液体水素の輸送

液体水素の貯蔵と輸送は、液体水素の安全、効率的、大規模かつ低コストの利用の基礎であり、水素技術の利用ルートを解決する鍵でもあります。
 
液体水素の貯蔵と輸送は、コンテナ貯蔵とパイプライン輸送の2種類に分けられます。貯蔵構造の形態では、球形貯蔵タンクと円筒形貯蔵タンクが一般にコンテナの保管と輸送に使用されます。輸送形態としては、液体水素トレーラー、液体水素鉄道タンク車、液体水素タンク船が用いられる。
 
液体水素は沸点が低く(20.3K)、気化潜熱が小さく蒸発しやすい性質があるため、従来の液体輸送の過程で生じる衝撃や振動などを考慮した容器の保管・輸送が求められます。熱漏れを減らすための厳密な技術的手段を採用するか、非破壊的な保管と輸送を採用して、液体水素の気化度を最小限またはゼロに下げます。そうしないと、タンクの圧力上昇が発生します。過圧のリスクや噴出損失につながります。下図に示すように、技術的アプローチの観点から見ると、液体水素の貯蔵と輸送では、主に熱伝導を低減する受動的断熱技術と、これに重ね合わされた熱漏洩を低減したり追加の冷却能力を生み出す能動冷凍技術が採用されています。
 
液体水素自体の物理的および化学的特性に基づいて、その貯蔵および輸送モードは、中国で広く使用されている高圧気体水素貯蔵モードよりも多くの利点がありますが、その比較的複雑な製造プロセスにより、いくつかの欠点もあります。
 
収納重量比が大きく、保管、輸送、車両に便利
気体水素貯蔵と比較した場合、液体水素の最大の利点はその密度の高さです。液体水素の密度は70.8kg/m3で、それぞれ20MPa、35MPa、70MPaの高圧水素の5倍、3倍、1.8倍です。したがって、液体水素は大規模な水素の貯蔵と輸送に適しており、水素エネルギーの貯蔵と輸送の問題を解決できます。
 
保管圧力が低く、安全性を確保しやすい
容器の安定性を確保するための断熱に基づく液体水素貯蔵、日常の貯蔵および輸送の圧力レベルは低く(通常1MPa未満)、高圧ガスおよび水素の貯蔵および輸送の圧力レベルよりもはるかに低く、日常の運用プロセスにおける安全性を確保しやすくなります。液体水素貯蔵重量比が大きいという特徴と相まって、将来的には大規模な水素エネルギーの普及促進、液体水素の貯蔵・輸送(液体水素水素化ステーションなど)において、建物密度の高い都市部におけるより安全な運用体制が実現され、人口が密集し、土地代が高いため、システム全体がカバーするエリアが小さくなり、初期投資コストと運用コストが少なくて済みます。
 
蒸発の純度が高く、ターミナルの要件を満たします
高純度水素および超純水素の世界の年間消費量は膨大であり、特にエレクトロニクス産業(半導体、電気真空材料、シリコンウェーハ、光ファイバー製造など)および燃料電池分野で顕著です。特に高純度水素、超純水素が多い。現在、多くの工業用水素の品質は、水素の純度に関する一部のエンドユーザーの厳しい要件を満たすことができませんが、液体水素を気化させた後の水素の純度は要件を満たすことができます。
 
液化プラントは多額の投資と比較的高いエネルギー消費が必要です
水素液化コールドボックスなどの主要機器・技術の開発の遅れにより、2021年9月までに国内の航空宇宙分野の水素液化設備はすべて外国企業に独占される。大型の水素液化コア設備は関連外国貿易の対象となる機器の輸出を制限し、技術交流を禁止する政策(米国商務省の輸出管理規則など)。このため、水素液化プラントの初期設備投資が大きく、民生用液体水素の国内需要が少ないことも相まって、適用規模が不十分であり、能力規模の上昇が遅い。その結果、液体水素の生産エネルギー原単位は高圧ガス水素に比べて高くなります。
 
液体水素の貯蔵や輸送の過程で蒸発ロスが発生する
現在、液体水素の貯蔵・輸送過程において、熱漏洩による水素の蒸発は基本的にベントにより処理されており、ある程度の蒸発損失が発生する。将来の水素エネルギーの貯蔵と輸送では、直接排気による利用量の減少の問題を解決するために、部分的に蒸発した水素ガスを回収するための追加の対策を講じる必要があります。
 
HL極低温装置
1992年に設立されたHL Cryogenic Equipmentは、HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.の関連ブランドです。 HL Cryogenic Equipment は、お客様のさまざまなニーズを満たすために、高真空断熱極低温配管システムおよび関連サポート機器の設計および製造に取り組んでいます。真空断熱パイプとフレキシブルホースは、高真空および多層マルチスクリーン特殊断熱材で構築されており、液体酸素、液体窒素の移送に使用される一連の非常に厳しい技術処理と高真空処理を経ています。 、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、液化エチレンガスLEG、液化天然ガスLNG。
 

 

 

 

 


投稿日時: 2022 年 11 月 24 日

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