欢迎来到三一文库! | 帮助中心 三一文库31doc.com 一个上传文档投稿赚钱的网站
三一文库
全部分类
  • 幼儿/小学教育>
  • 中学教育>
  • 高等教育>
  • 研究生考试>
  • 外语学习>
  • 资格/认证考试>
  • 论文>
  • IT计算机>
  • 法律/法学>
  • 建筑/环境>
  • 通信/电子>
  • 医学/心理学>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 三一文库 > 资源分类 > DOCX文档下载
    分享到微信 分享到微博 分享到QQ空间

    碳中和目标下绿氨终端站储运技术发展现状及趋势.docx

    • 资源ID:493850       资源大小:164.99KB        全文页数:17页
    • 资源格式: DOCX        下载积分:5
    快捷下载 游客一键下载
    账号登录下载
    微信登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录 微博登录
    二维码
    微信扫一扫登录
    下载资源需要5
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。
    如填写123,账号就是123,密码也是123。
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP免费专享
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    碳中和目标下绿氨终端站储运技术发展现状及趋势.docx

    1、碳中和目标下绿氨终端站储运技术发展现状及趋势摘要:【目的】绿氨作为氢能的优质载体,生产工艺无碳化的优势使其成为实现碳中和目标的备选能源之一,因此绿氨终端站的布局与建设对促进氢能产业链的快速发展具有重要作用,有利于推动社会能源结构的绿色转型。【方法】概述了氨的性质:氨作为高效的储能与储氢介质,具有高能量密度、易储运、终端站无碳排放、安全性高等特点,能够显著降低储氢、运氢、用氢的成本,并可提高能源安全性。分析了氨用于储氢与储能介质具有的能量密度高、安全、长时储能等优势,调研了全球多国的氨氢项目发展与贸易情况,论述了全球快速增长的绿氨产能及需求,总结了目前氨能的贸易现状与终端站建设情况;对比目前成熟

    2、的LNG接收站相关工艺技术,详细介绍了绿氨终端站的关键工艺及技术,包括终端站绿氨存储工艺系统、液氨蒸发气处理工艺系统、终端站加注及卸载工艺系统。【结果】提出绿氨终端站的安全性问题,深入剖析了终端站液氨泄漏导致的毒性、燃烧爆炸性等危害,并给出了预防及防护措施。【结论】从化肥行业到能源领域,绿氨终端站技术的研究与发展对促进绿色能源氢能的利用具有重要意义,未来绿氨终端站的数量与规模将持续增加以适应新时代的需求,同时可以考虑改造LNG接收站等大宗能源及化工品储运设施以降低成本。关键词:碳中和;绿氢;绿氨;绿色能源;接收终端;接收工艺;液氨泄漏;储氢载体在双碳战略目标下,氢能是推动社会绿色发展与能源结构

    3、转型的关键产业。近年来,世界各国相继制定了氢能发展路线及相关政策,中国发布的十四五能源领域科技创新规划也提出攻克氢能设备关键技术、推动氢能与可再生能源融合发展的目标。然而,氢的低体积能量密度、易燃易爆等特性制约了氢能储运技术的发展,以液氨作为绿色储氢载体的氨氢技术路线有望破解当前氢能储运的难题。氨作为高效的储能与储氢介质,具有高能量密度、易储运、终端站无碳排放、安全性高等特点,能够显著降低储氢、运氢、用氢成本并提高安全性。此外,氨的总能量效率较高,并可直接利用,其应用场景包括且不限于内燃机、锅炉、燃气轮机及燃料电池等。因此,在可持续发展方案中,预计未来几十年内,绿氢与绿氨的需求量、产量均将呈现

    4、数百倍增长,以满足当前市场脱碳及未来零碳能源需求。近年来,澳大利亚、中东、南亚、东南亚等国家及地区丰富的可再生能源资源优势促成了蓝氨与绿氨合作项目,而日本、韩国、德国等国家的大量需求将使全球氨能海运体系得到飞速发展。这意味着未来需要大量的绿氨终端站进出口液氨,推动全球氨贸易,因此绿氨终端站的建设发展极为关键,但目前中国关于绿氨终端站的相关研究较少。为此,阐述了氨作为高效储能储氢介质的优势,综述了绿氨终端站的主要工作流程,梳理了绿氨终端站的储存、进口、加注、安全等关键技术,并展望了未来绿氨终端站的发展趋势。一、绿氨性质与作用氢是未来重要的燃料之一,目前最常用的储氢方式分别为高压气态储氢与低温液态

