El almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido es la base de una aplicación segura, eficiente, a gran escala y de bajo costo del hidrógeno líquido, y también la clave para resolver la ruta de aplicación de la tecnología del hidrógeno.
El almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido se divide en dos tipos: almacenamiento en contenedores y transporte por tuberías. En cuanto a la estructura de almacenamiento, se utilizan generalmente tanques esféricos y cilíndricos. Para el transporte, se utilizan remolques, vagones cisterna y buques cisterna.
Además de considerar el impacto, la vibración y otros factores involucrados en el proceso de transporte convencional de líquidos, debido al bajo punto de ebullición del hidrógeno líquido (20.3K), pequeño calor latente de vaporización y características de fácil evaporación, el almacenamiento y transporte de contenedores deben adoptar medidas técnicas estrictas para reducir las fugas de calor, o adoptar un almacenamiento y transporte no destructivo, para reducir el grado de vaporización del hidrógeno líquido al mínimo o cero, de lo contrario causará un aumento de presión del tanque. Conduce al riesgo de sobrepresión o pérdida por reventón. Como se muestra en la figura a continuación, desde la perspectiva de los enfoques técnicos, el almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido adopta principalmente tecnología adiabática pasiva para reducir la conducción de calor y tecnología de refrigeración activa superpuesta sobre esta base para reducir las fugas de calor o generar capacidad de enfriamiento adicional.
Basándose en las propiedades físicas y químicas del propio hidrógeno líquido, su modo de almacenamiento y transporte tiene muchas ventajas sobre el modo de almacenamiento de hidrógeno gaseoso a alta presión ampliamente utilizado en China, pero su proceso de producción relativamente complejo también hace que tenga algunas desventajas.
Gran relación de peso de almacenamiento, almacenamiento y transporte convenientes y vehículo.
En comparación con el almacenamiento de hidrógeno gaseoso, la mayor ventaja del hidrógeno líquido reside en su alta densidad. La densidad del hidrógeno líquido es de 70,8 kg/m³, lo que equivale a 5, 3 y 1,8 veces la del hidrógeno de alta presión a 20, 35 y 70 MPa, respectivamente. Por lo tanto, el hidrógeno líquido es más adecuado para el almacenamiento y transporte de hidrógeno a gran escala, lo que puede resolver los problemas de almacenamiento y transporte de energía del hidrógeno.
Baja presión de almacenamiento, fácil de garantizar la seguridad.
El almacenamiento de hidrógeno líquido se realiza mediante aislamiento para garantizar la estabilidad del contenedor. La presión para el almacenamiento y transporte diarios es baja (generalmente inferior a 1 MPa), mucho menor que la del almacenamiento y transporte de gas e hidrógeno a alta presión, lo que facilita la seguridad en las operaciones diarias. Gracias a la alta relación peso-peso del almacenamiento de hidrógeno líquido, en el futuro, la promoción a gran escala de la energía del hidrógeno, el almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido (como las estaciones de hidrogenación de hidrógeno líquido) ofrecerá un sistema operativo más seguro en zonas urbanas con alta densidad de edificación, alta densidad de población y alto coste del terreno. Además, el sistema global cubrirá un área menor, con una menor inversión inicial y un menor coste operativo.
Alta pureza de vaporización, cumple con los requisitos de la terminal.
El consumo anual global de hidrógeno de alta pureza y ultrapuro es enorme, especialmente en la industria electrónica (como semiconductores, materiales de electrovacío, obleas de silicio, fabricación de fibra óptica, etc.) y en el sector de las pilas de combustible, donde el consumo de hidrógeno de alta pureza y ultrapuro es particularmente elevado. Actualmente, la calidad de muchos hidrógenos industriales no cumple con los estrictos requisitos de pureza de algunos usuarios finales, pero la pureza del hidrógeno tras la vaporización del hidrógeno líquido sí los cumple.
La planta de licuefacción tiene una alta inversión y un consumo energético relativamente alto
Debido al retraso en el desarrollo de equipos y tecnologías clave, como las cámaras frías para la licuefacción de hidrógeno, antes de septiembre de 2021, todos los equipos de licuefacción de hidrógeno en el sector aeroespacial nacional estaban monopolizados por empresas extranjeras. Los equipos centrales de licuefacción de hidrógeno a gran escala están sujetos a las políticas de comercio exterior pertinentes (como el Reglamento de Administración de Exportaciones del Departamento de Comercio de EE. UU.), que restringen la exportación de equipos y prohíben el intercambio técnico. Esto hace que la inversión inicial en equipos para plantas de licuefacción de hidrógeno sea elevada, sumada a la baja demanda interna de hidrógeno líquido para uso civil, lo que resulta en una escala de aplicación insuficiente y un lento crecimiento de la capacidad. Como resultado, el consumo energético unitario de producción de hidrógeno líquido es mayor que el del hidrógeno gaseoso a alta presión.
Existe pérdida por evaporación en el proceso de almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido.
Actualmente, en el proceso de almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido, la evaporación del hidrógeno causada por fugas de calor se trata básicamente mediante venteo, lo que conlleva cierta pérdida por evaporación. En el futuro, en el almacenamiento y transporte de energía de hidrógeno, se deben tomar medidas adicionales para recuperar el gas de hidrógeno parcialmente evaporado y así resolver el problema de la reducción de utilización causada por el venteo directo.
Equipo criogénico HL
HL Cryogenic Equipment, fundada en 1992, es una marca afiliada a HL Cryogenic Equipment Company, Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment se dedica al diseño y la fabricación de sistemas de tuberías criogénicas con aislamiento de alto vacío y sus equipos de soporte para satisfacer las diversas necesidades de los clientes. Las tuberías y mangueras flexibles con aislamiento de alto vacío se fabrican con materiales aislantes especiales multicapa y multipantalla de alto vacío, y se someten a rigurosos tratamientos técnicos y de alto vacío. Se utilizan para la transferencia de oxígeno líquido, nitrógeno líquido, argón líquido, hidrógeno líquido, helio líquido, gas etileno licuado (LEG) y gas natural licuado (GNL).
Hora de publicación: 24 de noviembre de 2022