การขนส่งไฮโดรเจนเหลว

การจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนเหลวเป็นพื้นฐานของการใช้งานไฮโดรเจนเหลวอย่างปลอดภัย มีประสิทธิภาพ ในวงกว้าง และต้นทุนต่ำ อีกทั้งยังเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาเส้นทางการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจน
 
การจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนเหลวสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ การจัดเก็บในภาชนะบรรจุ และการขนส่งผ่านท่อ ในส่วนของโครงสร้างการจัดเก็บนั้น โดยทั่วไปจะใช้ถังเก็บทรงกลมและถังเก็บทรงกระบอก สำหรับการจัดเก็บและการขนส่งในรูปแบบภาชนะบรรจุ ในส่วนของการขนส่งนั้น จะใช้รถพ่วงบรรทุกไฮโดรเจนเหลว รถไฟบรรทุกไฮโดรเจนเหลว และเรือบรรทุกไฮโดรเจนเหลว
 
นอกเหนือจากการพิจารณาถึงแรงกระแทก การสั่นสะเทือน และปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการขนส่งของเหลวแบบดั้งเดิมแล้ว เนื่องจากจุดเดือดต่ำของไฮโดรเจนเหลว (20.3K) ความร้อนแฝงของการระเหยต่ำ และคุณสมบัติการระเหยง่าย การจัดเก็บและการขนส่งในภาชนะบรรจุจึงต้องใช้วิธีการทางเทคนิคที่เข้มงวดเพื่อลดการรั่วไหลของความร้อน หรือใช้วิธีการจัดเก็บและการขนส่งแบบไม่ทำลาย เพื่อลดระดับการระเหยของไฮโดรเจนเหลวให้น้อยที่สุดหรือเป็นศูนย์ มิฉะนั้นจะทำให้ความดันในถังเพิ่มขึ้น นำไปสู่ความเสี่ยงต่อแรงดันเกินหรือความเสียหายจากการระเบิด ดังแสดงในรูปด้านล่าง จากมุมมองของวิธีการทางเทคนิค การจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนเหลวส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยีการถ่ายเทความร้อนแบบพาสซีฟเพื่อลดการนำความร้อน และเทคโนโลยีการทำความเย็นแบบแอคทีฟซ้อนทับบนพื้นฐานนี้เพื่อลดการรั่วไหลของความร้อนหรือสร้างความสามารถในการทำความเย็นเพิ่มเติม
 
เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของไฮโดรเจนเหลว การจัดเก็บและการขนส่งในรูปแบบนี้มีข้อดีหลายประการเหนือกว่าการจัดเก็บไฮโดรเจนก๊าซแรงดันสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศจีน แต่กระบวนการผลิตที่ค่อนข้างซับซ้อนก็ทำให้มีข้อเสียอยู่บ้างเช่นกัน
 
อัตราส่วนน้ำหนักในการจัดเก็บสูง สะดวกในการจัดเก็บและขนส่ง และเหมาะสำหรับยานพาหนะ
เมื่อเปรียบเทียบกับการกักเก็บไฮโดรเจนในรูปก๊าซ ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของไฮโดรเจนเหลวคือความหนาแน่นสูง ความหนาแน่นของไฮโดรเจนเหลวอยู่ที่ 70.8 กก./ลบ.ม. ซึ่งสูงกว่าไฮโดรเจนความดันสูง 20, 35 และ 70 เมกะปาสคาล ถึง 5, 3 และ 1.8 เท่า ตามลำดับ ดังนั้น ไฮโดรเจนเหลวจึงเหมาะสมกว่าสำหรับการกักเก็บและขนส่งไฮโดรเจนในปริมาณมาก ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการกักเก็บและขนส่งพลังงานไฮโดรเจนได้
 
แรงดันในการจัดเก็บต่ำ มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยได้ง่าย
การจัดเก็บไฮโดรเจนเหลวบนพื้นฐานของการหุ้มฉนวนเพื่อความมั่นคงของภาชนะบรรจุ ทำให้ระดับความดันในการจัดเก็บและการขนส่งในชีวิตประจำวันต่ำ (โดยทั่วไปต่ำกว่า 1 MPa) ซึ่งต่ำกว่าระดับความดันในการจัดเก็บและการขนส่งก๊าซและไฮโดรเจนแรงดันสูงมาก ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยในกระบวนการปฏิบัติงานประจำวันได้ง่ายขึ้น เมื่อรวมกับคุณลักษณะของอัตราส่วนน้ำหนักต่อการจัดเก็บไฮโดรเจนเหลวที่สูง ในอนาคตเมื่อมีการส่งเสริมพลังงานไฮโดรเจนในวงกว้าง การจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนเหลว (เช่น สถานีเติมไฮโดรเจนเหลว) จะมีระบบการทำงานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นในเขตเมืองที่มีความหนาแน่นของอาคารสูง ประชากรหนาแน่น และต้นทุนที่ดินสูง และระบบโดยรวมจะใช้พื้นที่น้อยลง ทำให้ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นและต้นทุนการดำเนินงานลดลง
 