    5、储氢,但两种方式均存在一定局限性。高压气态储氢方式的储氢密度低(在69MPa时为42.2kgm3),达不到目前大规模储氢的要求,且高压储氢瓶易发生氢脆问题。低温液态储氢技术储氢密度高,但其储存容器要求严格,要求其耐超低温,容器成本昂贵且安全隐患多。常温常压下的氨是一种无色透明的气体,沸点为一33,凝点为-78o在2MPa、20。C环境中,液氨密度为616.12kg?,黏度为143.76Paso25C时液氨的相对密度为0.603,液氨气化时体积膨胀约766倍;气氨的相对密度为0.588。氨具有明显的刺鼻气味,嗅阈仅有0.0005%,发生泄漏易于察觉。氨的燃点高达651C,通常情况下视为不可燃烧的

    6、气体,但氨蒸气在高浓度(空气中的体积分数为15%28%)下是可燃的。氨的可燃范围较宽,但自燃温度、最小点火能量均较高。因此,相比其他燃料,氨具有较高的安全性。与氢相比,氨具有以下特点:氨的能量密度大,其体积能量密度约为氢的3倍为易液化,氨在25oC0.99MPa或在一33.4倍0.1MPa条件下可液化;此外,氨易储运。氨的自燃点较氢(520)高,氨的RF(RangeofFlammabilityCharacteristic)指数(可视为火灾或爆炸危险的总预期,较高的RF指数表示较高的火灾与爆炸危险)仅为氢的1.7%,因此氨具有较低的火灾或爆炸危险,可通过管道、罐车及油轮长距离运输。同时,氨也是一

    7、种良好的储能介质。在碳中和目标下,以风光发电为代表的间歇性可再生能源需求骤增,亟需配套大规模长时储能系统。虽然目前已发展了电池储能、抽水蓄能等长时储能工程,但电池储能具有高成本、环境污染问题,同时抽水蓄能工程受地域及地质条件限制严重。相比其他长时储能方式,氨储能在以周(或更长时间)为周期的情况下,其生产、存储、运输及转换的成本更低,具有更加良好的长时储能性能。因此,氨作为氢载体的应用潜力巨大,未来发展前景广阔。二、绿氨需求与贸易发展情况2.1快速增长的绿氨产能及需求绿氢是绿氨生产的关键组成部分,生产绿氢的最常见方法是电解水。目前,电解水制绿氢技术分为碱性水电解制氢技术、质子交换膜制氢技术及固体

    8、氧化物水电解制氢技术。其中,碱性水电解制氢技术、质子交换膜制氢技术已规模化应用于国内外市场,但固体氧化物水电解制氢技术仍处于实验室研究阶段。2020年,欧盟绿氢产能超140MW,同期中国、美国绿氢产能分别为23.5MW、17MW,三者总量约占全球氢产能的50%110L20202021年,中国新增绿氢项目44个;2022年前3个季度统计的已建或在建的电解水制氢项目15个,而处于建设前期阶段的项目还有31个。可见,绿氢产业处于高速发展态势口。内。绿氢的大规模建设投产促进了全球绿氨产业的快速发展。绿氨的生产规模较小,但增长迅速【划。自2020年以来,澳大利亚、西亚、非洲、美洲等国家及地区充分发挥自身

    9、清洁能源充足优势,以太阳能、风能、水能等为主要可再生电力来源,实现了优质价廉绿氨项目由-33的规划与开发(表1)O如果这些绿氨项目全面投产,全球绿氨年产能将增加约3000x10”。表12020年至今全球绿氨开发项目统计表Table1Statisticsofglobalgreenammoniadevelopmentprojectssince2020年的国*地点(ltlNSIAXMC皮尔布特YktiuENGIEK.02(01摩洛团&巴结阿布扎比RJmiAtniIMiaImIVrtIldiu*Imiivlry20jO2021欧a罗11IIoIivmSA.Ihr(MWcmtiimlrf(umsao20

