燕山石化全力以赴確保北京冬奧會氫氣新能源供應(yīng)

2019年11月14日，一場大風(fēng)掃落了樹上的紅葉，北京正式邁入嚴冬。然而，燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目施工區(qū)域內(nèi)卻是一派熱火朝天的景象。哨聲陣陣、馬達轟鳴，在一臺340噸吊車的繁忙操作下，3臺循環(huán)氫壓縮機和2臺解析氣壓縮機陸續(xù)吊裝就位。至此，燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目開始進入施工高潮。本文由上海凱太轉(zhuǎn)載發(fā)布；上海凱太主要研發(fā)制造一體化預(yù)制泵站,智能一體化截污井,一體化截流井,雙腔無負壓供水,餐飲隔油池等;歡迎訪問上海凱太官網(wǎng)查詢具體產(chǎn)品信息。

做氫氣新能源領(lǐng)域領(lǐng)跑者，彰顯央企責(zé)任擔(dān)當(dāng)

作為一家有著近50年發(fā)展歷史的傳統(tǒng)大型石油煉化企業(yè)，燕山石化為何將目光轉(zhuǎn)向氫氣新能源領(lǐng)域？燕山石化公司副總經(jīng)理焦陽說：“這是大勢所趨。”

在環(huán)保和產(chǎn)業(yè)升級的大背景下，綠色可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。其中，氫能作為零排放可再生的純綠色能源，被譽為人類社會的終極能源。它可以實現(xiàn)一次性獲得并可以長期儲存，并通過氫能燃料電池的技術(shù)整合，成為電、熱、氣網(wǎng)一體化的結(jié)合點，是大規(guī)模消納新能源、實現(xiàn)電網(wǎng)和氣網(wǎng)互聯(lián)互通的重要手段。充分利用氫能，無疑將是解決能源資源危機和環(huán)境危機的最佳途徑之一。

多年來，北京市深入貫徹國家關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重大決策，積極推動并加速新能源汽車產(chǎn)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展，廣泛發(fā)動在京企業(yè)及研究院所，積極推進氫燃料電池汽車的推廣，并尋求廉價的氫氣資源，以期努力改善環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)綠色出行城市。

2022年，舉世矚目的冬奧會將在中國北京舉辦。中國石化作為北京冬奧會官方油氣合作伙伴，與奧組委簽訂了《官方油氣合作伙伴贊助協(xié)議》，承諾將為冬奧會提供優(yōu)質(zhì)的能源保障，以彰顯中央企業(yè)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。燕山石化作為中國石化旗下唯一在京大型石油煉化企業(yè)，責(zé)無旁貸地挑起了清潔油品和氫氣新能源的保供重擔(dān)，向世界展示北京氫能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

為此，燕山石化將氫能產(chǎn)業(yè)作為自身打造“世界一流綠色能源化工企業(yè)”的重要舉措，依托燕山石化現(xiàn)有的工業(yè)副產(chǎn)氫氣資源，通過變壓吸附工藝，將滿足石油煉化生產(chǎn)使用的氫氣提升為供氫燃料電池汽車使用的氫氣，大幅提升氫氣的經(jīng)濟價值和戰(zhàn)略地位，滿足北京市氫燃料電池汽車對低成本氫氣的需求，并最終推動企業(yè)實現(xiàn)從傳統(tǒng)石油煉化加工企業(yè)向清潔能源（氫氣）生產(chǎn)企業(yè)的華麗轉(zhuǎn)身。

優(yōu)化變壓吸附技術(shù)，攻克雜質(zhì)脫除難關(guān)

隨著北京市積極推進加氫站布局及公交集團增設(shè)氫燃料電池汽車舉措的推進，以北京為代表的國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐不斷加快。如何尋求到廉價的氫氣資源，解決氫氣生產(chǎn)及運輸成本高的問題，就成為制約氫燃料汽車推廣及應(yīng)用的重要因素。

據(jù)燕山石化發(fā)展和工程管理處規(guī)劃科科長潘云介紹，目前國內(nèi)主要有水電解制氫、天然氣制氫及工業(yè)副產(chǎn)氫氣三種制氫方式。而北京市天然氣和水資源十分緊缺，用水和天然氣兩種資源制備氫氣能耗大、成本高，嚴重制約了氫燃料電池汽車的推廣。

