Pabrik hidrogen cair

(1865 produk tersedia)

Tentang pabrik hidrogen cair

Jenis-Jenis Pabrik Hidrogen Cair

Pabrik hidrogen cair adalah fasilitas yang mencairkan hidrogen. Gas hidrogen menjadi hidrogen cair di pabrik hidrogen cair dengan mendinginkannya hingga sekitar -253 derajat Celcius. Berbagai teknologi tersedia untuk membangun pabrik hidrogen cair, termasuk proses kriogenik, pendinginan awal, dan distilasi.

  • Proses kriogenik

    Teknologi utama yang harus digunakan semua pabrik hidrogen cair adalah proses kriogenik. Metode ini melibatkan penggunaan suhu yang sangat rendah untuk mendinginkan dan akhirnya mencairkan gas hidrogen. Proses kriogenik dimulai dengan mengompres gas hidrogen. Kompresi ini meningkatkan suhu gas. Gas kemudian dilewatkan melalui penukar panas di mana gas didinginkan dengan sirkulasi nitrogen cair dingin. Nitrogen menyerap panas dari gas hidrogen, menurunkan suhunya. Gas hidrogen kemudian dikompresi lagi, lebih lanjut menurunkan suhunya hingga menjadi cair.

  • Pendinginan Awal

    Beberapa pabrik hidrogen cair menggunakan sistem pendinginan awal sebelum proses kriogenik dimulai. Sistem pendinginan awal menggunakan refrigeran untuk mendinginkan peralatan pabrik dan lingkungan sebelum memulai proses kriogenik. Ini memastikan bahwa gas hidrogen - melalui proses pencairan yang efisien.

  • Distilasi

    Menyerap panas dari hidrogen. Hidrogen kemudian diubah kembali menjadi gas. Gas melewati kolom fraksinasi dalam metode distilasi. Gas dipisahkan menjadi berbagai komponen oleh kolom distilasi. Hidrogen dimurnikan dengan menghilangkan kotoran melalui metode ini, memastikan bahwa hanya hidrogen dengan kemurnian tinggi yang melewati proses pencairan.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Pabrik Hidrogen Cair

Spesifikasi penting dari pabrik hidrogen cair diuraikan di bawah ini bersama dengan kebutuhan pemeliharaannya.

  • Kemurnian

    Kemurnian hidrogen cair sangat penting untuk kebutuhan penggunaannya. Pabrik harus memiliki hidrogen mulai dari 99,0% hingga 99,9999% untuk menghasilkan hidrogen cair dengan kemurnian yang sama.

    Mekanisme pemeliharaan kemurnian seperti filter dan perangkap harus secara teratur diperiksa, dibersihkan, atau diganti untuk menjaga integritas pompa dan kemurnian hidrogenasi katalitik selektif (Sonic). Proses Sonic melibatkan pengurangan kotoran secara selektif menggunakan katalis.

  • Dehidrasi

    Unit pengeringan mengekstrak kelembaban dari hidrogen untuk memastikan bahwa hidrogen tetap dalam keadaan gas selama pendinginan kriogenik. Unit ini menggunakan bahan penyerap seperti zeolit atau alumina aktif untuk menahan molekul air dari aliran gas.

    Memeriksa, meregenerasi, atau mengganti bahan penyerap mencegah uap air mencemari aliran hidrogen dan memastikan depresi titik embun yang andal.

  • Filtrasi

    Filtrasi yang kompeten diperlukan untuk menjaga agar oksigen cair dalam aliran hidrogen bebas dari partikel padat. Filter kriogenik biasanya menggabungkan membran logam sinter atau keramik yang menahan partikel hingga ukuran mikron atau sub-mikronik.

    Mengganti atau membersihkan elemen filter seperti yang ditentukan oleh pabrikan akan menjaga filtrasi yang efektif untuk mencegah penyumbatan peralatan hilir.

  • Pendinginan

    Sistem pendingin utama LTH terdiri dari penukar panas yang mentransfer panas dari LOI atau LN2 ke air dari sistem pendinginan termo-fluida di bagian kolom antar-tahap (MCC). Sistem pendinginan surplus akan memiliki HTHHs, MCC, saluran terisolasi vakum, dan saluran produk hidrogen.

