hvordan produseres flytende hydrogen?
1. Hvordan er flytende hydrogen produsert?
Hydrogenproduksjon ved vanngassmetode
Bruk antrasitt eller koks som råstoff for å reagere med vanndamp ved høy temperatur for å oppnå vanngass (C+H2O→CO+H2—varme). Etter rensing føres den gjennom en katalysator med vanndamp for å omdanne CO til CO2 (CO+H2O →CO2+H2) for å oppnå en gass med et hydrogeninnhold på mer enn 80 %, og deretter presse den inn i vann for å løse opp CO2, og deretter fjerne den gjenværende CO gjennom en løsning som inneholder kobber(II)formiat (eller kobber(II))acetat, sammenlignet med denne metoden har lavere kostnader for ammoniakk og hydrogenacetat. produserer hydrogen og har stor produksjon og mer utstyr. Denne metoden brukes ofte i ammoniakksynteseanlegg. Noen syntetiserer også metanol fra CO og H2, og noen få steder bruker man mindre rent hydrogen med 80 % hydrogen. Gassen brukes til kunstig flytende brensel. Denne metoden brukes ofte i Beijing Chemical Experimental Plant og små nitrogengjødselanlegg mange steder.
Hydrogenproduksjon fra syntetisk gass og naturgass fra termisk cracking av petroleum
Biproduktet av termisk cracking av petroleum produserer en stor mengde hydrogen, som ofte brukes i hydrogenering av bensin, hydrogen som kreves av petrokjemiske og gjødselanlegg. Denne metoden for hydrogenproduksjon er tatt i bruk i mange land i verden. Anlegg, petrokjemiske baser i Bohai Oilfield, etc. bruker alle denne metoden for å produsere hydrogen.
Koksovn Gass Nedkjølt Hydrogenproduksjon
Frys og trykksett koksovnsgassen som er foreløpig ekstrahert for å gjøre andre gasser flytende og etterlate hydrogen. Denne metoden brukes noen få steder.
Hydrogenbiprodukt fra elektrolyse av saltvann
I klor-alkaliindustrien produseres det en stor mengde rent hydrogen, som brukes til syntese av saltsyre, og det kan også renses for å produsere vanlig hydrogen eller rent hydrogen. For eksempel er hydrogenet som brukes i det andre kjemiske anlegget biproduktet av elektrolytisk saltlake.
Biprodukter fra bryggeriindustrien
Når mais brukes til å fermentere aceton og butanol, kan mer enn 1/3 av hydrogenet i avgassen fra fermenteringsbeholderen produsere vanlig hydrogen (over 97%) etter gjentatt rensing, og det vanlige hydrogenet kan avkjøles til under -100°C med flytende nitrogen I silikagelrøret kan urenheter (som f.eks. en liten mengde hydrogen produseres ytterligere) (mer enn 99,99%). For eksempel produserer Beijing Brewery dette biproduktet hydrogen, som brukes til fyring av kvartsprodukter og til eksterne enheter.
2. Hvordan er flytende hydrogen transporteres og hva er transportmåtene
For tiden inkluderer transportmetodene for flytende hydrogen hovedsakelig følgende typer:
Den første er levering av tankbiler. Denne metoden bruker spesialdesignede tankbiler for å overføre flytende hydrogen fra produsenten til brukerens fabrikk eller stasjon. Tankbiler er vanligvis designet med flerlags isolerte skall for å holde temperaturen og trykket til flytende hydrogen stabilt under transport. Denne metoden krever imidlertid mye kostnader for å bygge tankskipet og er sårbar for faktorer som trafikkulykker og avstandsbegrensninger.
Det andre er rørledningslevering. Denne tilnærmingen er basert på et enormt rørledningssystem for flytende hydrogen. Flytende hydrogen injiseres i rørledningssystemet av produksjonsanlegget, og transporteres deretter til brukerens fabrikk eller hydrogentankstasjon gjennom underjordiske rørledninger. Rørledningstransport er en økonomisk, effektiv og sikker måte å møte høyintensiv transport av store mengder hydrogen. Men samtidig krever rørledningstransport bygging av storskala infrastruktur, og det er visse risikoer, så strengt styrings- og vedlikeholdsarbeid er nødvendig for å sikre sikkerheten.
Den tredje er skipstransport. Flytende hydrogen kan også transporteres sjøveien til ulike regioner rundt om i verden. På grunn av den lave tettheten av flytende hydrogen, krever skipstransport spesielle lagrings- og transportfasiliteter og teknologier for å sikre stabiliteten til skipet og sikkerheten til flytende hydrogen. Skipstransport kan dekke langdistansetransportbehovet til en stor mengde flytende hydrogen, men det krever store økonomiske og tekniske kostnader, og streng overholdelse av sjøsikkerhetsbestemmelser og internasjonale konvensjoner.
3. Er flytende hydrogen vanskelig å produsere?
Det er vanskeligere å produsere, og vanskeligheten ligger i følgende punkter:
Kjøletemperaturen er lav, kjølekapasiteten er stor, og enhetens energiforbruk er høyt;
Orto-parakonversjonen av hydrogen gjør arbeidet som kreves for å gjøre hydrogen flytende langt større enn det for metan, nitrogen, helium og andre gasser, og orto-parakonversjonsvarmen står for omtrent 16 % av dets ideelle flytendegjøringsarbeid;
Den raske endringen av spesifikk varme fører til at lydhastigheten til hydrogen øker raskt med økningen i temperaturen. Denne høye lydhastigheten gjør at rotoren til hydrogenekspanderen tåler høy belastning, noe som gjør design og produksjon av ekspanderen svært vanskelig;
Ved temperaturen til flytende hydrogen har andre gassforurensninger unntatt helium størknet (spesielt fast oksygen), noe som kan blokkere rørledningen og forårsake en eksplosjon.
4. Hva er bruksindustrien for flytende hydrogen?
Der hydrogen er nødvendig, for eksempel romfart, luftfart, transport, elektronikk, metallurgi, kjemisk industri, mat, glass og til og med sivile drivstoffavdelinger, kan flytende hydrogen brukes. Når det gjelder hydrogenmedisin, kan medisinsk flytende hydrogen gi hydrogen til hydrogenrike vannmaskiner, hydrogenrike vannkopper og hydrogenabsorberende enheter på store steder. For tiden er det mest brukte feltet for flytende hydrogen i mitt land romfart.
Verdien av flytende hydrogen innen hydrogenlagring er hovedsakelig manifestert i følgende aspekter. For det første krever flytende hydrogen et mindre volum enn vanlig gassformig hydrogen, noe som i stor grad kan redusere lagringsplasser og transportkostnader. For det andre er flytende hydrogen renere i kvalitet, i motsetning til gassformig hydrogen, som vil produsere urenheter som oksygen og nitrogen, noe som vil påvirke den endelige brukseffekten. Utviklingen av flytende hydrogen innen hydrogenlagring og -transport bidrar også til å forbedre industrialiseringen av hydrogen og utvide bruksområdet for hydrogenenergi på mange felt.