而燕山石化在煉油化工生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量工業(yè)副產(chǎn)氫氣，主要來源分為四部分：一是煉油系統(tǒng)現(xiàn)有的80萬噸/年連續(xù)重整反應(yīng)單元副產(chǎn)的氫氣；二是化工系統(tǒng)71萬噸/年裂解裝置副產(chǎn)的氫氣；三是正在建設(shè)并計劃于近期建成投產(chǎn)的100萬噸/年連續(xù)重整裝置反應(yīng)單元副產(chǎn)的氫氣；四是未來將要規(guī)劃建設(shè)的POX制氫裝置，氫氣總產(chǎn)能完全能夠滿足北京市及冬奧會氫氣能源供應(yīng)的需求。

相比于水電解和天然氣制氫，工業(yè)副產(chǎn)氫氣具有規(guī)�；�及生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢。但氫氣中硫化物、烴類、一氧化碳等雜質(zhì)含量較高，將會對氫燃料電池汽車電堆系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，降低能量轉(zhuǎn)化效率，縮減催化劑壽命，進而影響氫燃料電池汽車正常使用。因此，必須對工業(yè)副產(chǎn)氫氣進行有效的提純處理，將氫氣中的雜質(zhì)去除，使之達到氫燃料電池指標(biāo)要求。為此，在燕山石化廠區(qū)內(nèi)建立工業(yè)副產(chǎn)氫氣純化設(shè)施，將為保障北京市低成本、高純度氫氣的能源供應(yīng)，為氫燃料電池汽車的快速推廣奠定基礎(chǔ)。同時，也將成為燕山石化能源清潔高效利用的重要發(fā)展方向。

“按照國標(biāo)要求，提純后的氫氣純度應(yīng)達到‘4個9’以上，而我們的氫氣純度可以達到‘5個9’，也就是99.999%。”據(jù)潘云介紹，燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目采用變壓吸附工藝，原料氣在20℃至40℃下進入變壓吸附提純氫氣系統(tǒng)，經(jīng)過吸附、連續(xù)多次均壓降壓、分級順放、逆放、分級沖洗、連續(xù)多次均壓升壓和最終升壓等步驟，從吸附器頂部可獲得產(chǎn)品氫氣。最后經(jīng)檢測，將滿足《GB/T37244-2018質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》標(biāo)準要求的氫氣送至合格氫氣產(chǎn)品緩沖罐，之后進入后續(xù)的裝車單元外送出廠；檢測不合格的氫氣送至解析氣壓縮機的入口，經(jīng)升壓后再返回純化單元的入口，進入氫氣管網(wǎng)進行二次利用，在實現(xiàn)生產(chǎn)過程零排放的同時，還能避免能源的浪費。

實施撬塊化設(shè)計安裝，破解工期緊張難題

2019年3月30日，項目可行性研究報告獲得批復(fù)，中國石化決定建設(shè)燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目，主要建設(shè)內(nèi)容包含：新建一套氫氣提純能力為2000標(biāo)準立方米/小時的氫氣提純裝置，采用PSA氫氣提純技術(shù)，對工業(yè)副產(chǎn)氫氣進行提純處理，年操作時間為8000小時；新建配套氫氣裝車設(shè)施，并對現(xiàn)有電氣、儀表系統(tǒng)進行配套適應(yīng)性改造。

要在短短兩個月時間內(nèi)完成如此大的施工量，這對項目部來說無疑是個巨大的挑戰(zhàn)。尤其是項目涉及的程控閥、動設(shè)備及靜設(shè)備制造周期較長，如運至施工現(xiàn)場進行安裝，將嚴重影響項目進度。為此，燕山石化獨辟蹊徑，從設(shè)計之初就對變壓吸附工藝過程進行優(yōu)化，縮小吸附塔總體積，減少緩沖罐的數(shù)量，實現(xiàn)變壓吸附裝置的撬塊化設(shè)計。同時，將體積較大的解析氣緩沖罐和產(chǎn)品氣緩沖罐做成一個撬塊，與吸附塔撬塊及管道閥門等設(shè)備一起，在加工廠提前進行預(yù)組裝，實現(xiàn)整體運輸，并最終在施工現(xiàn)場進行二次連接，具有安裝簡便、靈活的優(yōu)勢，可有效減少純化設(shè)備的安裝周期，在氫氣提純裝置建設(shè)領(lǐng)域具有廣泛的推廣借鑒意義。

箭在弦上，快馬加鞭。自10月15日項目正式開工以來，施工人員不舍晝夜、加班加點，挖掘機、大卡車穿梭現(xiàn)場，場平和土建施工順利推進。11月13日，隨著5臺壓縮機的陸續(xù)到貨，項目施工開始進入大型設(shè)備吊裝階段�！拔覀冋�在全力以赴抓緊項目建設(shè)，力爭12月底全面完工，向奧組委、北京市、集團公司交出滿意答卷！”項目經(jīng)理戴述春信心滿滿地對記者說。