氢气站设计规范GB 50177-2005(12)

为1500mm。如：在电力系统用于氢冷火力发电机组供应氢气的氢气站，通常装设产氢量5～10Nm3／h水电解制氢装置制取氢气；氧气产量较小，各发电厂氢气站都不回收电解氧气，均设有氧气排空水封，其水封高度约1500mm。 4．0．4 变压吸附提纯氢系统设置通常应根据下列因素确定：

1 变压吸附的原理是基于不同的气体组分在相同的压力下在吸附剂上的吸附能力有差异，同一气体组分在不同的压力下在吸附剂上的吸附能力亦有差异的特性。通常周期性的压力变化，实现气体的分离提纯和被吸附气体的解吸。原料气组成的差异直接影响系统的配置，组成复杂的原料气，根据其杂质的成分及含量应增设预处理设施，且杂质组成将直接影响产品氢的收率。原料气的压力、组成决定选用吸附剂的类型、配比及用量。

2 产品氢气的压力取决于吸附压力的选择，若超出吸附压力，需增设产品增压系统。氢气的纯度决定系统设置，一般氢气纯度要求可通过变压吸附分离直接得到满足，对杂质含量有特殊要求者还应增设产品氢纯化系统。如焦炉煤气变压吸附制氢装置的脱氧及干燥系统。

3 氢气使用的连续性决定设备的配置，连续性较强的变压吸附提纯氢气系统中配置的活塞式压缩机、真空泵等配套设备均应设备用，吸附器及阀门的配置应实现程序控制阀及仪表等的在线维修。氢气负荷变化可通过多床吸附器的切换及调整吸附时间来实现。

4 变压吸附提纯氢系统的配置和压力的选择，在一定的范围内吸附压力高有利于吸附过程向正方向进行，可减少吸附剂的用量，但是增加了设备的成本及能耗。采用抽真空解吸的变压吸附提氢工艺与常压解吸工艺比较，前者可增加氢气的回收率，但同时又增加设备的投资及能耗。所以，变压吸附提纯氢工艺的设置在满足工艺要求的同时应考虑技术经济因素。

4．0．5 变压吸附提纯氢系统，通常应设有下列装置：

1 原料气中一些在变压吸附系统吸附剂上通过常规降压手段难于解吸或可使吸附剂中毒失效的杂质组分，必须在变压吸附前增设预处理系统。如通过在变压吸附前设变温吸附预处理装置可脱除高碳烃类的杂质；增加脱硫工序可脱除原料气中的硫化物等。

2 变压吸附提纯氢气的吸附压力通常为0.7～3.0 MPa，若低于0.7MPa，吸附剂吸附杂质的能力降低，不能保证提纯氢气的纯度及装置的处理能力，对提高氢气收率也不利。需增加原料气增压设施，以保证吸附压力，或满足用户对氢气压力的需求。

3 变压吸附提纯氢气装置包括吸附器组、吸附剂、程序控制阀及控制系统。吸附器组及程序控制阀是变压吸附提纯氢装置的主要组成部分。

4 变压吸附提纯氢装置氢气的输出虽然是连续的，但随着时序的变化，每个周期输出的氢气气量和压力均有一定的波动，故增设氢气缓冲罐可使输出氢气的压力波动减少、流量稳定。每个周期内输出的解吸气是不连续的，如果对解吸气有连续性和稳定性的要求，则应增设解吸气缓冲罐。

5 视原料气的组成情况，通常提纯氢气后的解吸气热值增高，可通过增压返回到厂区燃料气管网作气体燃料，回收能量。 4．0．6 甲醇制氢系统，通常应设有下列装置：

1 原料甲醇及脱盐水的储存、输送装置。甲醇裂解制氢的原料是甲醇和脱盐水，甲醇储罐是必不可少的设备。甲醇裂解反应在1.0 MPa、220～280℃下，在专用催化剂上进行，所以甲醇或脱盐水均需通过泵输送到反应器中；

2 甲醇裂解装置的主要设备是甲醇转化反应器，甲醇转化反应在此进行。根据反应温度的要求，外部供热一般采用加热导热油为反应器提供热量；通过增设换热器回收转化器的热量，以达到热量的合理利用。因此，甲醇转化制氢系统应设有甲醇转化反应器及其辅助装置，如加热炉或加热器、热回收设备等；