    10、22牡*制Salle.ACME(120020214加利讹内斯ToUdErm4KLO2023加It大RIfK尔角EvcrWindoao2020沙特阿拉伯红寿籍岸irProdurtMACWAPwcrNEDM12a02021里塔尼亚北CWPGWMl1000.02022西班牙受拉贡CccnhAXPtangcwmmcnmitcs3oao2022中国内蒙古国窠屯投.清隼海蟆研究陂等18002023Tamm,DMCC.大M也能源柒碌JHOWtndoao2023摩洛哥南修中国使建IN际建iaUfl.Pft鼠第公司等IIOjO2020搏威彼什格伦YnmNELllydrlJTISoq20於大利塔斯丹尼也巩尔湾Or

    11、iKinE*ry42j0水电三MCItftSranMjiiKEnNlmVfInXl-C1a11M11IH)SarVMkFCnlnQVnMTvrl(MimtCoqxjrnlMinMS杓南川岸IIy2gTr/InKllntItnd(“eIuimeItdnuirMrwrrirtrwv2UVtatoItXMJtTtwlGIrl)OrIm2.2绿氨贸易发展情况全球约80%的氨作为化肥使用(全球约50%的粮食种植依赖氨肥),约10%的氨应用于生产合成纤维,仅有1%的氨应用于能源领域划。目前,氨作为能源载体的应用正处于迅速发展阶段,如氨燃料电池、氨燃气轮机、氨内燃机、氨工业锅炉M等。同时生物能源、生物燃料生

    12、产的氨需求量分别占全球能源需求的10%、1.5%因】。可见,随着碳价上涨,氨的供需市场将迅速扩大,必须提高氨产能及供应能力。除了更多的绿氨合成项目,还需更加成熟的氨供应链,也意味着氨进出口终端站需求的增加。目前,氨航运贸易供应链已基本成熟,氨在液化气体海上贸易市场中仅次于液化天然气与液化石油气阴。2020年,全球氨出口贸易总额为63.3x108美元,沙特阿拉伯出口氨约占全球总量的33%,是当前最大的氨出口国。2021年,全球氨出口贸易总额为104x108美元,俄罗斯、沙特阿拉伯等3个国家出口氨占全球总量的50%B5(图)。其中,绿氨在全球市场中尚处于起步阶段,2021年绿氨市场规模约为0.36

    13、x108美元,预计2030年将达到54.8l()8美元的市场份额明。图12021年主要氨出口国占比图Fig.lProportionofmainammoniaexportingcountriesin2021三、绿氨终端站工艺系统及相关技术目前,全球约有217个氨加注终端站13旬,主要分布于地中海、墨西哥湾、东南亚及东亚海域沿岸。随着全球绿氨需求的进一步增加,绿氨运输与储存的需求也在不断增大,近期各国正在陆续投资建设大规模绿氨终端站项目卬网(表2)。此外,天然气作为最清洁的化石燃料能源,已具有成熟的全球LNG储存与运输基础设施,将这些基础设施改建为绿氨终端站或LNG-液氨混合终端站以减少建设成本将

    14、是一种可行方案。表22022年全球大规模绿氨终端站建设计划表Table2Globallarge-scalegreenammoniaterminalconstructionplanin2022国家所在地点储存规模/(IO8t,ael)开发商荷兰弗利辛恩市100Uniper*Vesta德国布伦斯比特尔港30RWE比利时安特卫普布鲁日港250Fluxys荷兰鹿特丹港120OClN.V.绿氨终端站分为氨接收站与氨加注站两类:氨接收站是氨的进口场站,负责对海船运来的氨进行接收、储存;氨加注站是氨的出口场站,主要对海船的氨进行加注操作。目前,氨作为化工与化肥行业的大宗商品,其储存、处理、装卸及运输已制定了

