一．业务介绍

氢能业务，属于辽宁中集哈深冷气体液化设备有限公司主要业务之一，致力于氢能应用技术专业方向的产品设计、生产、销售、安装调试、技术咨询为一体。

目前开展氢气液化、天然气掺氢、”弃风“”弃光“”弃水“等被弃能源制氢方面研究。

氢能业务对关键设备具有独立开发能力。目前已率先开发出氢液化的工艺与关键设备，技术先进，属于国内领先水平。

1.业务

1）产品研发

依托现有技术，整合资源与优势，引领、开拓市场。基于社会与企业需求开发氢能利用产品

2）解决方案

立足于企业需求，提供与企业相匹配的产品。旨为企业量身定做适用的最优解决方案，解决方案模式包括：

合作模式

工艺包模式

工艺包+设备模式

EPC模式

注资模式等

3）技术服务

产品经设计、制造、安装、调试后，持续提供产品运行期间的技术指导、维护维修等服务

2.使命

依托公司优势，结合氢能发展方向，不断开发出先进、安全、节能环保的氢能利用设备与工艺

3.愿景

国内一流、行业领先的氢能利用设备及工艺提供商

二．液氢介绍

氢气和电力一样是一种二次能源，相比之下，氢气不像石油那样分布不均匀，可以利用各种能源来制造氢气；利用燃料电池可以高效的将化学能转变为电能，将化石燃料制备成氢气，再转变为电，可以节省能量；没有灰尘、没有废气，环境友好；可以用多种形态的方式进行存储和运输。

1.氢气储存方式

2.氢气提纯方法

在自然界中没有纯净的氢，总是以其化合物如水、碳氢化合物等形式存在。因此在制备氢时，特别是利用碳氢化合物制氢就不可避免的带有杂质。

氢气的提纯方法大致可分为物理法和化学法，其中化学方法包括催化纯化；物理方法包括低温吸附、金属氢化物净化法、变压吸附法；此外还有钯膜扩散法、中空纤维膜扩散法等。

目前，回收氢气的工业方法有变压吸附法、膜分离法和深冷分离法。

1）变压吸附法是利用吸附剂只对特定气体和解析能力上的差异进行分离的。常用的方法有加压法和真空法。

2）气体分离膜技术是利用不同气体通过某一特定膜的透过速率不同而实现物质分离的一种化工单元操作，主要用于各种混合气体的分离，传质推动力为膜两端的分压差，分离过程中无相变，因此能耗较低，分离过程较易实现。

3）深冷分离法又称低温精馏法，根据不同气体沸点上的差异进行蒸馏，使不同气体得到分离。得到的气体纯度很高，但是压缩、冷却的能耗很高。

其中变压吸附与低温吸附及膜分离方法相比，装置和工艺简单。适应原料气压力范围为0.8MPa~3.0MPa。工作步骤为吸附-降压解吸-逐级升压-吸附。随着技术的进步，逐渐发展为多塔吸附、多次均压、真空解吸等多种应用方式。与PSA方法相比，VPSA的再生效果更好、产品收率也更高

3.氢气液化工艺流程

此流程优势如下：

适用性强，处理各类型来源氢气，如电解水制氢、煤化工制氢、太阳能制氢等

采取混合制冷剂代替液氮预冷，节能降耗，降低生产成本

冷箱分体设计，一为常规冷箱（珠光砂保冷），另一为真空冷箱（真空保冷），减小真空冷箱容积，降低抽真空难度

低温区域采用氦气循环制冷，安全、可靠、稳定

4.关键设备

1）冷箱

冷箱在低温领域是十分关键的设备，如空分等低温分离工艺都需要依靠冷箱来实现。冷箱的保冷性能对整套工艺的能耗水平、产品产量质量都有很大的影响。对于一般深冷的工作状况，珠光砂保冷就可达到使用要求。由于氢液化需要达到20K的低温，采用珠光砂已不能满足要求。我公司根据多年生产实践及行业经验采用真空+多层缠绕绝热方式进行保冷。

采用卧式设计，进出管口集中在一侧法兰，方便内部设备抽出

采取真空+多层缠绕绝热，保冷性能优良

整体结构紧凑，方便运输

内部设备优化，便于真空环境建立与保持

内部管道采用三维软件设计，并对管道进行应力分析

采用铝制板翅式换热器，换热效率高、结构紧凑

2）膨胀机

膨胀机是用来使气体膨胀输出外功以产生冷量的机器，其工作原理是将压缩气体的位能转变为机械功。根据气体膨胀输出外功的不同分为容积式和透平式。透平膨胀机具有速度高、流量大、体积小、冷损小、结构简单调节性能好、工作可靠、能长期连续平稳运转的优点。但膨胀比不能太大。

我公司依据设计经验及氦气特性，自主研发了采用三级串联的透平膨胀机。

• 采用三级串联膨胀工艺，降低单级膨胀比

• 采用技术成熟的油轴承

• 膨胀机减速端采用油制动，且制动油与润滑油相同

• 采用可调喷嘴，便于膨胀机的性能调节

• 采用氦气密封，避免了密封气污染介质，且可回收

• 等熵效率大于75%

• 采用真空腔式结构，不必为膨胀机设置绝热冷箱。

• 采用DCS控制，可实时读取膨胀机状态，并与系统连锁

5.可利用资源　

目前，我国的电力供应能力总体富余，部分地区产能结构性过剩开始显现。由此导致的能源资源浪费严重，火电方面近几年来火电机组大幅递减，非化石能源发电方面，装机容量快速增长的同时，“弃风”“弃光”“弃水”等能源浪费现象非常严重。随着我国水电解制氢技术及装备水平位居世界前列，产业化应用成熟。利用谷底电制氢，就地消纳富余水电、风电、光伏等波动电电解水制氢，将电能转化为氢能储存与利用，能大幅降低甚至消除电力资源浪费。

根据有关资料显示，“弃风”、“弃光”以西北地区为主，可以充分利用这些能源，进行氢气生产、储存。同时西北地区也具有丰富的煤炭资源，也可通过煤清洁制氢为氢能发展提供氢源保证。

我公司开发的氢气液化流程可适用于各种来源氢气的液化，可利用“弃风”“弃光”等废弃的能源进行氢气的生产，利用液化技术对氢气进行储存和运输，即是将废弃的电能以氢气载体转为其他形式的能源，减少能源的浪费。

同时也可用于焦炉煤气联产LNG和甲醇工艺、焦炉煤气联产LNG和乙二醇工艺副产品中氢气的提纯后液化。