Lo stoccaggio e il trasporto dell’idrogeno liquido rappresentano la base per un’applicazione sicura, efficiente, su larga scala e a basso costo dell’idrogeno liquido, nonché la chiave per risolvere il percorso tecnologico dell’applicazione dell’idrogeno.
Lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido possono essere suddivisi in due tipologie: stoccaggio in container e trasporto tramite condutture. Sotto forma di struttura di stoccaggio, il serbatoio di stoccaggio sferico e il serbatoio di stoccaggio cilindrico vengono generalmente utilizzati per lo stoccaggio e il trasporto di container. Come mezzo di trasporto vengono utilizzati il rimorchio per l'idrogeno liquido, il vagone cisterna ferroviario per l'idrogeno liquido e la nave cisterna per l'idrogeno liquido.
Oltre a considerare l'impatto, le vibrazioni e altri fattori coinvolti nel processo di trasporto liquido convenzionale, a causa del basso punto di ebollizione dell'idrogeno liquido (20,3 K), del piccolo calore latente di vaporizzazione e delle caratteristiche di facile evaporazione, lo stoccaggio e il trasporto del contenitore devono adottare mezzi tecnici rigorosi per ridurre le perdite di calore o adottare stoccaggio e trasporto non distruttivi, per ridurre il grado di vaporizzazione dell'idrogeno liquido al minimo o a zero, altrimenti causerà un aumento della pressione del serbatoio. Portare al rischio di sovrappressione o perdita di scoppio. Come mostrato nella figura seguente, dal punto di vista degli approcci tecnici, lo stoccaggio e il trasporto dell’idrogeno liquido adottano principalmente la tecnologia adiabatica passiva per ridurre la conduzione del calore e la tecnologia di refrigerazione attiva sovrapposta su questa base per ridurre le perdite di calore o generare ulteriore capacità di raffreddamento.
Sulla base delle proprietà fisiche e chimiche dell’idrogeno liquido stesso, la sua modalità di stoccaggio e trasporto presenta molti vantaggi rispetto alla modalità di stoccaggio dell’idrogeno gassoso ad alta pressione ampiamente utilizzata in Cina, ma il suo processo di produzione relativamente complesso gli comporta anche alcuni svantaggi.
Ampio rapporto peso-stoccaggio, comodo stoccaggio, trasporto e veicolo
Rispetto allo stoccaggio dell’idrogeno gassoso, il più grande vantaggio dell’idrogeno liquido è la sua alta densità. La densità dell'idrogeno liquido è 70,8 kg/m3, ovvero 5, 3 e 1,8 volte quella dell'idrogeno ad alta pressione da 20, 35 e 70 MPa rispettivamente. Pertanto, l'idrogeno liquido è più adatto per lo stoccaggio e il trasporto di idrogeno su larga scala, che può risolvere i problemi di stoccaggio e trasporto dell'energia dell'idrogeno.
Bassa pressione di stoccaggio, facile da garantire la sicurezza
Stoccaggio di idrogeno liquido sulla base dell'isolamento per garantire la stabilità del contenitore, il livello di pressione di stoccaggio e trasporto giornaliero è basso (generalmente inferiore a 1 MPa), molto inferiore al livello di pressione di stoccaggio e trasporto di gas e idrogeno ad alta pressione, che è più facile garantire la sicurezza nel processo operativo quotidiano. In combinazione con le caratteristiche del grande rapporto in peso di stoccaggio dell'idrogeno liquido, in futuro la promozione su larga scala dell'energia dell'idrogeno, lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno liquido (come la stazione di idrogenazione dell'idrogeno liquido) avranno un sistema operativo più sicuro nelle aree urbane con grande densità di edifici, densa di popolazione e costi elevati del terreno, e il sistema complessivo coprirà un’area più piccola, richiedendo costi di investimento iniziali e costi operativi inferiori.
Elevata purezza di vaporizzazione, soddisfa i requisiti del terminale
Il consumo globale annuo di idrogeno ad elevata purezza e idrogeno ultrapuro è enorme, soprattutto nell’industria elettronica (come semiconduttori, materiali per elettrovuoto, wafer di silicio, produzione di fibre ottiche, ecc.) e nel campo delle celle a combustibile, dove il consumo di l'idrogeno ad elevata purezza e l'idrogeno ultrapuro sono particolarmente grandi. Allo stato attuale, la qualità di molti idrogeni industriali non può soddisfare i severi requisiti di alcuni utenti finali sulla purezza dell’idrogeno, ma la purezza dell’idrogeno dopo la vaporizzazione dell’idrogeno liquido può soddisfare i requisiti.
L'impianto di liquefazione prevede investimenti elevati e un consumo energetico relativamente elevato
A causa del ritardo nello sviluppo di apparecchiature e tecnologie chiave come le celle frigorifere per la liquefazione dell'idrogeno, tutte le apparecchiature per la liquefazione dell'idrogeno nel settore aerospaziale nazionale erano monopolizzate da società straniere prima di settembre 2021. Le apparecchiature principali per la liquefazione dell'idrogeno su larga scala sono soggette al relativo commercio estero politiche (come le norme sull'amministrazione delle esportazioni del Dipartimento del commercio degli Stati Uniti), che limitano l'esportazione di apparecchiature e vietano lo scambio tecnico. Ciò rende grande l’investimento iniziale nelle attrezzature dell’impianto di liquefazione dell’idrogeno, unito alla piccola domanda interna di idrogeno liquido civile, la scala di applicazione è insufficiente e la scala di capacità aumenta lentamente. Di conseguenza, il consumo energetico unitario di produzione dell’idrogeno liquido è superiore a quello dell’idrogeno gassoso ad alta pressione.
Si verifica una perdita per evaporazione nel processo di stoccaggio e trasporto dell’idrogeno liquido
Attualmente, nel processo di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno liquido, l'evaporazione dell'idrogeno causata dalla perdita di calore viene fondamentalmente trattata mediante ventilazione, che porterà a un certo grado di perdita per evaporazione. Nel futuro stoccaggio e trasporto dell’energia dell’idrogeno, dovrebbero essere adottate misure aggiuntive per recuperare il gas idrogeno parzialmente evaporato per risolvere il problema della riduzione dell’utilizzo causata dallo sfiato diretto.
Attrezzatura criogenica HL
HL Cryogenic Equipment, fondata nel 1992, è un marchio affiliato a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment è impegnata nella progettazione e produzione del sistema di tubazioni criogeniche isolate ad alto vuoto e delle relative apparecchiature di supporto per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. Il tubo isolato sotto vuoto e il tubo flessibile sono costruiti in materiali isolanti speciali multistrato e multistrato per alto vuoto e passano attraverso una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e trattamenti ad alto vuoto, che vengono utilizzati per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido , argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gas etilene liquefatto LEG e gas naturale liquefatto GNL.
Orario di pubblicazione: 24 novembre 2022