    15、全面的法规、标准、指南。氨终端站工艺系统主要由加注及卸载系统、存储工艺系统、再气化系统以及BOG处理系统等构成。3.1存储工艺系统氨通常采用压缩、制冷或两者结合的液氨形式进行存储。氨会腐蚀铜、锌及其合金,因此氨储罐常用材料为碳钢。氨用储罐材料必须耐低温与抗应力腐蚀开裂(StreSSCorrosionCraCking,SCC)。氧(空气)、残余应力的存在可能引起SCC,导致储罐产生裂纹。较低的氧含量有助于降低碳钢腐蚀速率因此防止SCC的措施包括使用不锈钢设备、氮气吹扫以及向氨中添加至少02%(取决于氨中的氧浓度)的水。此外,应避免使用高屈服强度钢,这是由于其应力腐蚀敏感性较高阳L目前氨储罐主要有

    16、半冷罐、全压罐、全冷罐3种类型,适用于不同的操作压力与温度环境。全压罐、半冷罐用于储存小规模液氨;全冷罐的温度为-33、压力为0.1MPa,主要用于储存大规模液氨。半冷罐允许从周围环境获得热量,但需要注意其蒸发问题。全压罐储存的优点是无需额外的能量来使氨保持液态,与其他两种储罐相比,全压罐运营成本最低但投资成本最高。全冷罐通常包括单壁与双壁两种形式,单壁储罐由低温碳钢制成,外部有保温层且要求密封,以防止空气中的湿气形成冰晶破坏保温材料;双壁储罐内壁为低温碳钢、外壁为普通碳钢、中间层填充保温材料,双壁储罐的投资成本高于单壁储罐,但运营成本更低。此外,全冷液氨罐运行时需注意发生翻滚现象(图2)。存

    17、有液氨的储罐充注新液氨或液氨蒸发时会发生分层现象,分层液氨在储罐周边漏热作用下形成各自独立的自然对流循环,进而使各层液氨密度不断发生变化,导致下层高温低密度液氨在一定条件下迅速到达表面并产生大量蒸气。此时,罐内液氨蒸发量可能达到平常自然蒸发量的数十倍以上,产生的氨蒸气将导致储罐内的气压迅速上升并超过设定的安全阈值。如果不能及时通过安全阀泄压,可能导致储罐结构损坏,带来严重的经济损失及环境污染问题。液氨分层间的密度差、温度差是产生翻滚的根本原因,为了避免发生此类事故,应确保进入储罐的氨始终处于规定温度范围内。图2全冷液氨储罐发生翻滚现象的原理示意图Fig.2Roll-overprincipleo

    18、ffullycooledliquidammoniatank3.2BOG工艺系统BoG工艺系统包括冷却器、分液罐、压缩机、再冷凝器、火炬放空系统等,用于维持储罐的正常操作压力。储罐从周围环境和冷循环设施、管道、卸料操作所吸收的热量都会产生BOG0对于全冷罐与半冷罐,如果入口温度不符合储罐接收要求,必须运行BOG工艺系统使其达到要求的温度。在氨终端站BOG工艺流程(图3)中,BOG通过蒸发气外输通道进入分液罐,以防止液体直接进入压缩机。分液罐出来的BOG流入1#压缩机升压后进入闪蒸罐/中间冷却器冷却,冷却后的蒸气接近其饱和温度,进入2#压缩机压缩至冷凝压力后进入冷凝器。冷凝器将气体冷凝成液体,在重

    19、力作用下将液体送入接收罐。最后,液氨从接收罐转移至闪蒸罐,在返回储罐的途中进行中间闪蒸。火炬系统主要用于处理储存系统内压力控制释放的氨蒸气隔久Fig.3BOGprocessflowofammoniaterminal3.3终端站进口卸载与出口加注工艺系统氨终端站卸载及加注工艺系统由卸料臂、卸船管道、蒸发气回气管道、保冷管道等组成,主要进行氨的进口卸载与出口加注操作。3.3.1 终端站进口卸载工艺氨终端站进口卸载工艺主要包括从全冷罐至全冷罐的转移、从全压罐至全冷罐的转移两套工艺流程。铁路、公路罐车、液氨管道到站卸载操作是将液氨从全压罐转移至全冷罐的工艺流程,但对于氨终端站进口氨的总量而言,此部分占

