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中科富海绿色氢能应用系统解决方案

中科富海绿色氢能应用系统解决方案 中科富海
2023-04-25
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以液氢为手段、绿氢为目标,推进氢能规模化应用


利用氢液化、液氢储运技术与可再生能源氢电耦合,达到绿氢的连续供给,成为“绿氢生产和综合应用服务商”


 中科富海绿色氢能应用系统解决方案:

氢气变压吸附提纯装置 

一、氢气变压吸附提纯装置优势

(1)技术成熟

采用成熟、先进的变压吸附氢气提纯技术,利用原料气生产出纯度高达5N及以上的氢气产品,实现了资源的综合利用,减少污染。

(2)成本低

装置自动化程度高:采用PLC/DCS自动控制,提高工艺装置和辅助设施的自动化水平和综合管理水平,提高经济效益。

(3)安全运行

采用高效、运行可靠的程控阀、吸附塔等设备,以确保装置长周期安全稳定运转。

(4)优选吸附剂

根据原料气条件,选择合适的吸附剂种类和配比,保证产品氢气纯度和收率,以及吸附剂的寿命。

(5)专用除氩吸附剂

针对电子级氢气对氩纯度的要求较高,开发了专用的吸附剂:该吸附剂对氩气吸附量远高于氢气,分离系数达到10以上。


二、1.5-30T/D氢液化装置

中科富海具有国内领先的氢液化装置设计及制造能力,以及多年丰富的大型低温系统设计研发、生产制造、工程建设和调试运行经验,可以为客户提供直达终端用户的液氢储运全套解决方案。中科富海经验丰富的工程师团队可为项目的定制化需求进行针对性设计,或直接为用户提供交钥匙工程。

1、液氢的优势
(1)经济性
液氢密度约为气态氢的800倍。相同储氢体积下,液氢可大幅提升储氢量。液氢质量储氢密度为14%,是目前储氢密度最高的储氢方式。采取液氢技术方案可大大节省氢的储运和运营成本。
(2)高效性
在氢液化过程中,有害杂质被固化,再次汽化使用时,氢气纯度等级可达6-7N,可有效提高氢燃料电池的电量和寿命。
(3)安全性
液氢储运工作压力1-1.3bar,相比于压缩气氢安全性较高。


2.氢液化装置

(1)小型及中型氢液化装置
  • 技术原理:

   采用氦逆布雷顿循环制冷原理

   正-仲氢连续转化技术
  • 装置规模:2.5吨级以下氦制冷循环氢液化装置

  • 氢液化能力:

   200-2500 Kg/D

   氢气纯度≥99.9999%,仲氢含量≥95%


中科富海1.5T/D氢液化装置 

(2)大型氢液化装置

  • 技术原理:

   采用氢气制冷循环制冷原理

   高速重载氢气透平膨胀机技术

   高效正仲氢转化及换热一体化技术

   大型卧式真空绝热冷箱技术

  • 装置规模:5-30吨级氢液化装置

  • 氢液化能力:5-30T/D


中科富海5T/D氢液化装置


5T/D氢液化装置性能指标:液化能力≥5吨/天,产品液氢仲氢含量(体积分数)≥95%,液氢纯度(摩尔分数)≥99.97%,氢气液化能耗≤13kWh/kg。中科富海牵头承担国家重点研发计划,通过开展5吨/天级液氢工厂设计、建设、工程调试和应用示范运行,为我国开展大规模民用液氢工厂建设与促进我国氢能产业发展做出贡献。


三、液氢储运加氢站系列产品


1、液氢储运型加氢站


液氢储运型加氢站


液氢加压充装具有更高的效率和更低的成本。由于液体可压缩性远低于气体,液氢加注采用的高压液氢活塞泵出口压力可达875bar,能耗也远低于同等增压能力的氢气压缩机。目前,国际上约400多座加氢站中,已有约1/3采用液氢进行储运。采用液氢储运方式的加氢站建造、运行成本低,更有利于加氢站的基础建设,有利于促成氢燃料电池汽车与加氢站建设的良性循环;而液氢输运与储存方式在未来氢能产业链中具有重要作用,是氢燃料电池汽车产业规模化应用的必然手段。


液氢储运型加氢流程图


2、液氢移动储罐

移动液氢储罐


中科富海可提供容积40m³的液氢移动储罐,能满足车载运输7天/1000km零氢气排放的需求。


3、液氢固定储罐 

液氢固定储罐


中科富海可提供100m³零蒸发液氢储罐,能保证液氢储罐长期运行中零氢气蒸发排放。

4、液氢杜瓦
液氢杜瓦通过优化设计,最大程度减少储存、运输及分配时液氢的损失。杜瓦采用高效真空绝热包覆技术、蒸汽冷却多冷屏技术、低温冷凝吸附高真空技术等低温关键技术,有效减少液氢蒸发率。

液氢杜瓦

技术规格和参数

结构特点

  • 全不锈钢材质

  • 坚固结实的设计

  • 内置真空绝缘的罐装和导出管道和接口

  • 刺刀头管道连接减小热漏

  • 保证所有阀门安全的净气口

  • 配波纹管密封放气阀,加压阀和隔离阀

  • 外形紧凑

  • 安全阀装置/排气管总口


四、基于可再生能源绿电制绿氢与化工耦合


可再生能源转化为氨氢能源体系的技术应用路线 
(图片来源于网络


发展氨为储氢介质,可贯通可再生能源、氢能和传统产业,开发出一条符合我国能源结构特点的“清洁高效氨合成-安全低成本储运氨-无碳高效氨氢利用”的全链条“氨-氢”绿色碳循环经济路线,对保障国家能源环保安全和社会经济可持续发展具有重要意义。


五、中科富海签署绿电绿氢项目,助力新能源行业绿色发展

张家口察北区绿氢项目

中科富海参与合作建设的绿氢项目,整体分为三期实施:项目一期投资新建电解水制氢装置:1000N/h。依托光伏绿电制氢,供应京津冀地区加氢站,该项目已经获得政府立项审批。项目二期规划拟增加电解水制氢设备和氧液化装置,进一步扩大产能规模:电解水制氢装置实现7*1000Nm³/h。副产氧气通过配套氧液化设备,实现绿色液氧产量为137TPD。项目三期规划增加氢液化设备,利用前两期水电解制氢生产液氢,预期液氢产量为5TPD。


新能源绿电制绿氢与氮气供应项目

中科富海参与合作建设的新能源绿电制绿氢与氮气供应项目,该项目拟建于新疆乌鲁木齐米东区,投资金额为6800万元,项目分为两期建设,一期建成后供应氮气6000Nm³/h和氢气3000Nm³/h。项目合资公司在基地建设制氢制氮工厂,产品除了供应高纯硅料项目的气体配套系统之外,部分氢气产品供应乌鲁木齐市,与乌鲁木齐市政府打造氢能源基地。


绿电制氢新能源项目配套氩气回收

该项目充分利用光伏绿电建设氢能源:项目一期投资一套绿电电解水制氢装置(1000Nm³/h),依托克拉玛依绿电制氢,所产氢气除用于氩回收装置之外,可提供周边加氢站应用,与当地政府共同打造克拉玛依的绿色氢能源产业。项目规划二期投资2000Nm³/h的电解水制氢装置和氢气液化装置,助力整个疆内氢能源发展。此外,项目公司投资运营氩回收装置,为新能源产业提供氩气,达到尾气回收循环利用,为客户实现提效降本,从而真正意义上体现循环经济与环境友好。


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