액체 수소의 수송

액체수소의 저장 및 운송은 액체수소의 안전하고 효율적이며 대규모이고 저비용으로 응용하는 기초이며, 수소기술 응용노선의 문제를 해결하는 열쇠입니다.
 
액화수소의 저장 및 운송은 컨테이너 저장과 파이프라인 운송, 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 저장 구조로는 구형 저장 탱크와 원통형 저장 탱크가 일반적으로 컨테이너 저장 및 운송에 사용됩니다. 운송 방식으로는 액화수소 트레일러, 액화수소 철도 탱크차, 액화수소 탱크선이 사용됩니다.
 
기존 액체 수송 과정에서 발생하는 충격, 진동 등의 요인을 고려할 뿐만 아니라, 액체 수소의 끓는점이 낮고(20.3K), 기화 잠열이 작으며, 기화가 용이하기 때문에 용기 저장 및 수송 시에는 엄격한 기술적 수단을 통해 열 누출을 줄여야 합니다. 또는 비파괴 저장 및 수송 방식을 채택하여 액체 수소의 기화 정도를 최소 또는 0으로 줄여야 합니다. 그렇지 않으면 탱크 압력이 상승하여 과압 위험이나 폭발 손실로 이어질 수 있습니다. 아래 그림과 같이 기술적 접근 방식 측면에서 액체 수소 저장 및 수송은 주로 수동 단열 기술을 사용하여 열 전도를 줄이고, 여기에 능동 냉각 기술을 중첩하여 열 누출을 줄이거나 추가적인 냉각 용량을 생성합니다.
 
액체수소 자체의 물리적, 화학적 특성에 기초하면, 액체수소의 저장 및 운송 방식은 중국에서 널리 사용되는 고압 기체수소 저장 방식보다 많은 장점을 가지고 있지만, 비교적 복잡한 생산 공정으로 인해 몇 가지 단점도 가지고 있습니다.
 
대용량 저장 중량 비율로 보관 및 운반이 편리하고 차량에 적합합니다.
기체 수소 저장과 비교했을 때, 액체 수소의 가장 큰 장점은 높은 밀도입니다. 액체 수소의 밀도는 70.8kg/m³로, 20MPa, 35MPa, 70MPa 고압 수소의 각각 5배, 3배, 1.8배에 달합니다. 따라서 액체 수소는 수소의 대규모 저장 및 운송에 더욱 적합하며, 수소 에너지 저장 및 운송 문제를 해결할 수 있습니다.
 
저장압력이 낮아 안전성 확보 용이
액체수소 저장은 용기의 안정성을 보장하기 위해 단열을 기반으로 하며, 일상적인 저장 및 운송 압력이 낮습니다(일반적으로 1MPa 미만). 이는 고압 가스 및 수소 저장 및 운송 압력보다 훨씬 낮아 일상적인 운영 과정에서 안전성을 확보하기 더 쉽습니다. 액체수소 저장 중량비가 크다는 특징과 더불어, 향후 수소 에너지의 대규모 보급과 관련하여, 액체수소 저장 및 운송(예: 액체수소화 스테이션)은 건물 밀도가 높고 인구 밀도가 높으며 토지 비용이 높은 도시 지역에서 더욱 안전한 운영 시스템을 구축할 수 있을 것입니다. 또한, 전체 시스템 적용 면적이 작아 초기 투자 비용과 운영 비용이 절감될 것입니다.
 
고순도의 기화로 터미널 요구사항을 충족합니다.
전 세계적으로 고순도 수소 및 초순도 수소의 연간 소비량은 막대하며, 특히 전자 산업(반도체, 전기 진공 재료, 실리콘 웨이퍼, 광섬유 제조 등)과 연료 전지 분야에서 고순도 수소 및 초순도 수소 소비량이 특히 높습니다. 현재 많은 산업용 수소의 품질은 일부 최종 사용자의 엄격한 수소 순도 요건을 충족하지 못하고 있지만, 액체 수소를 기화시킨 후의 수소 순도는 이러한 요건을 충족할 수 있습니다.
 
액화 플랜트는 투자가 많고 에너지 소모가 비교적 높다
수소 액화 콜드박스 등 핵심 장비 및 기술 개발 지연으로 인해, 2021년 9월 이전까지 국내 항공우주 분야의 모든 수소 액화 장비는 외국 기업이 독점하고 있었습니다. 대규모 수소 액화 핵심 장비는 관련 대외 무역 정책(예: 미국 상무부 수출관리규정)의 적용을 받아 장비 수출이 제한되고 기술 교류가 금지되어 있습니다. 이로 인해 수소 액화 플랜트의 초기 설비 투자가 과다하게 이루어지고, 국내 민간 액체수소 수요가 적어 적용 범위가 부족하고 생산 용량 또한 느리게 증가하고 있습니다. 결과적으로 액체수소의 단위 생산 에너지 소비량은 고압 가스수소보다 높습니다.
 
액화수소 저장 및 운송 과정에서 증발 손실이 발생합니다.
현재 액체수소 저장 및 수송 과정에서 열 누출로 인한 수소 증발은 기본적으로 배기를 통해 처리되고 있으며, 이는 일정 수준의 증발 손실을 초래합니다. 향후 수소 에너지 저장 및 수송에서는 직접 배기로 인한 활용도 저하 문제를 해결하기 위해 부분적으로 증발된 수소 가스를 회수하는 추가적인 조치가 필요합니다.
 
HL 극저온 장비
1992년에 설립된 HL Cryogenic Equipment는 HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd의 계열사입니다. HL Cryogenic Equipment는 고객의 다양한 요구를 충족하기 위해 고진공 단열 초저온 배관 시스템 및 관련 지원 장비의 설계 및 제조에 전념하고 있습니다. 진공 단열 파이프와 플렉시블 호스는 고진공 및 다층 다층 스크린 특수 단열 재료로 제작되며, 일련의 매우 엄격한 기술 처리 및 고진공 처리를 거쳐 액체 산소, 액체 질소, 액체 아르곤, 액체 수소, 액체 헬륨, 액화 에틸렌 가스(LEG) 및 액화 천연 가스(LNG)의 이송에 사용됩니다.
 

 

 

 

 


게시 시간: 2022년 11월 24일

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