2019年11月14日，一場大風掃落了樹上的紅葉，北京正式邁入嚴冬。然而，燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目施工區域內卻是一派熱火朝天的景象。哨聲陣陣、馬達轟鳴，在一臺340噸吊車的繁忙操作下，3臺循環氫壓縮機和2臺解析氣壓縮機陸續吊裝就位。至此，燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目開始進入施工高潮。本文由上海凱太轉載發布；上海凱太主要研發制造一體化預制泵站,智能一體化截污井,一體化截流井,雙腔無負壓供水,餐飲隔油池等;歡迎訪問上海凱太官網查詢具體產品信息。

做氫氣新能源領域領跑者，彰顯央企責任擔當

作為一家有著近50年發展歷史的傳統大型石油煉化企業，燕山石化為何將目光轉向氫氣新能源領域？燕山石化公司副總經理焦陽說：“這是大勢所趨。”

在環保和產業升級的大背景下，綠色可再生能源產業發展迅猛。其中，氫能作為零排放可再生的純綠色能源，被譽為人類社會的終極能源。它可以實現一次性獲得并可以長期儲存，并通過氫能燃料電池的技術整合，成為電、熱、氣網一體化的結合點，是大規模消納新能源、實現電網和氣網互聯互通的重要手段。充分利用氫能，無疑將是解決能源資源危機和環境危機的最佳途徑之一。

多年來，北京市深入貫徹國家關于發展戰略性新能源汽車產業的重大決策，積極推動并加速新能源汽車產業的建設和發展，廣泛發動在京企業及研究院所，積極推進氫燃料電池汽車的推廣，并尋求廉價的氫氣資源，以期努力改善環境質量，建設綠色出行城市。

2022年，舉世矚目的冬奧會將在中國北京舉辦。中國石化作為北京冬奧會官方油氣合作伙伴，與奧組委簽訂了《官方油氣合作伙伴贊助協議》，承諾將為冬奧會提供優質的能源保障，以彰顯中央企業的責任擔當。燕山石化作為中國石化旗下唯一在京大型石油煉化企業，責無旁貸地挑起了清潔油品和氫氣新能源的保供重擔，向世界展示北京氫能產業的蓬勃發展。

為此，燕山石化將氫能產業作為自身打造“世界一流綠色能源化工企業”的重要舉措，依托燕山石化現有的工業副產氫氣資源，通過變壓吸附工藝，將滿足石油煉化生產使用的氫氣提升為供氫燃料電池汽車使用的氫氣，大幅提升氫氣的經濟價值和戰略地位，滿足北京市氫燃料電池汽車對低成本氫氣的需求，并最終推動企業實現從傳統石油煉化加工企業向清潔能源（氫氣）生產企業的華麗轉身。

優化變壓吸附技術，攻克雜質脫除難關

隨著北京市積極推進加氫站布局及公交集團增設氫燃料電池汽車舉措的推進，以北京為代表的國家氫能產業發展步伐不斷加快。如何尋求到廉價的氫氣資源，解決氫氣生產及運輸成本高的問題，就成為制約氫燃料汽車推廣及應用的重要因素。

據燕山石化發展和工程管理處規劃科科長潘云介紹，目前國內主要有水電解制氫、天然氣制氫及工業副產氫氣三種制氫方式。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中會產生大量工業副產氫氣，主要來源分為四部分：一是煉油系統現有的80萬噸/年連續重整反應單元副產的氫氣；二是化工系統71萬噸/年裂解裝置副產的氫氣；三是正在建設并計劃于近期建成投產的100萬噸/年連續重整裝置反應單元副產的氫氣；四是未來將要規劃建設的POX制氫裝置，氫氣總產能完全能夠滿足北京市及冬奧會氫氣能源供應的需求。

相比于水電解和天然氣制氫，工業副產氫氣具有規模化及生產成本低的優勢。但氫氣中硫化物、烴類、一氧化碳等雜質含量較高，將會對氫燃料電池汽車電堆系統產生不利影響，降低能量轉化效率，縮減催化劑壽命，進而影響氫燃料電池汽車正常使用。因此，必須對工業副產氫氣進行有效的提純處理，將氫氣中的雜質去除，使之達到氫燃料電池指標要求。為此，在燕山石化廠區內建立工業副產氫氣純化設施，將為保障北京市低成本、高純度氫氣的能源供應，為氫燃料電池汽車的快速推廣奠定基礎。同時，也將成為燕山石化能源清潔高效利用的重要發展方向。

“按照國標要求，提純后的氫氣純度應達到‘4個9’以上，而我們的氫氣純度可以達到‘5個9’，也就是99.999%。”據潘云介紹，燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目采用變壓吸附工藝，原料氣在20℃至40℃下進入變壓吸附提純氫氣系統，經過吸附、連續多次均壓降壓、分級順放、逆放、分級沖洗、連續多次均壓升壓和最終升壓等步驟，從吸附器頂部可獲得產品氫氣。最后經檢測，將滿足《GB/T37244-2018質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》標準要求的氫氣送至合格氫氣產品緩沖罐，之后進入后續的裝車單元外送出廠；檢測不合格的氫氣送至解析氣壓縮機的入口，經升壓后再返回純化單元的入口，進入氫氣管網進行二次利用，在實現生產過程零排放的同時，還能避免能源的浪費。

實施撬塊化設計安裝，破解工期緊張難題

2019年3月30日，項目可行性研究報告獲得批復，中國石化決定建設燕山石化北京冬奧會氫氣新能源保供項目，主要建設內容包含：新建一套氫氣提純能力為2000標準立方米/小時的氫氣提純裝置，采用PSA氫氣提純技術，對工業副產氫氣進行提純處理，年操作時間為8000小時；新建配套氫氣裝車設施，并對現有電氣、儀表系統進行配套適應性改造。

要在短短兩個月時間內完成如此大的施工量，這對項目部來說無疑是個巨大的挑戰。尤其是項目涉及的程控閥、動設備及靜設備制造周期較長，如運至施工現場進行安裝，將嚴重影響項目進度。為此，燕山石化獨辟蹊徑，從設計之初就對變壓吸附工藝過程進行優化，縮小吸附塔總體積，減少緩沖罐的數量，實現變壓吸附裝置的撬塊化設計。同時，將體積較大的解析氣緩沖罐和產品氣緩沖罐做成一個撬塊，與吸附塔撬塊及管道閥門等設備一起，在加工廠提前進行預組裝，實現整體運輸，并最終在施工現場進行二次連接，具有安裝簡便、靈活的優勢，可有效減少純化設備的安裝周期，在氫氣提純裝置建設領域具有廣泛的推廣借鑒意義。

箭在弦上，快馬加鞭。自10月15日項目正式開工以來，施工人員不舍晝夜、加班加點，挖掘機、大卡車穿梭現場，場平和土建施工順利推進。11月13日，隨著5臺壓縮機的陸續到貨，項目施工開始進入大型設備吊裝階段。“我們正在全力以赴抓緊項目建設，力爭12月底全面完工，向奧組委、北京市、集團公司交出滿意答卷！”項目經理戴述春信心滿滿地對記者說。