海上大规模液氢运输及储存技术研究

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1、第十一届全国低温工程大会论文集·225·海上大规模液氢运输及储存技术研究徐元元，陈虹，邢科伟，高旭(航天低温推进剂技术国家重点实验室，总装备部工程设计研究总院，北京100028)摘要：氢的储存、运输具有其特殊的内在规律及技术要求。本文对国外液氢海上储运的研究现状进行了介绍，并基于船运LNG的技术对大规模液氢运输船的初步概念设计、储罐绝热系统技术以及储罐支撑系统等3个方面展开的研究工作进行了论述。关键词：液氢；海上运输；储罐设计Investigationonamericanlarge—sca：Ietransportat

2、ionandstoragetechnologyofliquidhydrogenontheseaXuYuanyuan，ChenHong，XingKewei，GaoXU(StateKeyLaboratoryofTechnologiesinSpaceCryogenicPmpeUants，CenterforEngineeringDesignandResearchundertheHeadquartersofGeneralEquipment，Beijing100028，China)Abstract：Therearespecial

3、inherentlawsandtechnicalrequirementsforstorageandtransportationofhydrogen．Thepaperpres-entsthecurrentstudyofforeigncountryontransportationofliquidhydrogenonthesea．BasedOilship—loadingLNGtechnology，thepaperdescribesthepreliminaryconceptualdesignofshipforla理声一sca

4、letransportationofliquidhydrogen，technologyofthermalimu—lationsystemofstoragetank，andsupportsystemofstoragetank．Keywords：Liquidhydrogen，Transportationonthesea，Designofstoragetank现，使用运载能力超过20万m3的大型船载运输液l引言氢是适合21世纪对能源的发展需求的。本文主要氢被认为是2l世纪将广泛使用的重要能源之对建造此类大型液氢运输船的技术

5、难题进行探讨。一，其具有资源储备丰富、燃烧产生的热量大、制造2国外研究概况方法多、经济效益高、燃烧产物环保等优点。目前，随着有限的化石能源正在逐渐减少，氢能源的种种2．1液氢运输船优点更为凸显。综合各方面的因素可以表明，氢能加拿大和欧洲在共同撰写的《氢能开发计划源具有巨大的应用潜力，可以为人类社会可持续发(Euro—QuebecHydro—HydrogenPilotProject)》中展提供重要支撑。提出，计划将液氢从加拿大运往欧洲。报告重点对通过船载运输液氢是目前世界范围内分配氢在甲板上设置多个液氢储罐(总容积达1

6、．5万m3)能源的一种常用、有效的方式。这种运输方式具有这种船运方式进行了调查研究。运输成本较低、运载量巨大以及可以远距离投送的据报道，德国针对未来液氢海上大规模储运已优点。根据世界能源发展的趋势和我国对氢能源经展开了对总容积为12万m3的大型液氢运输船日益增长的需求，展开关于海上大规模运输液氢方的研究工作。除小水线面双体运输船、氢集装箱货面的研究具有紧迫而重要的现实意义。运船等船体结构未涉及外，研究报告对多种类型的目前所进行的研究是基于一种船载液化天然液氢运输船的船体结构形式进行了比较说明，但其气(LNG)储罐系统

7、储运技术，如菱形和球形储罐设中有关液氢储罐与绝热系统的技术细节在报告中计，以这种方式对储罐设计进行拓展，可以较好地均未说明。盛载和运输液氢。研究过程主要分为3个阶段。2．2液化天然气运输船首先，制定研究计划，进行基础性研究；其次，通过液化天然气运输船是一种可用于储存与运输综合分析国外进行的试验性规模的模型测试，研究沸点温度为一163。C的液态天然气的特殊货船，其相关基础技术；最后，探索与论证关于液氢储罐建最大特点是所运输的货物为低温液体。这就对相造方面的可行性技术。目前，通过前期的研究发关的运输储罐、罐体绝热和储罐支

8、撑等系统提出了·226·低温与超导新的要求。此外，伴随低温液体储运所带来的二级运输船来说，使用双体船可以作为一个备选方案。屏障概念、船体结构强度、液化天然气蒸发后的处对于储罐材料，液化天然气储罐使用的不锈钢理等也需要进行全面的考虑。或铝合金材料基本可用于液氢储罐。这是因为即1959年，MethanePioneer号运输船首次装载液使在一253℃