工业氢气生产以低成本、规模化为主,主流工艺分为三类:化石燃料制氢(占比超 70%):以天然气、煤炭为原料,通过蒸汽重整(天然气)或水煤气变换(煤炭)反应生成氢气,经净化(PSA 变压吸附法)去除 CO、CO₂等杂质,纯度可达 99.9% 以上,成本较低但存在碳排放。电解水制氢:以水为原料,通过电解槽(碱性电解槽、PEM 电解槽、SOEC 固体氧化物电解槽)将水分解为氢气和氧气,纯度可达 99.999% 以上,零碳排放,但能耗和成本较高,适合搭配可再生能源(光伏、风电)使用。工业副产氢回收:从氯碱工业(电解食盐水)、石化裂解、钢铁冶炼等工艺的副产气体中,通过 PSA 吸附法分离回收氢气,纯度高且成本低,属于资源回收利用类制氢。关键设备:主要包括重整反应器、电解槽、PSA 吸附塔、压缩机、储氢罐及气体净化装置,设备材质需满足耐压、防腐蚀及防氢脆要求。工业氢气通过规模化工艺制备的氢气,纯度通常根据用途分为 99.9%、99.999%等规格。安徽国内氢气运输

关键技术与装备要求储氢容器:高压运输需采用碳纤维缠绕复合气瓶(耐高压、防氢脆);液态运输需用真空绝热槽车(双层壳体 + 绝热材料,减少冷损);固态运输需**密封容器(适配储氢材料特性)。安全控制技术:配备氢气泄漏检测仪(检测下限≤1% VOL)、静电接地装置、紧急切断阀;液态运输需增设压力释放阀和冷损监控系统。管道运输关键:管材选用耐氢脆合金(如 316L 不锈钢、碳钢 + 内衬涂层),设置分段阀门和泄漏监测点,避免氢气渗透导致材料脆化。安全与规范要求运输资质:车辆 / 管道需具备危险品运输 / 运营资质,操作人员需经专业培训(掌握高压 / 低温操作、应急处置技能)。运输禁忌:严禁与氧化剂、易燃物混运;高压运输避免剧烈碰撞、暴晒;液态运输需远离高温环境,防止容器超压。应急处置:泄漏时立即切断气源 / 热源,疏散人员至上风向,用雾状水稀释驱散;火灾时用干粉或二氧化碳灭火器扑救,严禁用水直接冲击容器。辽宁管束氢气运输车高压气态适合短距小规模;液态氢适合长距大规模;管道适合超大规模长距运输。

工业氢气运输的特征(区别民用)需求特征:工业用氢单厂日耗氢可达数十吨至数百吨(如大型炼化厂日耗氢超 200 吨),且需 24 小时连续供氢,中断可能导致生产线停工;纯度要求多为工业级 99.9%~99.99%,部分化工场景需 99.999%。成本敏感:工业用氢量大,运输成本占终端用氢成本的 20%~40%,优先选择规模化、低成本路径,而非民用的灵活型方案。场景集中:多围绕工业园区(炼化基地、煤化工园区、钢铁园区)布局,可依托园区管网、运输通道,减少跨公共区域运输风险。
液氢槽车运输(低温 - 253℃,压力 0.8~1.6MPa):控蒸发,稳气相压力1. 充装与绝热:减少蒸发产气按储罐容积的95% 充装液氢,预留 5% 气相空间,供液氢蒸发膨胀,避免压力骤升。检查储罐真空绝热层(双层结构,夹层抽真空),确保无破损漏热(漏热会加速液氢蒸发,压力快速升高),运输中监控蒸发率(正常≤0.3%/ 天),超标需排查绝热故障。2. 运输中:控温抑蒸发,泄压稳压车辆配备防寒保温装置,避开高温路段,夏季用遮阳棚覆盖,减少环境热量传入。储罐安装自力式减压阀,当气相压力超过设定值(如 1.6MPa)时,自动打开泄压,将蒸发的氢气排至高空安全处;压力低于设定值(如 0.8MPa)时,可通过少量补充液氢或气相氢气调节。严禁撞击储罐,防止绝热层破损导致液氢快速气化,引发压力暴升。根据氢气来源不同,加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢供氢加氢站。

工业氢气的结构设计优化(减少泄漏点 + 降低应力)简化管系:工业长输管道尽量采用 “少法兰、少阀门” 设计,每 10km 法兰数量≤5 个;园区管网优先采用无缝钢管焊接,减少接头数量。应力消除:管道敷设避开地质沉降区、重载道路,设置补偿器(波纹补偿器 / 套筒补偿器)吸收热胀冷缩应力,避免焊缝因应力开裂。泄压 / 排放设计:管道高点设放空阀(接火炬系统),低点设排凝阀,压缩机站、调压站设紧急泄压阀(超压时快速卸放至安全区域)。氢气也是重要的化工原料。甘肃工业氢气运输方式
国内氢能产业取得了一些突破,但仍有大量关键技术、零部件依赖国外。安徽国内氢气运输
管道运输(中低压 1.0~4.0MPa):稳流量,平压差1. 投用前:试压稳压,消除隐患管道投用前用氮气做水压(或气压)试验,压力为工作压力的 1.5 倍,稳压 24 小时,无泄漏、压力降≤1% 方可投用,避免管道因焊接缺陷导致压力泄漏下降。用氮气置换管道内空气(氧含量≤0.5%),再充氢置换氮气(氢含量≥99.9%),全程缓慢升压,防止压力波动。2. 运行中:流量调节,分段稳压管道沿线每 20~30km 设阀室(含紧急切断阀、减压阀) ,通过减压阀将管道压力控制在设定范围,若上游压力升高,减压阀自动节流降压;若下游用氢量大导致压力下降,可通过上游制氢装置补压或缓冲罐补压。安装压力调节阀、流量控制器,根据下游用氢需求平稳调节流量,避免流量骤变引发压力剧烈波动(如用氢负荷突增时,缓慢开启阀门,防止压力骤降)。管道末端设缓冲罐,容量按小时用氢量的 10%~20% 配置,平衡供需波动,缓冲压力变化。3. 监测与维护:实时检漏,防失压管道沿线安装氢敏传感器、压力监测点,实时监测压力和泄漏情况,若某段压力异常下降,立即关闭两端紧急切断阀,隔离故障段,避免压力全域失稳。定期巡检管道腐蚀、接口密封情况(用肥皂水检漏),防止因腐蚀穿孔、密封失效导致压力泄漏。安徽国内氢气运输