马思瑶，邱瑞玲，赵文忠，李进锋

（中国石化工程建设有限公司，北京 100101）

1 氢气液化技术

液氢具有储存方便、储氢密度大、单位质量热值高等优点，是氢能应用的重要途径。氢气液化储存是一种深冷的氢气存储技术，大致可分为利用焦耳-汤姆逊效应的简易林德法和在此基础上附加绝热膨胀的方法，后者又可分为利用氦气绝热膨胀产生低温来液化氢气的氦气逆布雷顿法，以及让氢气本身绝热膨胀的氢气克劳德法[1]。简易林德法装置简单，运行可靠，但其能耗高、效率低、技术相对落后，不适合大规模应用；氦气逆布雷顿法的氢气液化系统复杂，能耗较高，在大型氢液化系统中尚未得到广泛应用[2]。与简易林德法相比，氢气克劳德法的效率高出50%～70%，是目前大型氢气液化装置的基础技术[3]。在实际应用中，需要根据制造难度、设备投资以及系统规模进行液化循环技术的合理选择。

2 氢气液化经济性分析

2.1 装置规模是影响液氢经济性的首要因素

氢气液化装置按照生产能力一般分为小型、中型和大型，小型装置产能一般在2.0 t/d以下，中型装置产能为2.0～30.0 t/d，大型装置为30.0 t/d以上。目前来看，简易林德法投资低，技术简单，多用于实验室级别；氦气逆布雷顿法效率优于简易林德法，一般用于5.0 t/d 以下的装置；克劳德法效率高，一般用于大规模液氢装置。为分析液氢装置的规模效应，分别选取规模1.5 t/d、5.0 t/d、30.0 t/d的液氢装置，依据投资估算、公用工程消耗数据选择适合的工艺技术，计算出3 种液氢装置的液化费用（见表1）。……