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使用含镍不锈钢来释放“绿氢”的潜力
来源: | 作者:Emma | 发布时间: 2024-02-20 | 1244 次浏览 | 分享到:



          在替代化石燃料方面,“绿氢”潜力无限,而且是实现“净零”排放的最大功臣。含镍不锈钢则是氢能迈向碳中和之路的可持续发展伙伴。

   氢比空气轻14倍,无毒,无色、无臭无味,燃烧后无残留。它在-253 °C以上为气态,以下可以液化。氢是非常活泼的元素,只能以化合的方式存在,比如氢分子在水中与氧结合,在甲烷中与碳结合。

   但是,制氢本身是一个高能耗的过程。全球每年有3000万吨的“灰氢”通过天然气或石油等化石燃料来生产,主要通过蒸汽转化的工艺。这个工艺把水和甲烷转化成氢气和二氧化碳。每生产一吨氢,产生10吨二氧化碳。

 


   更加气候友好的方式是“绿氢”,以气候中性的方式并100%利用可再生能源制备。最常见的“绿氢”生产工艺是通过水的电解把氢和氧分离。


   氢是化工和石化行业的重要原料,用于生产基础化学品如绿色氨和绿色甲醇。超过一半的氢产量被转化成氨从而生产化肥。氢也可以直接用于建筑物供暖、工业窑炉、交通运输中驱动电动马达的燃料电池。它的最终排放物是水,因此极具吸引力。

   氢的特性对生产材料提出了极高的要求,电解槽的冷冻保存、运输和使用,高压压缩机罐体、阀门、管道、配件。氢的高度弥散性要求对各部件的可靠密封以防止泄漏并减少氢气逃逸带来的爆炸和起火风险。


   对于很多金属,氢原子可以渗透(或渗入)到材料中,从而显著损害其机械性能。即使在几个PPM单位的氢气浓度时,由于裂隙和脆性断裂的形成,也可以导致材料劣化,并因此带来不能接受的安全风险。由含镍不锈钢制成的零件,基于其微观结构,可以完全对抗渗透和劣化。因此,含镍不锈钢钢可以防止气体渐进式逃逸,防止零件脆裂,长期保持强度、延展性和均质性。

   对于与氢接触的零部件,奥氏体不锈钢316L(UNS S31603)和304L(S30403)是常用的标准材料。317LMN(S31726)、2205(S32205)和2507(S32750)已经为特殊情况的应用进行尝试和实验。

   人们期待更具可持续性的未来,绿氢生产、使用、配送的各种方式方法正在全球进行拓展。众多牌号的不锈钢将在这个过程发挥关键作用,由始至终。


   氢是一种主要以分子形式存在于水和有机物中的元素。氢可从不同的来源以不同的工艺制取。为识别这些不同的来源和工艺,人们对不同的氢产品进行颜色编码,最重要的有以下几种: