日本大型工程与建设企业千代田化工建设公司将涉足氢气销售业务,将凭借常温常压储运技术解决氢气运输难的问题。不仅是燃料电池车,日本在氢气流通领域也瞄准了世界标准的宝座。氢气是备受期待的新一代能源。丰田汽车公司和本田技研工业公司都宣布将在2015年向市场投放燃料电池车(FCV),氢社会的到来近在眼前。但课题依然存在,那就是氢气不易储运。要想把氢气转化成运输效率高的液体,必须达到零下250度左右的温度,保持气体状态的话就需要高压储藏。因为需要特殊的运输及储藏设备,建设氢基础设施的难度很大,成了推进氢社会的瓶颈。千代田化工建设瞄准的目标就是解决这个难题,力争成为氢社会的主角。该公司成功开发出了在使用甲苯使氢气液化后,能够高效从液氢中提取出氢气的特殊催化剂。利用这一技术,氢就能够像汽油一样在常温常压下运输,实现对现有设备的充分利用。这个业务超出了传统工程与建设公司的经营范围。千代田化工的社长涩谷省吾说:“我们不仅要建设脱氢工厂等各种设施,今后还将开展氢气零售业务。”千代田化工将构建将液化氢从中东和亚洲的产油国运到日本,在日本的脱氢工厂分离氢气的业务。该公司预定在2014财年(截至2015年3月)内。 氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。广西哪些氢气运输共同合作
在用量小、用户分散的情况下,氢气通常通过储氢容器装在车、船等运输工具上进行输送,用量大时一般采用管道输送。液氢运输多用车船等运输工具。虽然氢气运输方式众多,但从发展趋势来看,我国主要以氢气拖车运输(tubetrailer)、氢气管道运输(pipeline)和液氢罐车运输(liquidtruck)三种运氢方式为主。长管拖车运氢:当运输距离为50km时,氢气的运输成本,随着运输距离的增加,长管拖车运输成本逐渐上升。距离500km时运输成本达到。考虑到经济性问题,长管拖车运氢一般适用于200km内的短距离运输。管道运氢:参考济源-洛阳氢气管道的基本参数,可测算出长度25m、年输送能力。当输送距离为100km时,运氢成本为,为同等距离下气氢拖车成本的1/5,通过管道运输氢气是一种降低成本的可靠方法。液氢罐车成本变动对距离不敏感。当加氢站距离氢源点50~500km时,液氢槽车的运输价格在。将上述测算结果进行对比发现:在0~1000km范围中,管道运输的成本比较低。运输距离在250km内时,长管拖车运输成本低于液氢槽车,超过250km则后者更具成本优势。 山西高纯氢气运输由于冷氢与环境温度之间存在较大的温差,因此对所用材料和绝缘有很高的要求。
液态氢气运输1.槽罐车液氢运输液氢运输是将氢气于零下253摄氏度的低温下转化为液体形态,采用槽罐车进行运输。相对于高压气态运输,液态氢具有更高的体积能量密度,因而运输效率大幅度提升。如国外常见的液氢槽罐车(tanker)水容积可达到65m3,单次可装载液氢约4300kg,运送能力是集装管束拖车的10倍。但氢气液化能耗较高,相当于被液化氢气热值的约33%,同时在运输过程中具有极高的保温要求以防止液氢沸腾,因而成本高昂。2.有机载体储氢运输(LOHC)有机载体储氢运输是一种新型的实现氢气液态运输的技术方案。该技术利用某些烯烃或芳香烃等有机液体(LOHC)与氢气在催化剂作用下产生加氢反应,生成氢键复合物,从而实现氢气在常温常压下的安全高效运输。在运输目的地,对复合物进行脱氢处理,以获取氢气。该技术方案的优势相当明显,但目前仍处于试验阶段,技术成熟度低。一方面,LOHC及催化剂的成本尚不明确,另一方面,加氢及脱氢处理使得氢气的高纯度难以保证。。
当加氢站数量少时,运输成本可高达·kg-1。随着加氢站数量的增加和加氢站规模的增大,成本逐渐降低。但是在加氢站数量较少时,成本在下降过程中出现波动,这与长管拖车利用效率有关,例如当加氢站规模750kg·d-1时,长管拖车处于高负荷工作状态,但当规模增加到900kg·d-1时,由于需要增加管束,降低长管拖车总体负荷强度,利用率降低,所以运输成本上升。当加氢站网络的数量达到8个后,运输成本逐渐稳定在·kg-1。图2是液氢的运输成本。可看到,随着加氢站数量和规模的增加,液氢的运输成本快速降低。液氢槽车运输氢气的比较低成本为·kg-1,将近为长管拖车的1/6。图3是氢气通过管道运输的运输成本,管道的运输距离也为50km。可看到,氢气的运输成本随每个加氢站规模的增加而迅速减少,但是三条曲线基本重叠,说明加氢站数量的增加并不减少氢气运输成本,其原因是增加加氢站需要另外铺设氢气管道。 氢气的燃烧产物又是水,一旦利用太阳能从水中制取氢气的技术得以突破,氢气就将成为用不尽的能源。
由于物流的原因,任何特定行业在现场生产和使用氢气十分常见。但也有通过数千英里运输氢气的情况,运费十分昂贵。管道输送氢气是常见的方法,但也有一些是通过卡车、铁路和驳船运输的。随着氢气逐渐成为一种国际性商品,航母也被作为一种重要的媒介被引入。氢气管道是储存和运输大量氢气的价廉和有效的解决方案。但美国目前安装的氢气管道只有1600英里。尽管这1600英里的管道网络目前已经是很大,但美国还需进一步扩大这一网络,以有效提升氢气经济规模。众多参与方提出,与其费力建造新的管道,还不如将氢气注入天然气管网作为一种替代方案。美国目前拥有30万英里的输气管道(包括离岸输气)。但使用天然气网络也面临着一些挑战。在某些情况下,需要对管道进行改造,使之能输送高混合氢。另外也需要考虑评估和升级管道的渗透性,因为氢气更容易泄漏,并且需要压缩。目前,氢气作为燃料与天然气相比还没有足够规模的基础设施。天津我国氢气运输
压气态储氢是目前成熟、成本的储氢方式,是现阶段主要应用的储氢技术。广西哪些氢气运输共同合作
对于管道运输一个很重要的安全问题是氢脆。如锰钢、镍钢以及其它钢,若长期暴露在氢气中,尤其在高温高压下,其强度会降低,导致失效。但是铝和一些合成材料,就不会发生氢脆,因此通过选择合适的材料,可降低因氢脆产生的安全风险。上海加氢站氢气运输方案的选择到2010年加氢站的规模都较小。采用槽车液氢运输的成本为·kg-1,远低于采用长管拖车运输的成本约为·kg-1,但考虑到氢气液化厂投资大,氢气液化消耗氢气热值30%以上,经济性较差,更重要的是上海还没有液氢工业基础,因此液氢运输不适合近期加氢站的发展。同样,由于氢气流量低,铺设管道投资大,因此综合比较来看,2010年前加氢站采用长管拖车运输氢气更符合实际。当燃料电池汽车的数量逐渐增长到万辆级、十万辆级,每天的氢气消耗也逐渐增长到30t和300t,加氢站的数量达到上百座,部分站的规模也较大。若全部采用长管拖车运输,由于长管拖车过多造成调配困难,此时可考虑建立氢气液化示范厂,且液化厂已经具有规模经济性,采用液氢输送优势明显。另外还可考虑铺设管道为氢源点附近的加氢站网络输送氢气,对规模较小的加氢站仍可采用长管拖车运输。 广西哪些氢气运输共同合作