隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn)、運(yùn)輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問題,其中氫氣的運(yùn)輸在整個氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運(yùn)輸?shù)膸追N方式及安全性,分析影響運(yùn)氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢。高壓氫氣運(yùn)輸分為集裝格和長管拖車兩類,其中,集裝格由多個40L的、壓力為15Mpa的高壓儲氫鋼瓶組成,運(yùn)輸較為靈活,適用于需求量小的加氫站;液氫的體積能量密度為·L-1,是15Mpa壓力下氫氣的。液氫槽罐車運(yùn)輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運(yùn)輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運(yùn)輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運(yùn)輸。管道運(yùn)輸分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個等截面同心套管構(gòu)成,且兩個管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴(kuò)散。鋼瓶氫氣為高壓壓縮氣體,使用前應(yīng)給氣體管道試壓和試漏,確保氣體管道不泄露。天津附近氫氣運(yùn)輸批發(fā)廠家
運(yùn)輸成本通過建立加氫站氫氣運(yùn)輸成本模型進(jìn)行分析,結(jié)果表明上海大規(guī)模氫氣運(yùn)輸?shù)拈L管拖車運(yùn)輸成本為·kg-1,液氫運(yùn)輸成本為·kg-1,管道運(yùn)輸成本為6元·kg-1。氫氣液化能耗占自身低熱值30%以上,約為壓縮能耗的3倍左右,但氣態(tài)氫氣運(yùn)輸能耗高于液氫運(yùn)輸能耗。運(yùn)輸中盡管存在如高壓、液氫蒸發(fā)以及氫脆等安全風(fēng)險(xiǎn),但都可通過設(shè)計(jì)、規(guī)范等措施避免。根據(jù)分析結(jié)果,對于上海近期千輛級規(guī)模燃料電池汽車的發(fā)展計(jì)劃,長管拖車輸送氫氣是方案。為促進(jìn)燃料電池汽車的發(fā)展,上海必須建立與之發(fā)展相適應(yīng)的氫基礎(chǔ)設(shè)施(加氫站)。加氫站按制氫地點(diǎn)可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站,而對于外供氫加氫站,氫氣的運(yùn)輸是重要的一環(huán)。氫氣的運(yùn)輸方式是多樣的,且每種運(yùn)輸方式的應(yīng)用場合、成熟程度、使用成本等都不相同,因此需要進(jìn)行比較,根據(jù)實(shí)際情況研究合理的運(yùn)輸方式,以有效促進(jìn)上海氫基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。氫氣運(yùn)輸方式,按照輸送時氫氣所處狀態(tài)的不同,氫氣的運(yùn)輸方式可分為:氣態(tài)氫氣(GH2)輸送、液態(tài)氫氣(LH2)輸送和固態(tài)氫氣(SH2)輸送。前兩者將氫氣加壓或液化后再利用交通工具運(yùn)輸,是目前加氫站正在使用的方式。固態(tài)氫氣輸送通過金屬氫化物進(jìn)行輸送,迄今尚未有固態(tài)氫氣輸送方式。 浙江氫氣運(yùn)輸及使用氫氣管道運(yùn)輸是通過氫的輸送管,是氫基礎(chǔ)設(shè)施的一部份。
這是一個非常重要的問題,學(xué)術(shù)界也非常重視。關(guān)于氫氣效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),有許多傳奇故事,特別是德國和法國神奇泉水,這些故事對傳播氫氣醫(yī)學(xué)效應(yīng)發(fā)揮了一定作用,但氫氣醫(yī)學(xué)的真實(shí)過程并不是那么夢幻,是一個充滿曲折和艱難的歷史。學(xué)術(shù)上一般認(rèn)為,2007年日本學(xué)者太田成男教授課題組較早發(fā)現(xiàn)的氫氣醫(yī)學(xué)效應(yīng)。不過具體什么時候甚至什么人發(fā)現(xiàn)氫氣疾病都是很難回答的問題,有三個相關(guān)信息需要了解。