加氢站内小型橇装甲醇制氢技术

小型化撬装装置-背景

近年来氢能已成为全球能源低碳化转型的重要发展方向，世界主要国家纷纷制定氢能发展战略，掀起了氢能发展的热潮。交通和分布式发电是目前氢能的主要应用场景，整体上氢能仍处于发展导入期，受氢气的储运、基础设施建设等影响，燃料电池汽车的竞争力受到严重削弱。国内在运行的加氢站普遍售价在不依靠补贴情况下60~80元/kg，其中把氢气从制氢工厂运输至加氢站的运输成本约占20%-30%。

因此研究者期望在移动设备或加氢站内，通过结构紧凑、体积小、操作简单的原位制氢模块来解决储氢和加氢问题。目前加氢站内制氢主要有电解水制氢、甲醇制氢、液化石油气制氢和天然气制氢等方式，其中甲醇因其水蒸汽重整反应温度低、产物中氢气浓度高、运输和储存方便等优点成为原位制氢的优质原料。可实现贴近市场进行10~500kg/d规模的低成本制氢，其借助橇装化、模块化设计，能够满足公路运输要求，且占地面积小，便于进行灵活、快速地建安和运行，也便于对已有加油站和加气站实施快速改造。

小型橇装制氢需要在工艺流程、重整反应器、催化剂、系统集成与控制、纯化、热量平衡设计等方面进行创新研发，具有一定的技术挑战性。其中通过重整反应获得的富氢气体必须经过进一步提纯，适合于小型橇装制氢的氢气提纯技术主要有变压吸附（PSA）提纯和钯膜/管提纯等，其中PSA包括传统型PSA、真空解吸V-PSA等。

小型化撬装装置-需求

一、装置小型化限制了吸附剂的装填量，因此对吸附剂的综合性能提出更高的要求。佳安通过自有的吸附剂研发、工程实践的积累及动态模拟等，实现了吸附剂优势配置。

主要包括：

1、通过更为合理的模拟条件，如竞争性吸附条件等设置，配套对应实验，优化吸附剂配比及装量，减小装置体积；

2、针对CO杂质，通过专有吸附剂，保证产品全周期质量稳定。

二、MDP装置的小型化，需要在设备集成方面进行优化设计。佳安通过优化工艺设计，减少缓冲罐设置，并通过程控阀组的阵列排布，优化阀区空间，减少设备体积。通过优化操作时序、控制点数量，减少控制系统的对应配置，不仅控制的设备体积，还优化了设备成本。

三、MDP装置的小型化，需考虑运输方便。通过整体进行三维设计，对支撑结构等模拟公路运输制动、颠簸等状况，进行应力分析，保证设备在运输过程中的稳定性。

分析条件设置

应力云图

四、MDP装置小型撬装化，需考虑装置的稳定运行。通过控制程序的设置，实现设备在非启停阶段的自动调节，适应变负荷和原料气波动情况；并实现远程协同，在授权下远程查看设备信息，及时诊断问题。

五、MDP装置小型撬装化，还需要考虑装置的远程运维，通过远程监控，判断设备及元器件的使用情况，通知用户的维护及检修要点。