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021-58366127
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新技術(shù)推薦-富氫氣體回收提純系統(tǒng)
發(fā)布時間：2022-07-26 17:02:43 點擊次數(shù)：次
一、技術(shù)名稱
富氫氣體回收提純系統(tǒng)
氫氣是重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于石油化工、鋼鐵、醫(yī)藥和電子行業(yè)等，同時也是一種重要的二次能源，廣泛應(yīng)用于氫燃料電池汽車、貨車、輪船、航空航天燃料等。氫氣憑借其清潔、高效、重量輕、資源豐富的特點，正在成為全球綠色新能源變革的最理想能源。
上海優(yōu)華系統(tǒng)集成技術(shù)股份有限公司基于在石油化工企業(yè)多年的技術(shù)服務(wù)和工程實施的經(jīng)驗積累，創(chuàng)建了“氫必優(yōu)®”商標品牌，形成了一套自主知識產(chǎn)權(quán)的氫氣提純整體解決方案和集成技術(shù)。通過整合國內(nèi)外先進、成熟的工藝技術(shù)，選擇最優(yōu)的工藝路線，開發(fā)了集工藝技術(shù)、控制系統(tǒng)和硬件設(shè)備于一體的嵌入式模塊化撬裝系統(tǒng)，生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)價廉的氫氣產(chǎn)品，能同時解決了企業(yè)的共性問題和個性化需求，實現(xiàn)用戶氫資源最優(yōu)化的利用。
該技術(shù)核心模塊為預(yù)處理+旋轉(zhuǎn)閥PSA技術(shù)，根據(jù)富氫氣體的不同來源選擇不同的預(yù)處理技術(shù)以除去碳四加等重組分，再結(jié)合旋轉(zhuǎn)閥的PSA撬裝設(shè)備，實現(xiàn)氫氣的高效提純，整體以成套撬裝供貨，占地面積較小，適合從資源端分布式建設(shè)氫提純設(shè)備。
該技術(shù)是一種基于資源端富氫氣體的不同場景并集成高效提純設(shè)備的技術(shù)，通常用于石化及煤化工等領(lǐng)域富氫尾氣的氫氣提純再利用或直接作為氫能用戶的成套技術(shù)，尤其適合幾百方至兩萬方以下的小規(guī)模分布式氫氣提純，并能滿足氫能指標的提純要求。
二、先進性闡述
該技術(shù)廣泛適用于由富氫氣體提純至工業(yè)氫、純氫、高純氫、燃料電池用氫，在分布式氫氣領(lǐng)域（中、小型用戶）處于世界領(lǐng)先地位，核心設(shè)備采用高性能吸附劑和快速旋轉(zhuǎn)閥組合技術(shù)，與傳統(tǒng)PSA相比具有工藝技術(shù)成熟、工藝性能先進、工程運行可靠等優(yōu)勢。
1、工藝優(yōu)勢
1）原料氣適應(yīng)性強，產(chǎn)品氣純度高。
a）可以根據(jù)不同的原料氣組分，選擇定制化的預(yù)處理設(shè)施，以保證后續(xù)新型PSA的吸附劑長周期運行，同時可能會有輕烴等額外的副產(chǎn)品收益。
b）吸附劑性能好（選擇性動態(tài)吸附能力強、組分之間的分離系數(shù)大）且基于快速動態(tài)吸附原理，既可將難以脫除的Ar、N2、O2、CO和CH4一步脫除（不需另加脫氧塔），還允許大幅度提高主體氣流速度。
c）PSA循環(huán)周期短（是傳統(tǒng)PSA的1/3到1/6），雜質(zhì)在吸附塔內(nèi)停留時間短，故吸附劑再生徹底、產(chǎn)品氣純度高。
2）工藝流程簡單，控制簡單，調(diào)節(jié)靈活，自適應(yīng)優(yōu)化控制系統(tǒng)。
a）一組電動旋轉(zhuǎn)閥取代幾十個氣動程控閥和配套切斷閥。
b）控制簡單：單個信號控制循環(huán)速度取代傳統(tǒng)PSA復(fù)雜的程控時序。
c）自適應(yīng)優(yōu)化控制系統(tǒng)：在原料氣流量發(fā)生較大變化時，可以自動地調(diào)整旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)速，使裝置處于最佳運行狀態(tài)，獲得最高的回收率。吸附周期可根據(jù)實際工況以及產(chǎn)品氣質(zhì)量的需求，在1~18分鐘直接無間斷、連續(xù)實時、自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍廣，適應(yīng)性更好。
3）運行能耗低。
電動、變頻旋轉(zhuǎn)閥的耗電量很?。ㄐ⌒?/span>PSA系統(tǒng)功率低于0.5KW，最高至大型PSA系統(tǒng)功率5KW）。
2、工程優(yōu)勢
1）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊占地小，重量輕。
預(yù)處理及后續(xù)模塊均為撬裝設(shè)備供貨，集硬件設(shè)備、吸附劑、控制系統(tǒng)和嵌入式工藝技術(shù)于一體，占地面積和重量均比傳統(tǒng)路線節(jié)約。
2）旋轉(zhuǎn)閥性能可靠、維護工作量少。
a）核心設(shè)備如旋轉(zhuǎn)閥采用德國伺服電機驅(qū)動、低摩擦、水平旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)閥開啟平穩(wěn)，削弱對閥體的沖擊強度，旋轉(zhuǎn)閥密封磨損很小，保證旋轉(zhuǎn)閥高可靠性。
b）整體設(shè)備運行維護工作量少：旋轉(zhuǎn)閥數(shù)量少、且有極高可靠性，推薦只需每2-3年更換一次齒輪馬達機油、每5年維護或更換密封件一次。
3）裝置運行噪音小，旋轉(zhuǎn)閥開啟平穩(wěn)，氣流連續(xù)變化，再生時介質(zhì)幾乎無流動噪音。