    20、比较少。该工艺的转移速率为520th,主要受制冷系统处理BOG释放速率能力的限制。当铁路、罐车、管道运输到站时,液氨会先送入BOG与闪蒸系统,利用冷却器维持氨转移过程中温度的稳定,再输入低温储罐存储。船到岸的卸载操作主要是液氨在全冷罐间的转移工艺流程(图4),通常其转移速率为2501500th,卸载过程中要求不能发生闪蒸。液氨运输船靠泊氨终端站码头后,码头上的卸料臂将运输船上氨输出管道与岸上管道相连接,然后液氨经终端站储罐内的潜液泵或运输船上的输送泵加压,连续经过卸料臂、输送管道进入储罐中。尽管终端站储罐管壁的设计使其具有极佳的隔热保温性能,但仍会有少量的蒸发现象发生。为了防止罐内液氨蒸发,利

    21、用BOG工艺系统回收液氨蒸发气,并将其再液化后送回液氨罐内,该循环系统可以有效防止液氨泄漏。图4氨终端站卸载工艺流程图Fig.4 Unloading process flow of ammonia terminal卸料臂-码头氨船火车罐车管道终端站出口加注工艺1.NG接收站作为最广泛存在的大规模能源进出口基础设施,已形成成熟的LNG加注工艺系统。氨终端站加注工艺与LNG接收站加注工艺操作原理相似,但部分特性与操作不同(表3)。表3LNG加注与氨加注工艺差异对比表Table3ComparisonofLNGandammoniafillingprocess介NIB*ttMtkttMtttt储务条件I

    22、K)G产生it卑Dl内作业flllll1.NG20itt-A血赤A液化天一气IS料加注作3*(202112.禽-ML-/常闺修低”0软电点活岛根据ISO13739-2020石油产品,船舶供受燃油程序的规定,LNG、氨的低热值分别为20.80MJ/kg、12.69MJkgt451,输送相同能量时氨的加注量为LNG的1.64倍。氨较LNG具有更高的毒性、更强的腐蚀性,但易燃性更低。氨、LNG的沸点均较低,均以饱和液体状态进行运输与处理。LNG的储存环境温度低,必须使用低温储罐进行储存;液氨可以选择常温罐。为了防止储罐超压,两种介质的储罐填充极限均为98%oLNG加注过程中的吹扫操作同样适用于氨加注

    23、过程,均可选用蒸气回流管;同时,LNG加注与全冷罐存储的氨加注均需利用BOG工艺系统。中国船级社发布了液化天然气燃料加注作业指南(2021)与船舶应用氨燃料指南,前者主要针对船舶LNG燃料加注作业不同加注模式的特点,给出操作建议、风险评估方法及应急响应措施;后者于2022年7月1日生效,其第5章规定了加注站与加注操作的相关要求。氨加注工艺操作分为冷加注操作与热加注操作两种,这意味着氨可以实现全冷罐、半冷罐与全压罐之间的转移也支全冷罐与半冷罐加注外输的工作原理相同,半冷罐的设计承受压力更高。加注供应设施主要有卡车、力口油船/驳船或终端站储罐等,带有半冷罐的液氨加注供应设施需要一定的灵活性以改变液

    24、氨的温度和压力。绿氨终端站里大多是全冷罐,主要考虑船舶加注,船上接收罐的储存条件与终端站储罐相同,因此从全冷罐至全冷罐的加注模式将可用于氨站对船舶上储罐的加注操作(图5)口久基于安全考虑,终端站储罐需要设计再冷凝系统,并设置围堰,液氨通过管道、补偿器及装载臂从终端站里的储罐输送至船上氨接收罐。图5氨终端站加注工艺流程图Fig.5Fillingprocessflowofammoniaterminal氨加注与LNG加注具有相似的操作原理,主要通过泵送或利用供应罐与接收罐之间的压差来实现输送,整个加注系统由液体管道、吹扫管道及排气管道组成。在加注系统中,软管压力损失与流速、软管直径相关,加注时应小心