    Periksa dan rawat semua penukar panas, katup, pompa, dan insulasi sistem pendinginan. Pastikan sirkulasi fluida yang tepat dan pertukaran panas yang efisien untuk mencegah sumbatan beku dan menjaga pendinginan kriogenik.

  • Insulasi

    Dalam pabrik hidrogen cair, insulasi sangat penting untuk menjaga suhu rendah pada komponen kriogenik dan meminimalkan perpindahan panas. Insulasi vakum dan insulasi busa adalah contoh umum.

    Memelihara integritas insulasi kriogenik sangat penting untuk keselamatan pabrik, efisiensi energi, dan stabilitas operasional.

  • Sistem Keselamatan

    Sistem keselamatan penting dalam pabrik hidrogen cair seperti penghentian darurat, pelepasan tekanan, deteksi kebocoran, dan sistem keselamatan kebakaran harus terus dipantau, diperiksa, dan dipelihara.

    Kegagalan sistem keselamatan dapat menimbulkan konsekuensi yang fatal, membahayakan nyawa manusia, properti, dan lingkungan.

Skenario Pabrik Hidrogen Cair

Pasar terbesar yang saat ini menggunakan pabrik produksi hidrogen adalah industri, kilang minyak, dan amonia. Ketiga industri ini sendiri menyumbang lebih dari 80% dari total permintaan pabrik hidrogen.

Permintaan dari industri kilang minyak diperkirakan akan memberikan dorongan besar bagi seluruh pasar pabrik produksi hidrogen. Pabrik Produksi Hidrogen Cair digunakan dalam penyulingan minyak untuk menghilangkan kotoran seperti belerang untuk menghasilkan bahan bakar yang lebih bersih. Menurut laporan, sekitar 300 juta meter kubik hidrogen digunakan per tahun di industri kilang minyak.

Industri kimia juga merupakan pengguna hidrogen yang signifikan. Aplikasinya menyumbang 65% dari permintaan dari pasar pabrik produksi hidrogen. Hidrogen digunakan untuk memproduksi amonia, yang pada gilirannya digunakan untuk memproduksi pupuk nitrogen. Permintaan pupuk nitrogen di bidang pertanian memberi dorongan besar pada pasar amonia. Sekitar 40% amonia digunakan untuk membuat pupuk nitrogen. Sekitar 120 juta ton metrik amonia diproduksi setiap tahun.

Selain itu, hidrogen juga digunakan untuk memproduksi metanol. Laporan menunjukkan bahwa sekitar 90 juta ton metrik metanol diproduksi setiap tahun. 12% metanol digunakan untuk produksi formaldehida dan 20% untuk asam asetat. Sisanya digunakan untuk pelarut, plastik, dan bensin.

Aplikasi lainnya termasuk sel bahan bakar hidrogen yang digunakan di mobil dan industri ruang angkasa. Permintaan kendaraan sel bahan bakar hidrogen diperkirakan akan tumbuh pesat seiring pergeseran fokus global menuju pengurangan emisi karbon. Laporan menunjukkan bahwa pasar kendaraan sel bahan bakar hidrogen global mencapai lebih dari 9.000 unit tahun lalu dan diperkirakan akan mencapai lebih dari 20.000 unit pada tahun 2025. Tingkat pertumbuhan tahunannya adalah 18%.

Karena permintaan pabrik produksi hidrogen terus meningkat, banyak pabrik besar mengeksplorasi opsi untuk berinvestasi dalam pabrik produksi hidrogen. Mereka tidak hanya akan memenuhi permintaan mereka sendiri, tetapi juga akan memanfaatkan pasar yang sedang berkembang.

Cara Memilih Pabrik Hidrogen Cair

  • Proses Produksi:

    Pahami proses produksi pabrik hidrogen cair. Kenali peralatan utama dan teknologi utama yang berkaitan dengan proses produksi untuk memastikan bahwa teknologi tersebut maju dan andal.