三、案例分享
目前該技術(shù)在石化行業(yè)和氫能領(lǐng)域已有較廣泛的應(yīng)用，具體包括：某氫能源公司、某石化某分公司、某石化某分公司、某石油某石化公司。
案例一：某氫能源公司
原料來源為焦爐煤氣經(jīng)一級PSA提純至工業(yè)氫（純度99.9%），經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥PSA成套撬裝技術(shù)提純后，產(chǎn)品氫滿足氫能&高純氫的指標要求，GB/T37244-2018和GB/T3634.2-2011氫氣質(zhì)量要求。該項目難點是處理規(guī)模大（氫能領(lǐng)域單系列目前最大規(guī)模，產(chǎn)氫12300標方/小時，雜質(zhì)脫除要求高（尤其是氧氣和氬氣），操作彈性范圍大（20-110%）。該項目采用上海優(yōu)華公司的成套撬裝旋轉(zhuǎn)閥PSA于2021年實施，提純系統(tǒng)的整體占地長*寬為12*7米。項目于2022年2月份一次性開車成功，產(chǎn)出合格的高純氫產(chǎn)品，運行平穩(wěn)。
案例二：某石油某石化
氫氣在聚丙烯生產(chǎn)中是一種重要的反應(yīng)物，用作丙烯聚合反應(yīng)的鏈終止劑和摩爾質(zhì)量調(diào)節(jié)劑，通過控制聚合物摩爾質(zhì)量的大小來控制產(chǎn)品的熔體質(zhì)量流動速率（MFR），進而決定了最終產(chǎn)品的特性和牌號。氫氣純度和雜質(zhì)含量直接影響聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量，雜質(zhì)超標直接影響催化劑活性和壽命，造成催化劑更換頻繁，不利于聚丙烯穩(wěn)定運行。
本項目原料來源為乙烯裝置副產(chǎn)乙烯氫（純度95%），經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥PSA成套撬裝技術(shù)提純后，產(chǎn)品氫純度達到99.9%以上，CO≤0.5ppm、CO2≤0.5ppm。該項目難點在于處理規(guī)模?。ㄌ幚硪?guī)模160Nm3/h），雜質(zhì)脫除要求高（尤其是CO和CO2），操作彈性范圍大（20-110%）。
該項目采用上海優(yōu)華公司的成套撬裝旋轉(zhuǎn)閥PSA于2021年實施，提純系統(tǒng)的整體占地長*寬為4.8*2.5米。
四、技術(shù)前景
該技術(shù)主要適應(yīng)流程工業(yè)過程中副產(chǎn)含氫尾氣再提純作為工業(yè)氫或氫能。這類富氫氣體屬于工業(yè)副產(chǎn)品，原料氣來源廣泛，原料成本較低，是當前獲得質(zhì)優(yōu)價廉高純氫和氫能的有效途徑。由于副產(chǎn)氫的組分復(fù)雜，除含有氫氣外，通常還含有烴類C1~C6、CO、CO2、N2和O2等雜質(zhì)組分，采用常規(guī)提純方法，很難滿足高純氫、氫能或聚丙烯用氫的要求。
該技術(shù)針對富氫氣體雜質(zhì)含量配置必要的預(yù)處理系統(tǒng)，再結(jié)合旋轉(zhuǎn)閥PSA撬裝設(shè)備，達到分布式提純氫氣的目標。因此，在當下追求清潔低碳的氫能需求下，工業(yè)領(lǐng)域副產(chǎn)氫回收制備高純氫和氫能具有較廣闊的市場需求，通過該撬裝設(shè)備便于現(xiàn)場實施改造，建議推廣應(yīng)用。
五、關(guān)于上海優(yōu)華系統(tǒng)集成技術(shù)股份有限公司
優(yōu)華公司是一家智慧能源和清潔生產(chǎn)一體化的工程技術(shù)公司，廣州優(yōu)華過程技術(shù)有限公司成立于2001年10月，上海優(yōu)華系統(tǒng)集成技術(shù)股份有限公司成立于2010年5月，專注于流程工業(yè)的能量優(yōu)化領(lǐng)域20余年。
優(yōu)華公司于2015年12月在上海股權(quán)交易中心科技創(chuàng)新板成功掛牌（股份代碼300028），已取得工程咨詢乙級資信單位（石油化工）、高新技術(shù)企業(yè)、上?？萍夹【奕耍ㄅ嘤┢髽I(yè)、上海市專精特新企業(yè)、上海市專利示范企業(yè)等資質(zhì)和榮譽。公司榮獲2018年度全國節(jié)能服務(wù)公司百強榜（石化行業(yè)）第1名及2018年度全國節(jié)能服務(wù)公司百強榜第10名。
優(yōu)華公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)130余項，多項技術(shù)入選《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄》、《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)推薦目錄》，并榮獲上海市浦東新區(qū)科技進步獎。
優(yōu)華公司服務(wù)于國內(nèi)五大石化集團為代表的流程工業(yè)，是石油化工系統(tǒng)能量優(yōu)化的領(lǐng)跑者。承接并完成了中石化集團“十條龍”之“煉油企業(yè)能效提升與低碳技術(shù)”、中石油集團“煉油生產(chǎn)裝置節(jié)能增效”等重大科技攻關(guān)項目。截止目前已完成300多個節(jié)能優(yōu)化項目，年減少CO2排放量超過145萬噸，為企業(yè)實現(xiàn)了節(jié)能降碳、清潔生產(chǎn)的目標。
六、咨詢熱線
聯(lián)系人：章女士
電 話：021-58366127、021-58366330、18917674313
電話：021-58366127 郵箱：suna.wang@youhua-opt.com
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