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年产氢气16亿标准立方米!中国石油第一套石油焦制氢装置进入试生产阶段

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11月10日,中石油广东石化炼化一体化项目石油焦制氢装置首套气化炉成功点火投料,并产出≥76%vol的粗合成气,这标志着石油焦制氢装置正式进入试生产阶段。

年产氢气16亿标准立方米!中国石油第一套石油焦制氢装置进入试生产阶段(图1)

图源揭阳日报

广东石化石油焦制氢装置是目前国内首套100%以石油焦为原料的制氢装置,采用德士古气化技术,以炼油装置副产品石油焦为原料,经过变换和净化处理,为全厂供应氢气和燃料气,年产氢气16亿标准立方米、燃料气31亿标准立方米,每小时消耗石油焦231.09吨。石油焦制氢装置所产氢气产品作为炼油装置、化工装置开工的重要原料,有着不可替代的地位。

据了解,目前石油焦制氢装置气化炉已调整至满负荷运行,各项温度、压力、流量等参数均运行平稳,在系统压力达到4.0兆帕以后,气化装置将开始向净化装置导气,向全流程打通挺进。

资料显示,该装置于2019年12月16日开工,占地面积22万平方米,是广东石化炼化一体化项目全厂占地面积最大、构建筑物最多、混凝土浇筑量最大、设备安装台数最多的单体装置,也是中国石油第一套石油焦制氢装置。石油焦制氢联合装置两座圆形料场直径均长90米,挡墙均高13米,配有全自动盘煤仪、温度监测、有毒有害气体监测等自动化设备。其中1号圆形料场储存石油焦约 50000吨,2号圆形料场储存石油焦约 25000吨,原煤和助熔剂约25000吨。

石油焦制氢是广东石化四大关键项目之一。广东石化公司以提升安全环保、建设质量、提质增效、队伍建设为抓手,统筹推进设计、采购、施工、投资四大关键要素,推进装置施工进度实现全年安全、环保“零事故”目标。为了确保装置一次投料成功,石油焦制氢部按照广东石化公司党委部署,带领参建者克服新冠肺炎疫情、高温、台风等影响,锚定开工目标,发挥党员突击队、团员突击队示范带头作用,带动装置参建者依次完成三查四定、压缩机油运及单车试车、气化炉烘炉等关键节点工作,按照突击时间节点,高标准完成各项突击任务。

石油焦制氢装置顺利投产将使广东石化炼化一体化项目形成一个完整的产业链,满足柴油、汽油、航煤等重要产品的生产,为广东石化公司增效盈利提供重要先决条件。

工业副产氢项目不仅制氢成本低廉,而且由于接近应用端,储运成本也非常低。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,目前中国工业副产氢的提纯成本在0.3-0.6元/公斤,考虑副产气体成本后的综合制氢成本约在10-16元/公斤。在同一区域内的氢能价值链有机会发挥彼此之间的协同作用,例如在工业集群和运输走廊上的卡车车队可以依托更大规模优势降低总体成本。

氢能是目前最具潜力的清洁能源,在双碳目标的指引下,一些氢能领军企业正在加快对氢能的布局,各大企业发挥各自产业优势在氢能产业上“各显神通”,据全球氢能不完全统计,下半年以来落地的化工副产物制氢相关项目已有10个,具体动态如下所示。

1、世界首条纯氢竖炉示范生产线项目

11月1日,中国钢研氢冶金中心自主开发设计的世界首条纯氢竖炉示范生产线核心设备——纯氢竖炉吊装成功,该项目采用中国钢研自主研发并具有自主知识产权的纯氢冶金及高纯材料、超纯材料、超超纯材料制备工艺技术和装备,定位于建成国际领先的钢铁冶金绿色化、高端化技术创新和成果转化基地,协同构建“基础研究-技术创新-中试研发-成果转化”纯氢冶金全产业链新技术创新体系,形成基于纯氢冶金的绿色冶炼整体解决方案。项目建成后,相比传统高炉-转炉流程生产每吨粗钢的二氧化碳减排量达87%,将有力地促进临沂钢铁产业“低碳、近零碳绿色化及钢铁材料高端化”的华丽转身,力争成为立足山东、辐射全国的钢铁产业技术基地,推动山东省及全国钢铁企业绿色化和高端化转型发展。

2、旭阳集团己内酰胺扩能一体化项目制氢系统贯通投产

10月18日,旭阳集团东明园区己内酰胺扩能一体化项目制氢合成氨装置PSA工段接收低温甲醇洗外送净化气,22时30分顺利产出合格氢气,氢气纯度达到99.999%,标志着该一体化项目制氢系统全流程打通,正式进入试生产阶段。

旭阳集团东明园区己内酰胺扩能一体化项目制氢合成氨装置以煤为原料,主要产品为氢气(59000标方/时)和合成氨(14万吨/年),所产氢气主要用于东明园区制氢合成氨下游氧化法和水合法环己酮装置及双氧水装置,所产液氨全部用于东明园区己内酰胺装置,可有效解决东明园区产业链上游氢气供应瓶颈,同时保证东明园区液氨原料供应,其稳定性和经济性是东明园区生产运行的关键。

3、新疆宣东能源煤制氢项目空分装置成功完成冷箱主塔下塔吊装任务

10月3日上午,由化建一公司承建的新疆宣东能源10万Nm3/h煤气化制氢项目空分装置成功完成冷箱主塔下塔吊装任务,为后续的冷凝蒸发器以及上塔分段组对安装创造条件。

