氢能业务

一.部门介绍

氢能事业部,属于辽宁中集哈深冷气体液化设备有限公司下设主要部门之一,致力于氢能应用技术专业方向的产品设计、生产、销售、安装调试、技术咨询为一体的部门。

目前我部门开展氢气液化、天然气掺氢、”弃风“”弃光“”弃水“等被弃能源制氢方面研究。

氢能事业部对关键设备具有独立开发能力。目前已率先开发出氢液化的工?#27836;?#20851;键设备,技术先进,属于国内领?#20154;?#24179;。

1.业务

1)产品研发

依托现有技术,整合资源与优势,引领、开拓市场。基于社会与企业需求开发氢能利用产品

2)解决方案

立足于企业需求,提供与企业相匹配的产品。旨为企业量身定做适用的最优解决方案,解决方案模式包括:

合作模式

工艺包模式

工艺包+设备模式

EPC模式

注资模式等

3)技术服务

产品经设计、制造、安装、调试后,?#20013;?#25552;供产品运行期间的技术指导、维护维修等服务

2.使命

依托公司优势,结合氢能发展方向,不断开发出先进、安全、节能环保的氢能利用设备与工艺

3.愿景

国内一流、行业领先的氢能利用设备及工艺提供商

二.液氢介绍

氢气和电力一样是一种二次能源,相比之下,氢气不像石油那样分布不均匀,可以利用各种能源来制造氢气;利用?#21058;系?#27744;可以高效的将化学能转变为电能,将化石?#21058;?#21046;备成氢气,再转变为电,可以节省能量;没有?#39029;盡?#27809;有废气,环境友好;可以用多?#20013;?#24577;的方式进行存储和运输。

1.氢气储存方式

储存方式

内容

优点

缺点

高压储存

是最?#32960;?#20063;是最直接的储氢方式。

运输和使用方便、可靠压力高

使用运输有危险,?#21046;?#20307;积重量大,运费高

液化储存

是将氢气通过工艺方法液化,储存在低温容器中。

储氢能力大

储氢过程能耗较大,使用需要气化

金属氢化物储存

以金属与氢反应生成金属氢化物,将氢储存和固定。

运输和使用安全

单位重量储氢量小,金属氢化物易破裂

有机液态氢化物储存

借助烃类储氢剂和氢气的可逆反应实现加氢和脱氢。

储氢量大,氢载体储存、运输安全方便。

催化剂问题,脱氢效率低

2.氢气提纯方法

在自然界中没有纯净的氢,总是以其化合物如水、碳氢化合物等形式存在。因此在制备氢?#20445;?#29305;别是利用碳氢化合物制氢就不可避免的带有杂质。

氢气的提纯方法大致可分为物理法和化学法,其中化学方法包括催化纯化;物理方法包括低温吸附、金属氢化物净化法、变压吸附法;?#36865;?#36824;有钯膜扩散法、中空?#23435;?#33180;扩散法等。

目前,回收氢气的工业方法有变压吸附法、膜分离法和深冷分离法。

1)变压吸附法是利用吸附剂只对特定气体和解析能力?#31995;?#24046;异进行分离的。常用的方法有加压法和真空法。

2)气体分离膜技术是利用?#29004;?#27668;体通过某一特定膜的透过速率?#29004;?#32780;实现物质分离的一种化工单元操作,主要用于各种混合气体的分离,传质推动力为膜两端的分压差,分离过程中无相变,因此能耗?#31995;停?#20998;离过程较?#36164;?#29616;。

3)深冷分离法又称低温精馏法,根据?#29004;?#27668;体沸点?#31995;?#24046;异进行蒸馏,使?#29004;?#27668;体得到分离。得到的气体纯度很高,但是压缩、冷却的能耗很高。

其中变压吸附与低温吸附及膜分离方法相比,装?#29028;?#24037;艺简单。适应原料气压力范围为0.8MPa~3.0MPa。工作步骤为吸附-降压解吸-逐级升压-吸附。随着技术的进步,逐渐发展为多塔吸附、多次均压、真空解吸等多种应用方式。与PSA方法相比,VPSA的再生效果更好、产品收率也更高

