Vận chuyển Hydro lỏng

Việc lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng là cơ sở cho việc ứng dụng hydro lỏng an toàn, hiệu quả, quy mô lớn và chi phí thấp, đồng thời cũng là chìa khóa để giải quyết lộ trình ứng dụng công nghệ hydro.
 
Việc lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng có thể được chia thành hai loại: lưu trữ container và vận chuyển đường ống. Về mặt kết cấu lưu trữ, bồn chứa hình cầu và bồn chứa hình trụ thường được sử dụng để lưu trữ và vận chuyển container. Về mặt vận chuyển, rơ moóc hydro lỏng, toa xe bồn hydro lỏng và tàu chở hydro lỏng được sử dụng.
 
Ngoài việc xem xét các yếu tố tác động, độ rung và các yếu tố khác liên quan đến quá trình vận chuyển chất lỏng thông thường, do nhiệt độ sôi của hydro lỏng thấp (20,3K), nhiệt hóa hơi tiềm ẩn nhỏ và đặc tính dễ bay hơi, việc lưu trữ và vận chuyển container phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật nghiêm ngặt để giảm rò rỉ nhiệt hoặc áp dụng lưu trữ và vận chuyển không phá hủy, để giảm mức độ hóa hơi của hydro lỏng xuống mức tối thiểu hoặc bằng không, nếu không sẽ gây ra hiện tượng tăng áp suất trong bể. Dẫn đến nguy cơ quá áp hoặc tổn thất do phun trào. Như thể hiện trong hình dưới đây, từ góc độ tiếp cận kỹ thuật, việc lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng chủ yếu áp dụng công nghệ đoạn nhiệt thụ động để giảm dẫn nhiệt và công nghệ làm lạnh chủ động chồng lên trên cơ sở này để giảm rò rỉ nhiệt hoặc tạo thêm khả năng làm mát.
 
Dựa trên các tính chất vật lý và hóa học của hydro lỏng, chế độ lưu trữ và vận chuyển của nó có nhiều ưu điểm hơn so với chế độ lưu trữ hydro khí áp suất cao được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc, nhưng quy trình sản xuất tương đối phức tạp của nó cũng khiến nó có một số nhược điểm.
 
Tỷ lệ trọng lượng lưu trữ lớn, thuận tiện cho việc lưu trữ và vận chuyển và phương tiện
So với lưu trữ hydro dạng khí, ưu điểm lớn nhất của hydro lỏng là mật độ cao. Mật độ của hydro lỏng là 70,8 kg/m³, cao gấp 5, 3 và 1,8 lần so với hydro áp suất cao 20, 35 và 70MPa. Do đó, hydro lỏng phù hợp hơn cho việc lưu trữ và vận chuyển hydro quy mô lớn, có thể giải quyết vấn đề lưu trữ và vận chuyển năng lượng hydro.
 
Áp suất lưu trữ thấp, dễ dàng đảm bảo an toàn
Lưu trữ hydro lỏng dựa trên cơ sở cách nhiệt để đảm bảo tính ổn định của bình chứa, mức áp suất lưu trữ và vận chuyển hàng ngày thấp (thường thấp hơn 1MPa), thấp hơn nhiều so với mức áp suất lưu trữ và vận chuyển khí và hydro áp suất cao, giúp đảm bảo an toàn hơn trong quá trình vận hành hàng ngày. Kết hợp với đặc điểm tỷ lệ trọng lượng lưu trữ hydro lỏng lớn, trong tương lai, việc thúc đẩy năng lượng hydro, lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng trên quy mô lớn (như trạm hydro hóa hydro lỏng) sẽ có hệ thống vận hành an toàn hơn ở các khu vực đô thị có mật độ xây dựng cao, dân số đông đúc và chi phí đất đai cao, và toàn bộ hệ thống sẽ bao phủ một diện tích nhỏ hơn, đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành thấp hơn.
 
Độ tinh khiết cao của quá trình bay hơi, đáp ứng các yêu cầu của thiết bị đầu cuối
Lượng tiêu thụ hydro tinh khiết cao và hydro siêu tinh khiết hàng năm trên toàn cầu rất lớn, đặc biệt là trong ngành công nghiệp điện tử (như chất bán dẫn, vật liệu điện chân không, wafer silicon, sản xuất sợi quang, v.v.) và lĩnh vực pin nhiên liệu, nơi mức tiêu thụ hydro tinh khiết cao và hydro siêu tinh khiết đặc biệt lớn. Hiện nay, chất lượng của nhiều loại hydro công nghiệp không thể đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ tinh khiết của hydro của một số người dùng cuối, nhưng độ tinh khiết của hydro sau khi hóa hơi hydro lỏng có thể đáp ứng được yêu cầu.
 
Nhà máy hóa lỏng có mức đầu tư cao và mức tiêu thụ năng lượng tương đối cao
Do sự chậm trễ trong việc phát triển các thiết bị và công nghệ then chốt như hộp lạnh hóa lỏng hydro, tất cả các thiết bị hóa lỏng hydro trong lĩnh vực hàng không vũ trụ trong nước đã bị các công ty nước ngoài độc quyền trước tháng 9 năm 2021. Thiết bị lõi hóa lỏng hydro quy mô lớn phải tuân theo các chính sách thương mại nước ngoài có liên quan (chẳng hạn như Quy định Quản lý Xuất khẩu của Bộ Thương mại Hoa Kỳ), trong đó hạn chế xuất khẩu thiết bị và cấm trao đổi kỹ thuật. Điều này khiến vốn đầu tư ban đầu cho nhà máy hóa lỏng hydro lớn, cộng với nhu cầu hydro lỏng dân dụng trong nước còn thấp, quy mô ứng dụng chưa đủ lớn và quy mô công suất tăng chậm. Do đó, mức tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị sản xuất hydro lỏng cao hơn so với hydro khí áp suất cao.
 
Có sự mất mát do bay hơi trong quá trình lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng
Hiện nay, trong quá trình lưu trữ và vận chuyển hydro lỏng, sự bay hơi hydro do rò rỉ nhiệt về cơ bản được xử lý bằng phương pháp thông hơi, điều này sẽ dẫn đến một mức độ thất thoát nhất định do bay hơi. Trong tương lai, việc lưu trữ và vận chuyển năng lượng hydro cần có thêm các biện pháp để thu hồi khí hydro bay hơi một phần, nhằm giải quyết vấn đề giảm hiệu suất sử dụng do thông hơi trực tiếp gây ra.
 
Thiết bị đông lạnh HL
HL Cryogenic Equipment, được thành lập năm 1992, là một thương hiệu trực thuộc Công ty TNHH Thiết bị Cryogenic HL. HL Cryogenic Equipment cam kết thiết kế và sản xuất Hệ thống Đường ống Cách nhiệt Chân không Cao và các Thiết bị Hỗ trợ liên quan để đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng. Ống cách nhiệt Chân không và Ống mềm được chế tạo bằng vật liệu cách nhiệt đặc biệt nhiều lớp, nhiều màn chắn và chân không cao, trải qua một loạt các quy trình xử lý kỹ thuật và chân không cực kỳ nghiêm ngặt, được sử dụng để vận chuyển oxy lỏng, nitơ lỏng, argon lỏng, hydro lỏng, heli lỏng, khí ethylene hóa lỏng (LEG) và khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG).
 

 

 

 

 


Thời gian đăng: 24-11-2022

Để lại tin nhắn của bạn