ความบริสุทธิ์ของการระเหยสูง ตรงตามข้อกำหนดของปลายทาง
ปริมาณการใช้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์สูงและไฮโดรเจนบริสุทธิ์พิเศษทั่วโลกต่อปีนั้นมหาศาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น เซมิคอนดักเตอร์ วัสดุอิเล็กโทรสุญญากาศ แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน การผลิตใยแก้วนำแสง ฯลฯ) และด้านเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งมีการใช้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์สูงและไฮโดรเจนบริสุทธิ์พิเศษในปริมาณมากเป็นพิเศษ ในปัจจุบัน คุณภาพของไฮโดรเจนอุตสาหกรรมจำนวนมากไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของผู้ใช้งานบางรายเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนได้ แต่ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนหลังจากการระเหยของไฮโดรเจนเหลวสามารถตอบสนองความต้องการได้
 
โรงงานผลิตก๊าซเหลวมีต้นทุนการลงทุนสูงและใช้พลังงานค่อนข้างสูง
เนื่องจากความล่าช้าในการพัฒนาอุปกรณ์และเทคโนโลยีที่สำคัญ เช่น ตู้ทำความเย็นสำหรับผลิตไฮโดรเจนเหลว ทำให้ก่อนเดือนกันยายน 2564 อุปกรณ์ผลิตไฮโดรเจนเหลวทั้งหมดในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศภายในประเทศถูกผูกขาดโดยบริษัทต่างชาติ อุปกรณ์หลักในการผลิตไฮโดรเจนเหลวขนาดใหญ่ต้องอยู่ภายใต้นโยบายการค้าต่างประเทศที่เกี่ยวข้อง (เช่น ระเบียบการบริหารการส่งออกของกระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ) ซึ่งจำกัดการส่งออกอุปกรณ์และห้ามการแลกเปลี่ยนเทคโนโลยี ทำให้การลงทุนเริ่มต้นของโรงงานผลิตไฮโดรเจนเหลวมีขนาดใหญ่ ประกอบกับความต้องการไฮโดรเจนเหลวสำหรับพลเรือนในประเทศมีน้อย ขนาดการใช้งานจึงไม่เพียงพอ และขนาดกำลังการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ส่งผลให้การใช้พลังงานต่อหน่วยการผลิตของไฮโดรเจนเหลวสูงกว่าไฮโดรเจนก๊าซแรงดันสูง
 
มีการสูญเสียเนื่องจากการระเหยในกระบวนการจัดเก็บและขนส่งไฮโดรเจนเหลว
ในปัจจุบัน กระบวนการจัดเก็บและขนส่งไฮโดรเจนเหลวนั้น การระเหยของไฮโดรเจนที่เกิดจากการรั่วไหลของความร้อนส่วนใหญ่แก้ไขโดยการระบายออก ซึ่งจะทำให้เกิดการสูญเสียจากการระเหยในระดับหนึ่ง ในอนาคต การจัดเก็บและขนส่งพลังงานไฮโดรเจน ควรมีมาตรการเพิ่มเติมเพื่อนำก๊าซไฮโดรเจนที่ระเหยไปบางส่วนกลับมาใช้ใหม่ เพื่อแก้ปัญหาการลดลงของประสิทธิภาพการใช้งานที่เกิดจากการระบายออกโดยตรง
 
อุปกรณ์ไครโอเจนิก HL
HL Cryogenic Equipment ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1992 เป็นแบรนด์ในเครือของบริษัท HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment มุ่งมั่นในการออกแบบและผลิตระบบท่อส่งของเหลวแช่แข็งแบบฉนวนสุญญากาศสูง และอุปกรณ์สนับสนุนที่เกี่ยวข้อง เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้า ท่อฉนวนสุญญากาศและท่ออ่อนแบบยืดหยุ่นผลิตจากวัสดุฉนวนพิเศษแบบหลายชั้นหลายระดับที่ใช้ในสภาวะสุญญากาศสูง และผ่านกระบวนการทางเทคนิคที่เข้มงวดอย่างยิ่งและการบำบัดด้วยสุญญากาศสูง ซึ่งใช้สำหรับการลำเลียงออกซิเจนเหลว ไนโตรเจนเหลว อาร์กอนเหลว ไฮโดรเจนเหลว ฮีเลียมเหลว ก๊าซเอทิลีนเหลว (LEG) และก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG)
 

 

 

 

 


วันที่โพสต์: 24 พฤศจิกายน 2022