3.氢气液化工艺流程

此流程优势如下:

适用性强,处理各类型来源氢气,如电解水制氢、煤化工制氢、太阳能制氢等

采取混合制冷剂代替液氮预冷,节能降?#27169;?#38477;低生产成本

冷箱分体设计,一为常规冷箱(珠光砂保冷),另一为真空冷箱(真空保冷),减小真空冷箱容积,降低抽真空难度

低温区域采?#29028;?#27668;循?#20998;?#20919;,安全、可靠、稳定

4.关键设备

1)冷箱

冷箱在低温领域是十分关键的设备,如空分等低温分离工艺都需要依靠冷箱来实现。冷箱的保冷性能对整套工艺的能耗水平、产品产量质量都有很大的影响。对于一般深冷的工作?#32431;觶?#29664;光砂保冷就可达到使用要求。由于氢液化需要达到20K的低温,采用珠光砂已不能满足要求。我公司根据多年生产?#23548;?#21450;行业经验采用真空+多层缠绕绝热方式进行保冷。

采用卧式设计,进出管口集中在一侧法兰,方便内部设备抽出

采取真空+多层缠绕绝热,保冷性能优良

整体结构紧凑,方便运输

内部设备优化,便于真空环境建立与保持

内部管道采用三维软件设计,并对管道进行应力分析

采用铝制板翅式换热器,换热效率高、结构紧凑

  

2)膨胀机

膨胀机是用来使气体膨胀输出外功以产生冷量的机器,其工作原理是将压缩气体的位能转变为机械功。根据气体膨胀输出外功的?#29004;?#20998;为容积式和透平式。透平膨胀机具有速度高、流量大、体积小、冷损小、结构简单调节性能好、工作可靠、能长期连续平稳运转的优点。但膨胀比不能太大。

我公司依据设计经验及氦气特性,自主研发了采用三级串联的透平膨胀机。

  • 采用三级串联膨胀工艺,降低单级膨胀比

  • 采用技术成熟的油轴承

  • 膨胀机减速端采用油制动,且制动油与润滑油相同

  • 采用可调喷嘴,便于膨胀机的性能调节

  • 采?#29028;?#27668;密封,避免了密封气污染介质,且可回收

  • 等熵效率大于75%

  • 采用真空腔式结构,不必为膨胀机设置绝热冷箱。

  • 采用DCS控制,可实时读取膨胀机状态,并与系统连锁

5.可利用资源 

目前,我国的电力供应能力总体富余,部分地区产能结构性过剩开始显现。由此导致的能源资源浪费?#29616;兀?#28779;电方面近几年来火电机组大幅递减,非化石能源发电方面,装机容量快速增长的同?#20445;?#24323;风”“弃光”“弃水”等能源浪费现象非常?#29616;亍?#38543;着我国水电解制氢技术及装备水平位居世界前列,产业化应用成熟。利用谷底电制氢,就地消纳富余水电、风电、光伏等波动电电解水制氢,将电能转化为氢能储存与利用,能大幅降低甚?#26009;?#38500;电力资源浪费。

根据有关资料显示,“弃风”、“弃光”以西北地区为主,可以充分利用这些能源,进行氢气生产、储存。同时西北地区也具有丰富的煤炭资源,?#37096;?#36890;过煤清洁制氢为氢能发展提供氢源保证。

我公司开发的氢气液化流程可适用于各种来源氢气的液化,可利用“弃风”“弃光”等废弃的能源进行氢气的生产,利用液化技术对氢气进行储存和运输,即是将废弃的电能以氢气载体转为其他形式的能源,减少能源的浪费。

同时?#37096;?#29992;于焦炉煤气联产LNG和?#29366;?#24037;艺、焦炉煤气联产LNG和乙二醇工艺副产品中氢气的提纯后液化。


联系电话:18946150316


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