1975年美國學(xué)者在《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文,證明連續(xù)吸入8個大氣壓()對皮膚鱗狀細(xì)胞有作用,這一研究是根據(jù)氫氣抗氧化效應(yīng),但研究者認(rèn)為氫氣的還原作用比較弱,采用高壓吸入氫氣實(shí)現(xiàn)足夠劑量產(chǎn)生效果。2001年法國潛水醫(yī)學(xué)學(xué)者曾開展氫氣對血吸蟲誘導(dǎo)的肝纖維化效果的研究,可以說再次驗(yàn)證了高壓氫氣的作用。但是高壓氫氣醫(yī)學(xué)效應(yīng)只能算概念驗(yàn)證,很難進(jìn)行日常的應(yīng)用。后來發(fā)現(xiàn)小劑量效應(yīng)與這個并沒有必然連續(xù),2009年前氫氣醫(yī)學(xué)研究文獻(xiàn)沒有引用上述文獻(xiàn)就是重要的證據(jù)。
氫氣是一種理想的燃料。氫氣的資源非常豐富,水就是氫的倉庫。而氫氣的燃燒產(chǎn)物又是水,一旦利用太陽能從水中制取廉價氫氣的技術(shù)得以突破,氫氣就將成為取之不盡用之不竭的能源。氫氣燃燒時放出的熱量比同質(zhì)量的汽油高三倍,而且污染少。液態(tài)氫是一種高能燃料,可供發(fā)射火箭、宇宙飛船使用。因此氫氣是一種很有發(fā)展前途的燃料。利用氫氣可以從含氧化合物中奪取氧的性質(zhì),冶金工業(yè)可以冶煉金屬。例如,在工業(yè)和民用工業(yè)上都很重要的金屬鎢、鉬等,就是利用氫氣煉制出來的。用氫氣冶煉金屬鎢的化學(xué)方程式如下:WO3+3H2W+3H2O根據(jù)同樣的道理,電子工業(yè)可以利用氫氣來制取半導(dǎo)體材料——高純硅。氫氣也是重要的化工原料。例如,可以利用氫氣來制造氨(NH3),并進(jìn)一步制造化肥。也可以用氫氣制造鹽酸,把液態(tài)植物油制成人造黃油等。氫氣還是一種理想的燃料。氫氣的資源非常豐富,水就是氫的倉庫。而氫氣的燃燒產(chǎn)物又是水。氫氣是相對分子質(zhì)量小的物質(zhì),主要用作還原劑。
氫氣是無色無味并且密度比空氣小的氣體,在各種氣體中,氫氣的密度小。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1升氫氣的質(zhì)量是0.089克,比相同體積的空氣輕得多。常溫下,氫氣的性質(zhì)很穩(wěn)定,不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但當(dāng)條件改變時(如點(diǎn)燃、加熱、使用催化劑等),情況就發(fā)生變化。如氫氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為4%-75%時,遇到明火時,就會引起。氫氣的制取方法氫氣是二次能源,不能直接從自然界中獲取,需要由一次能源轉(zhuǎn)化而來。工業(yè)上,常見的氫氣制取方法包括天然氣重整制氫(SMR)、甲醇裂解制氫(MC)、水電解制氫(Electrolysis)工業(yè)副產(chǎn)氫(OffGas)。目前公司熟練掌握包括天然氣制氫等以上各種制氫方法,且擁有眾多技術(shù)訣竅,能夠長期保持設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行。搬運(yùn)氫氣鋼瓶時應(yīng)使用鋼瓶手推車或危險(xiǎn)品運(yùn)輸車,嚴(yán)防鋼瓶碰撞和損壞。陜西氫氣運(yùn)輸及使用
氫氣的輸運(yùn)包括工業(yè)鋼瓶、集裝格、長管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣、有機(jī)液體、儲氫合金等方法。天津附近氫氣運(yùn)輸批發(fā)廠家
隨著環(huán)保法規(guī)的升級,新能源車受到了各家車企的追捧,除了眼前的電動車盡享風(fēng)光外,充滿未來感的氫燃料汽車也是部分車企攻關(guān)的重點(diǎn)。在氫燃料汽車到來之前,我們不妨對氫燃料汽車提前多些了解。氫燃料汽車不管帶有多少黑科技,但終究是一臺“車”,所以除動力系統(tǒng)外,與現(xiàn)在成熟度相對較高的電動車沒太多實(shí)質(zhì)性差別,也就是說氫燃料汽車的獨(dú)特之處是在于氫燃料電池,和與之相匹配的是氫燃料的儲存。我們就看看氫燃料電池是如何工作和氫燃料如何實(shí)現(xiàn)儲運(yùn)的。原理是氫氧結(jié)合生成水真正實(shí)現(xiàn)零排放目前質(zhì)子交換膜燃料電池是受眾廣的技術(shù)路線,因?yàn)槠湓诠ぷ鬟^程中不涉及氫氧燃燒,能量轉(zhuǎn)化率高、工作過程無污染、可模塊化發(fā)電,可靠性高、工作無噪音等優(yōu)點(diǎn)。天津附近氫氣運(yùn)輸批發(fā)廠家