2019年11月14日，一場(chǎng)大風(fēng)掃落了樹(shù)上的紅葉，北京正式邁入嚴(yán)冬。然而，燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)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(dá)轟鳴，在一臺(tái)340噸吊車的繁忙操作下，3臺(tái)循環(huán)氫壓縮機(jī)和2臺(tái)解析氣壓縮機(jī)陸續(xù)吊裝就位。至此，燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)目開(kāi)始進(jìn)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(wú)負(fù)壓供水,餐飲隔油池等;歡迎訪問(wèn)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(yáng)說(shuō)：“這是大勢(shì)所趨。”

在環(huán)保和產(chǎn)業(yè)升級(jí)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(yù)為人類社會(huì)的終極能源。它可以實(shí)現(xiàn)一次性獲得并可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，并通過(guò)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(diǎn)，是大規(guī)模消納新能源、實(shí)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(wú)疑將是解決能源資源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的最佳途徑之一。

多年來(lái)，北京市深入貫徹國(guó)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(dòng)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(dòng)在京企業(yè)及研究院所，積極推進(jìn)氫燃料電池汽車的推廣，并尋求廉價(jià)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(huì)將在中國(guó)北京舉辦。中國(guó)石化作為北京冬奧會(huì)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(huì)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(guó)石化旗下唯一在京大型石油煉化企業(yè)，責(zé)無(wú)旁貸地挑起了清潔油品和氫氣新能源的保供重?fù)?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(guò)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(jì)價(jià)值和戰(zhàn)略地位，滿足北京市氫燃料電池汽車對(duì)低成本氫氣的需求，并最終推動(dòng)企業(yè)實(shí)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(jìn)加氫站布局及公交集團(tuán)增設(shè)氫燃料電池汽車舉措的推進(jìn)，以北京為代表的國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐不斷加快。如何尋求到廉價(jià)的氫氣資源，解決氫氣生產(chǎn)及運(yùn)輸成本高的問(wèn)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(zhǎng)潘云介紹，目前國(guó)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(yán)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(huì)產(chǎn)生大量工業(yè)副產(chǎn)氫氣，主要來(lái)源分為四部分：一是煉油系統(tǒng)現(xiàn)有的80萬(wàn)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(wàn)噸/年裂解裝置副產(chǎn)的氫氣；三是正在建設(shè)并計(jì)劃于近期建成投產(chǎn)的100萬(wàn)噸/年連續(xù)重整裝置反應(yīng)單元副產(chǎn)的氫氣；四是未來(lái)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(huì)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)模化及生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)。但氫氣中硫化物、烴類、一氧化碳等雜質(zhì)含量較高，將會(huì)對(duì)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(jìn)而影響氫燃料電池汽車正常使用。因此，必須對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氫氣進(jìn)行有效的提純處理，將氫氣中的雜質(zhì)去除，使之達(dá)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(shí)，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(guó)標(biāo)要求，提純后的氫氣純度應(yīng)達(dá)到‘4個(gè)9’以上，而我們的氫氣純度可以達(dá)到‘5個(gè)9’，也就是99.999%�！睋�(jù)潘云介紹，燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)目采用變壓吸附工藝，原料氣在20℃至40℃下進(jìn)入變壓吸附提純氫氣系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)吸附、連續(xù)多次均壓降壓、分級(jí)順?lè)�、逆放、分�?jí)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(cè)，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(zhǔn)要求的氫氣送至合格氫氣產(chǎn)品緩沖罐，之后進(jìn)入后續(xù)的裝車單元外送出廠；檢測(cè)不合格的氫氣送至解析氣壓縮機(jī)的入口，經(jīng)升壓后再返回純化單元的入口，進(jìn)入氫氣管網(wǎng)進(jìn)行二次利用，在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程零排放的同時(shí)，還能避免能源的浪費(fèi)。

實(shí)施撬塊化設(shè)計(jì)安裝，破解工期緊張難題

2019年3月30日，項(xiàng)目可行性研究報(bào)告獲得批復(fù)，中國(guó)石化決定建設(shè)燕山石化北京冬奧會(huì)氫氣新能源保供項(xiàng)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(zhǔn)立方米/小時(shí)的氫氣提純裝置，采用PSA氫氣提純技術(shù)，對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氫氣進(jìn)行提純處理，年操作時(shí)間為8000小時(shí)；新建配套氫氣裝車設(shè)施，并對(duì)現(xiàn)有電氣、儀表系統(tǒng)進(jìn)行配套適應(yīng)性改造。

要在短短兩個(gè)月時(shí)間內(nèi)完成如此大的施工量，這對(duì)項(xiàng)目部來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。尤其是項(xiàng)目涉及的程控閥、動(dòng)設(shè)備及靜設(shè)備制造周期較長(zhǎng)，如運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，將嚴(yán)重影響項(xiàng)目進(jìn)度。為此，燕山石化獨(dú)辟蹊徑，從設(shè)計(jì)之初就對(duì)變壓吸附工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，縮小吸附塔總體積，減少緩沖罐的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)變壓吸附裝置的撬塊化設(shè)計(jì)。同時(shí)，將體積較大的解析氣緩沖罐和產(chǎn)品氣緩沖罐做成一個(gè)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(jìn)行預(yù)組裝，實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)輸，并最終在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次連接，具有安裝簡(jiǎn)便、靈活的優(yōu)勢(shì)，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(xiàng)目正式開(kāi)工以來(lái)，施工人員不舍晝夜、加班加點(diǎn)，挖掘機(jī)、大卡車穿梭現(xiàn)場(chǎng)，場(chǎng)平和土建施工順利推進(jìn)。11月13日，隨著5臺(tái)壓縮機(jī)的陸續(xù)到貨，項(xiàng)目施工開(kāi)始進(jìn)入大型設(shè)備吊裝階段。“我們正在全力以赴抓緊項(xiàng)目建設(shè)，力爭(zhēng)12月底全面完工，向奧組委、北京市、集團(tuán)公司交出滿意答卷！”項(xiàng)目經(jīng)理戴述春信心滿滿地對(duì)記者說(shuō)。