廣東我國(guó)氫氣運(yùn)輸

    當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，全球氫氣產(chǎn)量超過(guò)，中國(guó)氫氣產(chǎn)能也超過(guò)。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難，其運(yùn)輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料，達(dá)到交貨成本的6%左右。而且隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的制氫成本下降，運(yùn)輸成本的比重還會(huì)不斷增加。因此對(duì)現(xiàn)有氫氣輸送方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征進(jìn)行分析，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效的氫氣儲(chǔ)運(yùn)及配送基礎(chǔ)設(shè)施，是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須解決的重大問(wèn)題。一、現(xiàn)有氫氣運(yùn)輸技術(shù)及其特性目前國(guó)內(nèi)外的氫氣運(yùn)輸技術(shù)可以分為高壓氣態(tài)、液態(tài)、有機(jī)載體（LOHC）及固態(tài)儲(chǔ)氫運(yùn)輸?shù)人念悺Ｆ渲懈邏簹鈶B(tài)運(yùn)輸由于技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單及成本低等特征，而液態(tài)運(yùn)輸次之。有機(jī)載體（LOHC）與固態(tài)運(yùn)輸原理相似，均利用氫氣與有機(jī)液體或固態(tài)金屬反應(yīng)生成氫鍵復(fù)合物或金屬氫化物，在目的地進(jìn)行脫氫處理，從而實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)輸。后兩種技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，前景可期，但目前成熟度不高。表1氫氣運(yùn)輸方案概況圖片來(lái)源：玖牛研究院根據(jù)公開(kāi)資料整理（一）高壓氣態(tài)運(yùn)輸高壓氣態(tài)運(yùn)輸，是指采用壓縮機(jī)將氫氣在常溫下壓縮至較高要求和密度，采用密封容器或管道運(yùn)輸至目的地再進(jìn)行調(diào)壓的技術(shù)方案。具體輸送工具有集裝格、集裝管束及管道運(yùn)輸?shù)热N。 氫氣也是重要的化工原料。如可以利用氫氣來(lái)制造氨，并進(jìn)一步制造化肥。廣東我國(guó)氫氣運(yùn)輸

氫氣的用途在石化工業(yè)中，需加氫通過(guò)去硫和氫化裂解來(lái)提煉原油。氫的另一個(gè)重要的用途是對(duì)人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤(rùn)滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。在玻璃制造的高溫加工過(guò)程及電子微芯片的制造中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣中加入氫以去除殘余的氧。用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料，冶金用還原劑。由于氫的高燃料性，航天工業(yè)使用液氫作為燃料。氫氣是一種無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)毒、易燃易爆的氣體，和氟氣、氯氣、氧氣、一氧化碳以及空氣混合均有的危險(xiǎn)。天津液態(tài)氫氣運(yùn)輸氫能是理想的清潔二次能源，用可再生能源制氫，用儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫.。

    其對(duì)電力價(jià)格敏感性較強(qiáng)。而管道運(yùn)輸?shù)闹饕杀驹谟诮ㄔO(shè)投資，其建成之后運(yùn)營(yíng)成本對(duì)生產(chǎn)要素市場(chǎng)價(jià)格變化不具有敏感性。表4各方案技術(shù)特征對(duì)比資料來(lái)源：玖牛研究院根據(jù)公開(kāi)資料整理四、結(jié)論在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，全國(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建中，從大規(guī)模制氫企業(yè)向城市門(mén)戶的氫氣輸送主干道應(yīng)當(dāng)以氫氣管道為主。其低廉的運(yùn)輸成本將有利于大規(guī)模制氫企業(yè)布局于生產(chǎn)成本低的區(qū)域。而在城市內(nèi)部或區(qū)域之間的中短距離配送以集裝管束運(yùn)輸為主，而液氫槽罐車則能在300km以上的遠(yuǎn)距離不穩(wěn)定需求中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，或作為管道運(yùn)輸?shù)难a(bǔ)充。有機(jī)載體LOHC技術(shù)相比集裝管束與液氫槽罐車均有明顯優(yōu)勢(shì)，如果能夠成功走向成熟則有望取代兩者成為新的中短距離運(yùn)輸有效方案。