    25、处理液体软管,并提供吊索、鞍座对软管进行支撑与固定,避免发生卷曲心力。加注系统设计为集成阀或无需人为干预的被动安全装置,在系统软管发生严重故障时能够及时切断流量。使用多根小口径软管代替单独一根大口径软管外输,也可最大限度地减少意外损失并提高输送速率。船舶停靠终端站码头后,装配有应急泄放系统的海上装载臂将软管升起并与船舶的传输管道相连接,利用罐间的压差或泵形成的压差通过液体管道外输液氨。外输软管采用内、外套设计(夹层中注入氮气),若出现温度突然下降则表明内管发生氨泄漏事故。作业人员进行装卸臂或软管的连接、断开操作时,必须佩戴个人防护设备。若发生紧急情况,液压操作装置电动紧急释放联轴器(PoWer

    26、edEmergencyReleaseCoupIingzPERC)能够快速断开,使PERC的下部仍连接在接收船的软管上,上部则自行脱离隔力。在软管连接后,使用非冷凝气体(如N2)对软管进行吹扫操作以消除水分、氧气,防止发生SCC。吹扫作业可能会使氨供应罐、接收罐中留存更多的N2,而罐中的氧气含量可使用氧气探测器进行检测,直到氧气体积分数低于1%在加注过程中,蒸气回流管将氨蒸气从接收罐输送回供应罐,防止接收罐中因液体转移与蒸发而产生压力。绿氨终端站加注操作具体包括以下6个主要步骤:预冷。对全冷罐、半冷罐两种接收罐进行加注,均需要对加注管道、输送泵提前预冷。预冷时应打开对应阀门使终端站供应罐底部外输

    27、管道连通至氨船储罐顶部,使罐内冷氨从罐底流出且缓慢地将外输管道内的暖氨推入氨船储罐顶部,形成循环并对管道进行冷却。软管连接。完成预冷后,装载臂将加注软管与接收船的接收管口相连接,并要求管道接地且联轴器附近带有绝缘法兰以防止静电导致事故。惰化。使用惰性气体(如N2)去除管道内的水分、氧气,防止发生SCC0吹扫。用氨蒸气吹扫管道以除去剩余的氮气,吹扫完成后应注意快速关闭阀门防止过多的氨蒸气通过排气口逸出。泵送。开始利用泵输送液氨,泵输过程分为顶部灌装与底部灌装两种方式,其中顶部罐装可降低接收罐中的压力,而底部罐装则可保持合适的压力。因此,选用合理的罐装方式有助于控制接收罐中的压力。停泵后排液及再惰

    28、化。液氨外输作业结束后停泵,排出软管中剩余的液体,对管道进行再惰化后断开连接。3.4终端站安全控制技术3.4.1 氨泄漏的危害随着氢能的大量应用,绿氨终端站的数量和规模将快速增加,因此终端站内液氨储运过程中的泄漏问题不容忽视。氨一旦发生泄漏,将会导致人员伤亡、环境污染等严重问题,其危害性主要体现在燃烧爆炸性与毒害性两方面隰8-4叫氨充分扩散到空气中后遇点火源会形成闪火甚至引发燃烧爆炸,一定条件下还可能发生BLEVE(BoilingLiquidExpandingVaporEXPlOSion)爆炸。除了燃烧爆炸危险外,氨对人体具有一定的毒害性。美国消防协会将氨的健康危害等级定为3,人体可接受的氨暴

    29、露限值通常是浓度与暴露时间的函数,该限值设定在00025%0.0050%之间,氨的体积分数超过0.03%则会产生危险后果,将导致暂时或永久的严重伤害【53。空气中极低浓度(体积分数达0.005%)的氨便会刺激人体的眼睛、鼻子及喉咙,严重时会导致喉咙肿胀、支气管黏膜烧伤等,更高浓度可能导致眼睛表面细胞脱落,造成暂时或永久性失明。氨泄漏也会对周边环境造成不利影响,当氨泄漏进入循环水系统时,水中PH值、总碱度上升,硝化菌群将会快速繁殖,使氨态氮转换为亚硝酸根等酸性物质,最终导致PH值、碱度下降,促使细菌、微生物滋生,破坏生态环境RI。3.4.2 预防及防护措施目前.,防止或防护氨泄漏扩散的常用方法包

