根据运输中氢气所处状态,氢气运输分为气态氢气运输、液态氢气运输、有机液体氢气运输、固态氢气运输。
气态氢气运输指氢气经加压至一定压力后,利用集装格、长管拖车和管道等工具输送;
液态氢气运输是将氢气深冷至-253℃以下液化,利用槽罐车等输送;
有机液体氢气运输是利用不饱和芳香烃、烯炔烃等作为储氢载体实现氢气输送;
固态氢气运输是通过金属氢化物吸附氢气实现氢气输送。
气态氢气运输、液态氢气运输为目前业界主要使用方式,有机液体氢气运输、固态氢气运输由于目前技术、成本等条件制约,尚未进入广泛应用阶段。
1、气态氢气运输方面,国内主要为长管拖车运输、低压管道运输
长管拖车运输使用长管拖车,运输储存压力为20MPa。因成本因素限制,该方式适用于短距离氢气运输,经济运输半径为200㎞左右。
低压管道运输适用于大规模点对点运输。由于氢气与某些金属存在氢脆现象,对管道材料有特殊要求,因此投入成本高、造价贵。
目前,国外低压气氢管道运输处于小规模发展阶段。除纯氢管道运输外,还可以在天然气管网中掺混氢气(氢气含量≤20%),运输结束后对混合气体进行氢气提纯,具有良好的经济性与安全性。
2、液态氢气主要使用液氢槽罐运输
液氢槽罐运输使用槽罐车。液氢的单车运氢能力是气氢的10倍以上,运输效率提高,综合成本降低。但是该运输方式增加了氢气液化深冷过程,对设备、工艺、能源的要求更高。
液氢槽罐车运输在国外应用较为广泛,国内目前仅用于航天及军事领域,液氢运输技术要求的国标、移动液氢槽罐的团标已经发布,奠定了液氢运输的标准基础,未来液氢运输将成为我国氢能发展的大动脉。