有机氢载体（LOHC）运输危险性分类解读

在2024年12月6日举行的联合国TDG和GHS专家委员会第十二届会议上，与会专家一致通过了对TDG第23版的技术修订，其中就对有机氢载体（以下简称LOHC）的运输分类给出了重要修订。

本次解读小编就带大家了解下LOHC的运输分类修订，帮助大家及时合规运输此类货物。

氢在整个能源系统过程中扮演至关重要的角色，为了解决氢产地与用氢地之间的运输问题，有关行业推出了将氢分子与液态有机氢载体 (LOHC) 进行化学结合，利用氢的可逆释放原理进而达到运输氢气的目的，如图1所示。

图1 LOHC运输氢气

●“LOHC+”表示富氢形式的氢载体；“LOHC-"表示脱氢形式的氢载体

氢化是化学或食品工业中常见的反应，例如用菜籽油生产人造黄油。现有的基础设施例如管道、油罐车、油轮等都可以用于运输LOHC+和LOHC-。故此种运输方式将成为一种便捷和常用的方式。

▲提醒：虽然脱氢过程需要用专用的脱氢催化剂，并且在高温下进行（> 250°C）；正常运输条件下理论上不可能自发释放化学结合的氢。但是随着运输时间的推移、温度或压力发生的变化可能存在脱气情况，会释放出少量物理溶解的氢气；相关专家对此运输过程中可能因为氢气脱气而形成爆炸性环境的风险提出了质疑以及法规修订。

工业界和学术界常说的 LOHC，其实就是“缺氢态（hydrogen-lean）”和“富氢态（hydrogen-rich）”的对应组合。常见举例如下：

图2典型举例

由图2可得，苯分子有 6 个碳原子组成的平面“苯环”，环上 3 个双键被 3 个氢分子“打断”，每个双键加 2 个氢原子，总共加 6 个氢原子，苯就变成了饱和的环己烷，进而达到“把氢灌进苯里”的目的。

在苯的基础上，相应其它一些物质也属于LOHC物质：

甲苯 → 甲基环己烷；

苄基甲苯 → 全氢苄基甲苯；

N-乙基咔唑 →全氢-N-乙基咔唑等。

理论上来看，只要有不饱和键都可以尝试做 LOHC物质；但是从实际工业角度看，一般是芳烃或简单烷基取代芳烃最适合做LOHC物质；苯环上若再连硝基、氰基、卤素等吸电子基团，加氢选择性会混乱不能很好地起到运输氢气的目的。

正常运输条件下理论上不可能自发释放化学结合的氢，故行业内通常以LOHC的危险决定整体的危险分类，举例如下：

表1LOHC物质危险举例

实际应用中，苯毒性高，环己烷易挥发，循环几次就因副反应损失，应用较少，通常应用在实验室内。如果是固体的LOHC，需要全程保温，脱氢副反应多，在运输环节不被重视。

针对行业内缺乏关于氢气会从LOHC中脱气进而改变LOHC原有的危险，引起爆炸的风险这个认知。联合国提案里德国专家结合实际行业经验，选取苄基甲苯作为典型案例进行了风险评估，评估物理溶解的氢气是否会从LOHC中脱气，从而导致爆炸危险（详见ST/SG/AC.10/C.3/2024/73和UN/SCETDG/65/INF.5）。研究建议在运输前使用惰性气体（例如氮气）进行处理会提高LOHC的运输安全，并给出限值0.5 L(H2)/kg(LOHC)的LOHC产品是适合运输的。

鉴于德国专家的研究，本次联合国专家委员会对于UN3082条目做出了新增特殊规定413的修订：

表2 UN3082条目修订

●新增特殊规定413：基于在本条目下分类的含有物理溶解氢的物质的液态有机氢载体，只有当物理溶解氢的含量不超过 0.5 升(H2)/千克(液态有机氢载体)的限值时，才能在本条目下运输。

故相关行业运输LOHC系统时需要遵循特殊规定413要求才可划入UN3082条目，若物理溶解氢含量超过0.5 升(H2)/千克(液态有机氢载体)的限值时，则不能再划入UN3082 9类条目，需要考虑气体的UN条目或者其它合适的条目运输。

本文针对TDG第24修订版里的LOHC分类变化做了详细的阐述。分别介绍了LOHC系统运输原理和运输风险，详细介绍了常见的LOHC物质。针对此次修订，德国BAM专家以苄基甲苯为例给出了危险分类的阈值，故相关行业需要对常温常压下是液态的，含有苯环官能团的芳烃类物质需要进行重点监管，以免此类危险物质因为氢气的脱离而导致运输存在易燃易爆的风险，进而增加不必要的运输成本损失以及人员伤亡。

下期合规解读，不见不散！