  • Kapasitas:

    Pilih pabrik hidrogen cair dengan kapasitas yang sesuai dengan permintaan. Pertimbangkan faktor-faktor seperti permintaan pasar, jadwal produksi, dan kemungkinan perluasan di masa depan untuk memastikan bahwa kapasitas yang dipilih dapat memenuhi persyaratan spesifik.

  • Keunggulan Teknologis:

    Saat memilih pabrik hidrogen cair, berikan prioritas kepada mereka yang menunjukkan keunggulan teknologi. Teknologi canggih pabrik dapat meningkatkan efisiensi produksi, mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya, dan mengurangi biaya operasional.

  • Kinerja Lingkungan:

    Pertimbangkan kinerja lingkungan pabrik hidrogen cair, seperti sistem pengolahan limbah dan langkah-langkah pengendalian emisi. Memilih pabrik dengan kinerja lingkungan yang sangat baik dapat memenuhi tanggung jawab lingkungan dan memastikan kepatuhan terhadap peraturan yang relevan.

  • Keselamatan dan Keandalan:

    Berikan keutamaan pada pabrik hidrogen cair yang memiliki sertifikasi keselamatan dan catatan operasi yang andal. Lakukan evaluasi komprehensif terhadap keselamatan dan keandalan peralatan dan fasilitas pendukung untuk meminimalkan risiko operasional.

T&J Pabrik Hidrogen Cair

T: Seberapa besar pasar hidrogen cair?

J: Pasar hidrogen cair global diperkirakan mencapai USD 4,9 miliar pada tahun 2021. Pasar ini diperkirakan akan tumbuh pada CAGR 6,7% untuk mencapai USD 8,4 miliar pada tahun 2028.

T: Apa saja kegunaan hidrogen cair?

J: Hidrogen cair memiliki banyak kegunaan. Hidrogen cair digunakan sebagai propelan roket dalam eksplorasi ruang angkasa. Hidrogen cair juga digunakan di laboratorium dan fasilitas medis untuk penyimpanan kriogenik. Beberapa industri menggunakan hidrogen cair sebagai bahan baku untuk membuat bahan bakar sintetis, amonia, dan bahan kimia lainnya. Hidrogen cair digunakan dalam metalurgi seperti baja dan titanium untuk kemurnian. Hidrogen cair juga digunakan dalam pembuatan chip semikonduktor dan elektronik.

T: Bagaimana pabrik hidrogen cair dirancang?

J: Pabrik hidrogen cair dirancang dengan mempertimbangkan keselamatan. Pabrik ini memiliki beberapa sistem keselamatan redundan seperti ventilasi, detektor aliran berlebihan, katup pelepas tekanan, dan sistem penghentian darurat. Pabrik ini juga memiliki teknik analisis bahaya seperti analisis mode kegagalan dan efek (FMEA) dan penilaian risiko kualitatif/kuantitatif.

T: Apa saja langkah-langkah untuk membuat hidrogen cair di pabrik hidrogen?

J: Produksi hidrogen cair di pabrik hidrogen melibatkan langkah-langkah berikut: produksi hidrogen, pemurnian, pencairan, dan penyimpanan. Produksi hidrogen dapat menggunakan metode reformasi uap metana atau gasifikasi biomassa. Hidrogen yang dihasilkan dimurnikan untuk menghilangkan gas yang tidak diinginkan seperti metana dan karbon dioksida. Pada tahap pencairan, hidrogen didinginkan hingga suhu kriogenik menggunakan lemari es helium kaskade atau pendinginan awal. Hidrogen cair kemudian disimpan dalam tangki kriogenik terinsulasi untuk distribusi.

T: Apa perbedaan antara hidrogen cair dan hidrogen gas?

J: Hidrogen gas adalah hidrogen dalam keadaan gas pada suhu dan tekanan ruangan. Hidrogen gas memiliki volume yang lebih besar daripada hidrogen cair. Hidrogen cair adalah hidrogen pada suhu yang sangat rendah (-253 °C atau -423 °F). Hidrogen cair lebih padat daripada hidrogen gas. Hidrogen cair lebih mudah disimpan dan diangkut. Satu liter hidrogen cair sama dengan 800 liter hidrogen gas.

X