Page 42 - 加氢站建设及工艺技术研究

第二章 加氢站的建设与选址

与烃类制氢相比，甲醇水蒸气重整制氢具有相对低的水碳比，相对低的重整
温度（250 ～ 300℃），而且不用脱硫，重整气体含杂质较少，氢气易于纯化，被

认为是为燃料电池提供氢源的最可行路线。
以北京加氢站天然气（见下表 2-4）重整制氢设备为例，其主要生产过程以

天然气为原料，采用烃类水蒸气转化造气工艺制取粗氢气。转化压力为 2.0MPa，
合成气经变换和 PSA 分离杂质后得到合格的产品氢气，整个工艺分为原料脱硫、

烃类的蒸汽转化、一氧化碳变换、变压吸附（PSA）氢气提纯 4 个主要工艺过程。
转化炉是天然气重整制氢中的关键设备，北京加氢站天然气重整制氢设备采

用我国自行研制的 3.5m 以下的转化炉，极大地减小了转化炉的尺寸，并专门开
发了双壳层缠绕式换热器，解决了在 800℃、1.8MPa 工况下，对原料混合气过

热器高金属壁温、高应力和高传热强度的苛刻要求。在工艺流程上，通过优化调
整，使得整套装置在初始升温时能迅速地自产蒸汽，建立蒸汽平衡，保证装置的

正常制氢，与常规制氢技术相比，减少了辅助蒸汽系统和氮气循环系统，简化了
工艺和设备，有利于整套装置的小型化。

表2-4 北京加氢站重整制氢设备比例
成分 浓度
H 2 平衡

CO <1.0ppmv
CO 2 <1.0ppmv

总碳烃 <1.0ppmv
惰性气体 <200.0ppmv
O 2 <5.0ppmv

NH 2 <6.0ppmv
H O <50.0ppmv
2
其他化合物 <1ppmv
硫化物（总硫） <0.0ppmv
为保证小型天然气重整制氢装置的可靠性，整套装置采用 PLC 控制系统及独

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