氫氣用作汽車能源的主要問(wèn)題成本高。地球上氫氣儲(chǔ)量固然豐富，但以目前的技術(shù)，制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫，是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法，如果用這種方法制取氫氣，再把氫氣用作汽車燃料，從能源效率上來(lái)講是不合算的。儲(chǔ)帶不便。氫氣在汽車上的儲(chǔ)帶十分不便。氣態(tài)儲(chǔ)帶，能量密度低的缺點(diǎn)很突出，如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程，則儲(chǔ)氣罐的體積約為汽油油箱的20倍；這對(duì)解決必要的行駛里程相當(dāng)困難；液態(tài)儲(chǔ)帶要求-253℃的低溫，需要采用隔熱的油箱，且有蒸發(fā)損失，成本很高；金屬氫化物儲(chǔ)帶（即氣態(tài)氫在200～250個(gè)大氣壓下與某種金屬化合，形成幾毫米大小的固體金屬氫化物，把這種金屬氫化物帶在汽車上，使用時(shí)將其加熱分解，釋放出氫氣供內(nèi)燃機(jī)燃燒，剩余金屬可再次與氫氣化合，循環(huán)使用）方式進(jìn)展較大，似有更好的前景。動(dòng)力性較差。氫氣雖然熱效率高，但其密度很小，在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積，影響空氣量，反過(guò)來(lái)也影響了氫氣量。此外，氫的單位質(zhì)量熱值雖然高，但單位容積熱值低。這都會(huì)影響氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。常溫常壓下，氫氣是一種極易燃燒，無(wú)色透明、無(wú)臭無(wú)味且難溶于水的氣體。

氫是化學(xué)元素周期表中的個(gè)元素，氫氣是自然界已知的小的分子，一般以氣體狀態(tài)存在，氫氣因?yàn)榉肿恿啃∷员瓤諝廨p，可以充成氫氣球作為運(yùn)載和飛行工具，氫氣運(yùn)動(dòng)速度快，身透力強(qiáng)，高溫高壓下可以穿透十幾厘米厚的鋼板。穿透力強(qiáng)是氫氣一個(gè)重要特點(diǎn)，因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，氫氣比較難以儲(chǔ)存，因此將氫氣溶解在水里以后，如果想長(zhǎng)期保持氫水里的氫氣濃度，需要用鋁合金材料來(lái)制作包裝，其他鋼材和玻璃、塑料等都不能防止氫氣逃逸。另外一個(gè)方面，因?yàn)闅錃夥浅Ｐ『痛┩噶?qiáng)，它進(jìn)入人體以后非常容易到達(dá)身體的各個(gè)部位及組織細(xì)胞內(nèi)部，比如氫氣可以到達(dá)細(xì)胞內(nèi)的線粒體等細(xì)微結(jié)構(gòu)，從根本上調(diào)整細(xì)胞狀態(tài)，這個(gè)自然界小的分子優(yōu)勢(shì)是很多藥物無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。液氫運(yùn)輸?shù)哪芰啃矢?*液化過(guò)程就消耗三分之一的氫能量，還存在氫氣蒸發(fā)和運(yùn)輸設(shè)備絕緣的復(fù)雜技術(shù)要求。張家口化工氫氣運(yùn)輸

氫運(yùn)輸主要運(yùn)輸四種狀態(tài)的氫：低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態(tài)氫（金屬氫化物儲(chǔ)氫和有機(jī)氫化物儲(chǔ)氫等）。廣東我國(guó)氫氣運(yùn)輸

氫氣的著火點(diǎn)為500°C。純凈的氫氣與氧氣的混合物燃燒時(shí)放出紫外線。因?yàn)闅錃獗瓤諝廨p，所以氫氣的火焰傾向于快速上升，故其造成的危害小于碳?xì)浠衔锶紵奈：Α錃馀c所有的氧化性元素單質(zhì)反應(yīng)。氫氣在常溫下可自發(fā)的和氯氣（需要光照）反應(yīng)，氫氣和氟氣在冷暗處混合就可，生成具有潛在危險(xiǎn)性的酸氯化氫或氟化氫。在帶尖嘴的導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣，觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯，過(guò)一會(huì)兒。我們可以看到，純凈的氫氣在空氣里安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰（氫氣在玻璃導(dǎo)管口燃燒時(shí)，火焰常略帶黃色）。用燒杯罩在火焰的上方時(shí)，燒杯壁上有水珠生成，接觸燒杯的手能感到發(fā)燙。氫氣在空氣里燃燒，實(shí)際上是氫氣跟空氣里的氧氣發(fā)生了化合反應(yīng)，生成了水并放出大量的熱。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H2+O2=點(diǎn)燃=2H2O反過(guò)來(lái)，氫氣可以用電解水的方式制備。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：H2O=H++OH-H++e-=H2H=H2OH--e-=OH2OH=H2O22H2O2=2H2O+O2總的化學(xué)方程式是：2H2O=通電=2H2↑+O2↑取一個(gè)一端開(kāi)口，另一端鉆有小孔的紙筒（或塑料筒等），用紙團(tuán)堵住小孔，用向下排空氣法收集氫氣，使紙筒內(nèi)充滿氫氣。把氫氣發(fā)生裝置移開(kāi)。 廣東我國(guó)氫氣運(yùn)輸