    30、括使用水幕、固体吸收剂、中和剂、限制氨扩散的堤岸及泡沫等,能够降低氨泄漏可能造成的危害及风险。水幕是氨泄漏后最有效、最经济的防护手段之一氏文水幕系统可以显著降低空气中的氨浓度,从而防止氨蒸气云传播更远的距离图1。氨极易溶于水,因此可以将泄漏扩散的氨蒸气溶解在水中,使空气中氨蒸气浓度降低至有害浓度以下。但氨溶解于水时会放出大量热量,反而会加速液氨的气化、扩散,因此必须以喷雾形式喷向泄漏升起的氨云以达到有效降低空气中氨蒸气浓度的效果。但如果储罐释放了大量的氨蒸气,则不能向储罐喷水,防止加热储罐中的氨,避免液氨蒸发速度加剧,对罐壁产生巨大压力卬】。无水MgCl2、CaCl2、BaC2等是以碱土金属氯

    31、化物为基础的新型复合固体吸收剂,能够与氨相互作用。将新型复合固体吸收剂固定在氨络合物的固体骨架中阳,如在25、300下工mol无水MgCl2可分别吸收氨3.2mol、0.6mol,但该方法尚未大规模应用。水与不溶性质子基材料相结合的氨去除体系可以通过抑制水污染来降低泄漏的氨蒸气浓度K*使用中和剂也可以中和溶解在水中的氨【5力,但大量的中和剂的处理与运输极为危险,限制了该方法的适用性。在液氨发生泄漏后,蒸发产生的氨蒸气云团先紧贴陆地表面顺风移动,然后氨云逐渐扩散稀释,在周边环境热量的作用下开始向上移动。物理障碍物可以有效地遏制或限制氨云的移动【5%因此在氨泄漏处放置防水布、覆盖物,通过限制氨云行

    32、进路线将泄漏的氨送进冷液体池,并对其表面进行隔热以降低蒸发速率;利用泡沫隔离氨液体池表面可降低蒸发速率,同时也可吸收氨云中的蒸气、气溶胶,能够极大程度减少其对周围环境的影响。当发生液氨泄漏时,周边人员应立即侧向、逆风疏散至安全避难区。但若是逆风方向没有相应的疏散路线,可以先进入隔离室,其可阻止氨的渗透且配备有氨洗涤器净化空气,允许避难人员在隔离室维持基本呼吸。此外,可以使用鼓风机改变氨的扩散方向引导其远离周边人员的疏散路线,也可以在潜在泄漏点附近安装鼓风机防止氨在释放点附近积聚。氨对人体与环境的危害严重,绿氨终端站建设应严格按照安全规范标准与设计要求,配置成熟的氨泄漏扩散预防与防护设备,如采用

    33、更加精确的液氨泄漏检测系统与安全防护平台15叫并加强工作人员的安全技术培训,提高其安全意识与技术素质。4结论及建议在世界脱碳的主流方向下,氨的重要性不断增加。氨不仅可以作为清洁能源氢能的优质载体推广氢能的利用,而且氨也有望成为一种无碳的直接能源燃料,成为未来绿色能源的新选择。随着液氨逐渐成为未来国际氢能贸易的主流选择,绿氨终端站作为氨氢产业发展过程中的关键部分,其技术进展与发展趋势备受关注。许多国家和企业正在研发与推广绿色制氢技术,已具备绿氢与绿氨的生产能力,但要实现绿氨终端站的大规模发展,仍依赖于低成本绿氢制取技术的突破。绿氨终端站的安全性也是未来关注的重点。与LNG相比,氨具有更高的毒性、腐蚀性,虽不易燃烧但其燃烧爆炸后果危害较大。未来,绿氨终端站可以应用更加先进的安全措施与技术,并对工作人员进行严格的安全培训等,以确保绿氨终端站运营过程的安全性。此外,考虑到新建绿氨终端站的高昂成本,可以考虑对目前成熟的液化天然气基础设施进行改造与转换,将其改建为绿氨终端站或LNG液氨混合终端站,以较低的建设成本促进全球氨氢能源的安全、高效贸易,进一步帮助推广氨氢在清洁、绿色能源中的使用,加速全球向低碳社会迈进。


    注意事项

    本文(碳中和目标下绿氨终端站储运技术发展现状及趋势.docx)为本站会员(奥沙丽水)主动上传,三一文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三一文库(点击联系客服),我们立即给予删除!




    宁ICP备18001539号-1

    三一文库
    收起
    展开