2024年11月26-28日,“2024势银氢能与燃料电池产业年会”在长沙世景广场皇冠假日酒店隆重举行。
中集氢能科技有限公司氨氢事业部副总经理 李发林
发表了题为
《大规模氢氨醇储运解决方案》
的精彩演讲。
氢的储运一直是氢能大规模应用的前提,且随着氢能产业的不断发展,由于储运环节的未彻底打通,制氢端与消纳端的矛盾日益凸显。
此外,随着绿氢产业的火热发展,大规模绿氢消纳及运输也成为了一大难点所在,因此大规模、远距离的氢储运技术成为亟需发展之事。
李发林提到:“目前国内氢气储运环节主要由高压气氢长管拖车来负责实现,但从长远来看,由于长管拖车的运力有限,并无法有效满足日益膨胀的氢气储运市场。因此,寻求更适合未来的大规模、远距离的氢储运技术成为亟需发展之事。”
对此,中集氢能氢氨事业部深入探索氢储运难点问题,结合自身在项目中长期积累的经验,提出通过绿氢与氮气合成氨,再通过液化制备液氨进行储运的解决方案,来实现规模化的绿氢消纳与储运。
李发林表示:“液氨的运输储存设施可与丙烷通用,且已形成了一定的运输体系,可实现海运、陆运等多式联运。且氨作为全球大量生产的基础化工产品,本身就具有相对庞大的下游应用市场,也可进一步提升绿氢的消纳量。同时,美国及俄罗斯等已形成了较为完善的液氨输送管道系统,国内的未来发展有迹可循。”
但从实际来看,液氨是一种无色有毒气体,具有刺鼻的气味。氨气还是一种易爆气体,爆炸极限为15.7~27.4%,因此
液氨存储设备必须注重防泄漏、防火防爆等问题;同时,由于液氨还具有腐蚀性,易对设备造成应力腐蚀破坏,在选材时须考虑材料耐腐蚀性,降低应力水平
。
此外,我国目前液氨的中长距离运输均采用常温中压罐车形式,其余输氨方式仍未到可大规模应用地步;且新版的《氢气站设计规范》(征求意见稿)取消了单罐最大总容积的限制,但提出了总库容不大于50万标方的限制。
李发林透露:“为打破国内氢氨储运的卡点,中集氢能以国内大型制氢一体化示范项目为起点,积极推动绿氢产业规模化发展,
现已承建包含内蒙古、大冶玉门油田、宁夏宝丰、中能建松原等多个项目在内的氨氢存储环节
,为以后氢能业务的开展提供了重要的运营经验及业绩支撑,对拓展氢能市场具有重大推进意义。”
在氢氨储运装备研发制造部分,中集氢能紧密围绕国家能源产业政策,以高端能源化工及压力容器储运装备制造为主业,致力于成为清洁能源应用的推动者。目前,中集氢能已成功研发中低压气氢球罐、全压式液氨球罐、大型远洋运输液氨船、大容积轻量化中压液氨罐车、高纯氨储罐等多种产品体系——
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中低压气氢球罐
:可根据规格、环境温度选用Q345R、Q370R、16MnDR等适宜的主体材料,具备耐氢脆、安全可靠、耐疲劳、操作方便、可定制化、使用维护成本低优点。目前,中集氢能建造的各类大型球罐工程遍布全球30多个国家,已完成了多个10000m3中低压液化烃球罐的建造和投用,具备10000立方大型氢气、液氨球罐的建造技术。
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全压式液氨球罐
:采用常温中压设计,容积范围广(50~4000m³),单罐可储存2300吨液氨。同时可根据规格、环境温度选用Q245R、Q345R、Q370R、16MnDR等适宜的主体材料。产品具有耐腐蚀、安全可靠、可定制化、占地面积小、操作方便、使用维护成本低等优势。
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大型远洋运输液氨船
:中集氢能自主研发的液氨运输液货罐可根据规格、压力选用16MnDR、15MnNiNbDR等适宜的主体材料,具有智能化、安全可靠、多用途、装卸高效、运输成本低等特点。该大型远洋运氨船适用于远洋液氨运输,具有适用范围广、耐侯性强等特点,同时还具备液货监测、可燃气体泄漏报警等智能化系统。
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大容积轻量化中压液氨罐车
:中集氢能是国内中压半挂罐车的开创者,研发制造40余年,主导、参与了14项国家、行业标准的编制,荣获了“国家制造业单项冠军产品”。
该液氨罐车是用于运输合成氨的高效装备,充装量可达26吨。
具有适用范围广、耐侯性强、可适用于全国范围
内的液氨运输等特点;
且罐车设置自沉入式安全阀,极大程度提升了运输安全性,且全车具备液货监测、360全景、智能遥控等十余种智能化系统,并采用分析设计方法,轻量化程度高。
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高纯氨储罐
:中集氢能拥有先进的生产设备,丰富的气体纯化、容器内壁处理、气体充装、气体分析技术经验,拥有经验丰富的技术团队和施工力量。
利用镜面抛光处理工艺,使储罐内部所有与介质接触的表面粗糙度达到小于0.2μm的高镜面效果;并采用纯净水(去离子水)清洗工艺,做到无表面吸附、无表面化学反应、无粒子脱落,使储罐内游离杂质含量小于0.1ppm。目前,
中集氢能已完成了高纯氨储罐的建造技术研发并完成了一台10立方高纯氨储罐的制造;完成了200立方高纯氨球罐的建造技术开发
。
对于中集氢能氢氨事业部未来发展,李发林则表示,未来公司将持续推动行业健康发展,成为固定标准的制定者;同时也将提升厂内及工程现场的精益制造能力,让“中集造”成为具有国际影响力的“中国制造”品牌。”
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