氣態(tài)輸氫方式簡介

氣態(tài)氫氣通常通過卡車或管道輸送。由于氣態(tài)氫通常在相對(duì)較低的壓力（20-30 bar）下產(chǎn)生，因此必須在運(yùn)輸前對(duì)其進(jìn)行壓縮。運(yùn)輸氣態(tài)氫的卡車稱為管式拖車。氣態(tài)氫氣被壓縮到 180 bar （~2,600 psig） 或更高的壓力，裝入長圓柱體容器，這些圓柱體堆疊陣列在卡車牽引的拖車上。這就給人一種長管的感覺，因此被稱為長管拖車。氣態(tài)氫氣也可以像今天的天然氣一樣通過管道運(yùn)輸。這在長距離和大容量運(yùn)輸中很常見。大多數(shù)現(xiàn)有的氫氣管道都安裝在煉油廠，氫氣用于石油提純過程。

● 離心式壓縮機(jī)具有高吞吐量和適中的壓縮比，是管道應(yīng)用的壓縮機(jī)。離心式壓縮機(jī)以非常高的速度旋轉(zhuǎn)渦輪來壓縮氣體。由于氫氣的分子量較低，氫氣離心壓縮機(jī)必須以比天然氣壓縮機(jī)快 3 倍的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，才能達(dá)到相同的壓縮比。

● 金屬氫化物和離子液體。金屬氫化物壓縮機(jī)使用通過放熱反應(yīng)形成氫化物的金屬，然后在加熱時(shí)在高壓下釋放氫氣。

備注說明：

1）壓縮比：是壓縮機(jī)出口處的壓力與壓縮機(jī)入口處的壓力之比。例如，在入口處以 20 bar 的溫度吸收氣體并在出口處將其壓縮至 200 bar 的壓縮機(jī)的壓縮比為 10 [200 bar / 20 bar = 10]。

2）壓縮機(jī)吞吐量是壓縮機(jī)每單位時(shí)間（例如，kg/h）可以壓縮以質(zhì)量表示的氫氣的速率。

2、管式拖車

運(yùn)輸氣態(tài)氫的卡車稱為管式拖車。氣態(tài)氫氣被壓縮到 180 bar （~2,600 psig） 或更高的壓力，裝入長長的氣瓶中，陣列堆疊在卡車牽引的拖車上。這就給人一種長管子的感覺，因此得名管拖車。

根據(jù)美國運(yùn)輸部 （DOT） 的規(guī)定，管式拖車目前被限制在 250 bar 的壓力范圍內(nèi)，但已獲得豁免，以便在更高的壓力下運(yùn)行（例如，500 bar 或更高）。常用的是鋼管拖車，載重約 380 公斤；它們的承載能力受到鋼管重量的限制。最近，已經(jīng)開發(fā)出復(fù)合材料儲(chǔ)存容器，每輛拖車的氫氣容量為 560-900 公斤。目前，其他國家正在使用這種管式拖車運(yùn)送壓縮天然氣。

長管拖車

3、管道運(yùn)輸

通過現(xiàn)有管道運(yùn)輸氣態(tài)氫氣是輸送大量氫氣的低成本選擇。新管道建設(shè)的高初始資本成本是擴(kuò)大氫氣管道輸送基礎(chǔ)設(shè)施的主要障礙。因此，現(xiàn)狀的研究重點(diǎn)是克服與管道傳輸相關(guān)的技術(shù)問題，包括：

● 需要更低成本、更可靠、更耐用的氫壓縮技術(shù)。

潛在的解決方案包括使用纖維增強(qiáng)聚合物 （FRP） 管道進(jìn)行氫氣分配。FRP管道的安裝成本比鋼制管道低約20%，因?yàn)镕RP可以制成的截面比鋼制管長得多，因此最大限度地減少了焊接要求。

來源：氫眼所見

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