3 甲醇转化反应的转化气组成：H2为73％～74％，C02为23％～24.5％，CO为0～1.O％，其余为甲醇及饱和水。为获得纯氢产品应设置变压吸附装置，经分离可获得99％～99.999％纯度的氢气。

4．0．7 为防止氢气压缩机的吸气管道产生负压和制氢装置出口氢气压力波动，并由此引起制氢装置不能正常运行或发生空气渗入氢气系统形成爆炸混合气。为此，本条规定氢气压缩机前应设氢气缓冲罐。

据调查了解，氢气站内设有多台氢气压缩机时，许多单位都是采用从同一氢气管道吸气，所以本条作了“数台氢气压缩机可并联从同一氢气管道吸气”的规定。同时为确保安全生产，本条还规定凡数台氢气压缩机经同一根吸气管吸气时，应装设确保氢气保持正压的措施，如设氢气压力报警、回流调节装置、氢气压缩机的进气管与排气管之间设旁通管等措施。

为了使中、低压氢气压缩机在开车、调节负荷时，不会发生大量氢气排入大气，提高运行安全度，减少氢气排放量，节约电能。本条规定在中、低压氢气压缩机的进气、排气管之间，应设回流旁通管。回流旁通管上的调节阀在氢气压缩机正常运转时，一般适当开启，氢气回流以减少氢气压缩机的开停次数，有利于氢气站的安全运行。回流旁通管上的调节阀一般采用手动、气动、自力式等。 4．0．8 氢气压缩机的安全保护装置的设置，是确保其安全、稳定、可靠运行的重要保证，也是确保氢气站安全运行的重要条件，因此本条为强制性条文。 本条第1款的规定，是对氢气压缩机进行超压保护，确保安全、可靠运行的必须具备措施之一。第2款至第5款都是氢气压缩机的安全保护措施。这里特别要强调说明的是：氢气压缩机的进气氢气管应设低压报警和超限停机装置，由于氢气

为可燃气体，不允许在氢气压缩机进口氢气压力的不正常降低，若因操作不慎进口压力降低以致吸入空气，形成爆炸混合气，将可能造成严重人身伤亡、设备损坏的事故，所以本条作为强制性条文的规定，设计时必须遵守。第5款规定的进口、出口氢气管路应设有置换吹扫口，这是确保初次投产或氢气压缩机检修前、后的安全保护措施。

本条的第2款至第4款的安全保护装置一般是由氢气压缩机制造厂配套提供。 4．0．9 本条是对氢气站、供氢站的储气设施提出的要求。

1 氢气站、供氢站一般设有一定储量的储气设施，目前氢气储气设施主要有两类：一是高、中、低压氢气罐，氢气罐的储氢压力、储氢能力应按制氢设备(或供氢装置)的压力、氢气用户的用氢压力、用氢量及其负荷变化状况等因素确定。高压氢气罐(压力大于15 MPa)，具有储氢能力大、能满足各类用户的需求；中压(压力大于1.6 MPa)、低压(压力小于或等于1.6 MPa)氢气罐的储氢能力主要根据制氢或供氢压力、用氢压力和均衡连续供氢要求确定。二是金属氢化物储氢材料，它是依据金属氢化物在不同压力、不同温度下的吸氢、放氢特性储存氢气。目前一些科研单位正研制储氢性能优良的储氢材料和装置，但由于储氢能力尚不理想，还不能满足实际应用的要求，但是这种储氢方法将是未来氢能应用中具有巨大竞争力的储氢方法。

2 在供氢站或燃料电池汽车用加氢站中，为了满足灌充高压氢气或汽车加氢的需要，一般应设置高压(如压力大于40MPa)氢气罐。对这种高压氢气罐升压充氢或接收外部供应的氢气进行升压，需设置增压用氢气压缩机；这种增压氢气压缩机可采用膜式压缩机或气动／液动增压机。

4．0．10 本条第1款是氢气罐的超压保护装置，是确保氢气罐安全、可靠运行必须具备的基本技术措施。第2款的规定是氢气站设计、运行的经验教训总结，由于氢气比重仅为O.069(空气为1.O时)，在使用氮气吹扫置换时，若系统的最高点或氢气罐的最高点未设放空管，则很难将系统内 …… 此处隐藏：1682字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……