Transport van vloeibare waterstof

De opslag en het transport van vloeibare waterstof vormen de basis voor een veilige, efficiënte, grootschalige en goedkope toepassing van vloeibare waterstof. Ook vormen ze de sleutel tot het oplossen van de toepassingsroute van waterstoftechnologie.
 
De opslag en het transport van vloeibare waterstof kunnen worden onderverdeeld in twee typen: containeropslag en pijpleidingtransport. Bolvormige en cilindrische opslagtanks worden over het algemeen gebruikt voor containeropslag en -transport. Voor transport worden opleggers voor vloeibare waterstof, tankwagons voor vloeibare waterstof en tankschepen voor vloeibare waterstof gebruikt.
 
Naast rekening te houden met de impact, trillingen en andere factoren die betrokken zijn bij het proces van conventioneel vloeistoftransport, moeten de opslag en het transport van containers, vanwege het lage kookpunt van vloeibare waterstof (20,3 K), de geringe latente verdampingswarmte en de gemakkelijke verdampingseigenschappen, strikte technische maatregelen nemen om warmteverlies te verminderen, of niet-destructieve opslag en transport toepassen om de verdampingsgraad van vloeibare waterstof tot een minimum of nul te beperken, anders zal dit leiden tot een toename van de tankdruk. Dit kan leiden tot overdruk of verlies door een blowout. Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, maken de opslag en het transport van vloeibare waterstof vanuit technisch oogpunt voornamelijk gebruik van passieve adiabatische technologie om warmtegeleiding te verminderen, en van actieve koeltechnologie die hierop wordt toegepast om warmteverlies te verminderen of extra koelcapaciteit te genereren.
 
Op basis van de fysieke en chemische eigenschappen van vloeibare waterstof zelf, kent de opslag- en transportmodus ervan veel voordelen ten opzichte van de hogedrukopslag van gasvormig waterstof, die veel wordt gebruikt in China. Het relatief complexe productieproces kent echter ook enkele nadelen.
 
Grote opslaggewichtverhouding, handige opslag en transport en voertuig
Vergeleken met gasvormige waterstofopslag is het grootste voordeel van vloeibare waterstof de hoge dichtheid. De dichtheid van vloeibare waterstof is 70,8 kg/m³, wat respectievelijk 5, 3 en 1,8 keer zo hoog is als die van waterstof onder hoge druk (20, 35 en 70 MPa). Vloeibare waterstof is daarom geschikter voor grootschalige opslag en transport van waterstof, wat de problemen met waterstofenergieopslag en -transport kan oplossen.
 
Lage opslagdruk, eenvoudig om de veiligheid te garanderen
Opslag van vloeibare waterstof is gebaseerd op isolatie om de stabiliteit van de container te garanderen. De druk bij dagelijkse opslag en transport is laag (over het algemeen lager dan 1 MPa), veel lager dan de druk bij opslag en transport van gas en waterstof onder hoge druk. Dit maakt het gemakkelijker om de veiligheid in het dagelijkse operationele proces te garanderen. Gecombineerd met de kenmerken van een grote gewichtsverhouding bij opslag van vloeibare waterstof, zal de toekomstige grootschalige promotie van waterstofenergie ervoor zorgen dat opslag en transport van vloeibare waterstof (zoals een waterstofhydrogeneringsstation) veiliger werken in stedelijke gebieden met een hoge bebouwingsdichtheid, een hoge bevolkingsdichtheid en hoge grondkosten. Bovendien zal het totale systeem een kleiner oppervlak beslaan, wat lagere initiële investerings- en operationele kosten vereist.
 
Hoge zuiverheid van verdamping, voldoet aan de eisen van de terminal
Het wereldwijde jaarlijkse verbruik van zeer zuivere en ultrazuivere waterstof is enorm, met name in de elektronica-industrie (zoals halfgeleiders, elektro-vacuümmaterialen, siliciumwafers, de productie van optische vezels, enz.) en in de brandstofcelsector, waar het verbruik van zeer zuivere en ultrazuivere waterstof bijzonder hoog is. Momenteel voldoet de kwaliteit van veel industriële waterstof niet aan de strenge eisen van sommige eindgebruikers wat betreft de zuiverheid van waterstof, maar de zuiverheid van waterstof na verdamping van vloeibare waterstof voldoet wel aan deze eisen.
 
Vloeibaarmakingsinstallaties vereisen hoge investeringen en een relatief hoog energieverbruik
Door de achterstand in de ontwikkeling van belangrijke apparatuur en technologieën, zoals coldboxen voor waterstofliquefactie, werd alle apparatuur voor waterstofliquefactie in de binnenlandse lucht- en ruimtevaart vóór september 2021 gemonopoliseerd door buitenlandse bedrijven. Grootschalige kernapparatuur voor waterstofliquefactie valt onder relevant buitenlands handelsbeleid (zoals de Export Administration Regulations van het Amerikaanse Ministerie van Handel), die de export van apparatuur beperken en technische uitwisseling verbieden. Dit maakt de initiële investering in waterstofliquefactie-installaties groot, in combinatie met de geringe binnenlandse vraag naar vloeibare waterstof voor civiel gebruik. De toepassingsschaal is onvoldoende en de capaciteitsschaal neemt langzaam toe. Hierdoor is het energieverbruik per eenheid voor vloeibare waterstof hoger dan dat van hogedrukgaswaterstof.
 
Er is sprake van verdampingsverlies bij de opslag en het transport van vloeibare waterstof
Momenteel wordt bij de opslag en het transport van vloeibare waterstof de verdamping van waterstof, veroorzaakt door warmteverlies, in principe behandeld door middel van afblazen, wat tot een zekere mate van verdampingsverlies zal leiden. In de toekomst zullen bij de opslag en het transport van waterstofenergie aanvullende maatregelen moeten worden genomen om het gedeeltelijk verdampte waterstofgas terug te winnen en zo het probleem van de afname van het gebruik door directe afblaas op te lossen.
 
HL Cryogene Apparatuur
HL Cryogenic Equipment, opgericht in 1992, is een merk van HL Cryogenic Equipment Company (Cryogenic Equipment Co., Ltd). HL Cryogenic Equipment richt zich op het ontwerp en de productie van hoogvacuümgeïsoleerde cryogene leidingsystemen en bijbehorende ondersteunende apparatuur om te voldoen aan de diverse behoeften van klanten. De vacuümgeïsoleerde leidingen en flexibele slangen zijn vervaardigd uit hoogvacuüm en meerlaags, gezeefd met speciale isolatiematerialen. Ze ondergaan een reeks uiterst strenge technische behandelingen en een hoogvacuümbehandeling. Deze behandelingen worden gebruikt voor het transport van vloeibare zuurstof, vloeibare stikstof, vloeibaar argon, vloeibare waterstof, vloeibaar helium, vloeibaar ethyleengas (LEG) en vloeibaar aardgas (LNG).
 

 

 

 

 


Plaatsingstijd: 24-11-2022

Laat uw bericht achter