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(qū)域內(nèi)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(huán)氫壓縮機和2臺解析氣壓縮機陸續(xù)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(zhuǎn)載發(fā)布；上海凱太主要研發(fā)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(wǎng)查詢具體產(chǎn)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(fā)展歷史的傳統(tǒng)大型石油煉化企業(yè)，燕山石化為何將目光轉(zhuǎn)向氫氣新能源領域？燕山石化公司副總經(jīng)理焦陽說：“這是大勢所趨。”

在環(huán)保和產(chǎn)業(yè)升級的大背景下，綠色可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)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(xiàn)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(wǎng)一體化的結(jié)合點，是大規(guī)模消納新能源、實現(xiàn)電網(wǎng)和氣網(wǎng)互聯(lián)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(huán)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(fā)展戰(zhàn)略性新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重大決策，積極推動并加速新能源汽車產(chǎn)業(yè)的建設和發(fā)展，廣泛發(fā)動在京企業(yè)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(huán)境質(zhì)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(xié)議》，承諾將為冬奧會提供優(yōu)質(zhì)的能源保障，以彰顯中央企業(yè)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(yè)，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(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

為此，燕山石化將氫能產(chǎn)業(yè)作為自身打造“世界一流綠色能源化工企業(yè)”的重要舉措，依托燕山石化現(xiàn)有的工業(yè)副產(chǎn)氫氣資源，通過變壓吸附工藝，將滿足石油煉化生產(chǎn)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(jīng)濟價值和戰(zhàn)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(yè)實現(xiàn)從傳統(tǒng)石油煉化加工企業(yè)向清潔能源（氫氣）生產(chǎn)企業(yè)的華麗轉(zhuǎn)身。

優(yōu)化變壓吸附技術，攻克雜質(zhì)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(chǎn)業(yè)發(fā)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(chǎn)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(jù)燕山石化發(fā)展和工程管理處規(guī)劃科科長潘云介紹，目前國內(nèi)主要有水電解制氫、天然氣制氫及工業(yè)副產(chǎn)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(chǎn)中會產(chǎn)生大量工業(yè)副產(chǎn)氫氣，主要來源分為四部分：一是煉油系統(tǒng)現(xiàn)有的80萬噸/年連續(xù)重整反應單元副產(chǎn)的氫氣；二是化工系統(tǒng)71萬噸/年裂解裝置副產(chǎn)的氫氣；三是正在建設并計劃于近期建成投產(chǎn)的100萬噸/年連續(xù)重整裝置反應單元副產(chǎn)的氫氣；四是未來將要規(guī)劃建設的POX制氫裝置，氫氣總產(chǎn)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(yè)副產(chǎn)氫氣具有規(guī)模化及生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢。但氫氣中硫化物、烴類、一氧化碳等雜質(zhì)含量較高，將會對氫燃料電池汽車電堆系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，降低能量轉(zhuǎn)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(yè)副產(chǎn)氫氣進行有效的提純處理，將氫氣中的雜質(zhì)去除，使之達到氫燃料電池指標要求。為此，在燕山石化廠區(qū)內(nèi)建立工業(yè)副產(chǎn)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(fā)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(jù)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(tǒng)，經(jīng)過吸附、連續(xù)多次均壓降壓、分級順放、逆放、分級沖洗、連續(xù)多次均壓升壓和最終升壓等步驟，從吸附器頂部可獲得產(chǎn)品氫氣。最后經(jīng)檢測，將滿足《GB/T37244-2018質(zhì)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(chǎn)品緩沖罐，之后進入后續(xù)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(jīng)升壓后再返回純化單元的入口，進入氫氣管網(wǎng)進行二次利用，在實現(xiàn)生產(chǎn)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(nèi)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(yè)副產(chǎn)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(xiàn)有電氣、儀表系統(tǒng)進行配套適應性改造。

要在短短兩個月時間內(nèi)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(zhàn)。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(xiàn)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(yōu)化，縮小吸附塔總體積，減少緩沖罐的數(shù)量，實現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)整體運輸，并最終在施工現(xiàn)場進行二次連接，具有安裝簡便、靈活的優(yōu)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(xiàn)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(xù)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(jīng)理戴述春信心滿滿地對記者說。