新疆宣东能源10万Nm³/h煤气制氢项目位于哈密伊吾县工业园区综合能源产业区,主要为新疆宣东能源1000万吨/年煤炭分级分质清洁高效利用项目煤焦油加氢装置提供氢气。本项目包括空分、备煤、气化、变换、低温甲醇洗、硫回收、PSA制氢等工艺装置及配套公用工程,其中空分装置规模为40000Nm³/h(O2),为全厂提供工厂空气、仪表空气及氮气。

今年6月,新疆宣东能源有限公司1000万吨/年煤炭分级分质清洁高效利用、10万m³/h煤气化制氢项目获新疆生态环境厅批复公示。宣东能源有限公司1000万吨/年煤炭分级分质清洁高效利用、10万m³/h煤气化制氢项目分三期建设。一期建设300万吨/年煤炭分级分质利用装置和10万m³/h煤气化制氢装置以及配套的部分公用工程及辅助生产设施。

4、陕西榆林煤制氢项目一次开车成功

9月12日,全球最大煤制氢PSA装置在陕西榆林清水工业园的一次开车成功。煤榆林化学公司年产180万吨乙二醇工程,隶属于陕煤集团“煤炭分质利用制化工新材料示范项目”,以煤为原料,采用水煤浆气化技术,经气化、变换、低温甲醇洗、PSA制氢,CO深冷分离等工艺,最终生产出乙二醇。

其中,工程配套的特大型PSA制氢装置,是整个流程中的重要环节,由中国中化旗下西南化工研究设计院提供专有技术、全套设计及关键设备,原料气总处理能力达57万Nm³/h,产氢总能力为48万Nm³/h,建成后将是迄今全球最大的煤制氢PSA装置。

该项目采用了“大型化变压吸附技术开发与工业应用”技术,与采用国外技术的同类装置相比,氢气回收率提高约3%,每小时增产氢气约1.6万方,按年操作时间8000小时计算,每年将增产氢气1.28亿方、减少煤炭消耗约8.96万吨、减少二氧化碳排放约22万吨。

5、广州石化今年以来累计产氢624吨

广州石化扎实开展主题行动,不断加大对氢能产销的优化,持续提升高纯氢的生产和充装效率,8月累计出厂高纯氢71.54吨,月出厂量环比提升36%,再创新高。截至9月13日,广州石化今年累计出厂高纯氢624吨,助力粤港澳大湾区氢能产业快速发展。

根据广东省“行动计划”,到2025年,广东年供氢能力超过10万吨。广东将加快推进广州石化等可供应工业副产氢项目建设,允许石化企业在厂区外建设车用氢,提高低成本化工副产氢供应能力。

6、东方电气制储用氢一体化多场景全产业技术应用示范园投运

东方电气氢产业科技应用示范园于8月24日正式投运。园区是国内首个制储用一体化多场景氢能全产业技术应用示范园。

园区集中展示了以工业副产物提纯制氢、以余热固体氧化物制氢、以光伏发电制取绿氢、以垃圾与生物质制取“超级绿氢”的多种绿色高效制氢技术与装备系统,其中垃圾和生物质制氢是业界首个示范应用;集中展示了高压气态、有机液态、固体颗粒和氢化金属等储氢和氢储能最新技术与装备系统,其中有机液态、固体颗粒和氢化金属储氢装备为目前国内最大容量的系统;集中展示了氢燃料电池的多种交通运载装备系统、燃料电池的氢热电联供高效装备系统和固体氧化物氢发电装备系统,其中氢燃料电池车辆的氢耗量与运行累计里程国内领先,热电联供装备系统的氢能综合利用效率达到世界先进水平。

7、湘钢梅塞尔天然气制氢项目落地株洲

7月22日,湘钢梅塞尔株洲制氢项目签约。该项目总投资约1.5亿元,主要建设2000Nm³/h天然气制氢、氧、氮、氩、二氧化碳、混合气气瓶充装站等,项目建成投产后,可生产氢气2000Nm3/h以及瓶装工业气体2000-4000瓶/天,产值达1.1亿元以上,税收1000万元以上。株洲在2019年制定了氢能产业发展规划,目前已具备氢燃料电池汽车整车制造能力。该项目建成后,将有助于株洲氢能产业链提升。

8、法液空将投资近14亿在上海建两座制氢装置

7月21日,液化空气集团的子公司上海化工园区工业气体有限公司(SCIPIG)将投资超过2亿欧元,在上海化工园区(SCIP)建设两座制氢装置及相关基础设施。据悉,法液空投资的制氢装置将生产氢气和一氧化碳,将供应给园区内的科思创中国和上海联恒异氰酸酯公司(SLIC,由巴斯夫和亨斯迈牵头的合资企业),以及移动、长三角大都市的其他工业和电子客户。提供廉价氢气的同时,大幅减少相关的碳排放。

该项目落地在上海化工园区旨在取代第三方煤基气化装置的当前供应,将配备CO?捕获和回收技术。这两个装置的氢气总生产能力约为 70000 Nm³/h。它们将配备捕获和回收二氧化碳 (CO₂) 的装置,以生产一氧化碳 (CO),总产能为 28000 Nm³/h。

9、山东潍坊滨海区氢能源综合利用项目即将竣工

7月15日消息,山东潍坊滨海区氢能源综合利用项目即将竣工。该项目主体、加氢母站等已基本完工,目前正在进行设备安装工作。该项目一期主要建设3套天然气裂解制氢装置及配套设施,生产高纯电子级别、燃料级别氢气以及液氮、液氧、液氩、液体二氧化碳等工业气体,年综合产能1.7万吨。

潍坊市作为山东省“氢进万家”科技示范工程的试点城市,潍坊基本形成了贯通氢气制备、储运、加注和燃料电池研发、制造的氢能全产业链,尤其是在燃料电池发动机、储氢系统等领域成效显著,涌现出了一批致力于氢能发展的企业。项目投产以后,将能够为潍坊市及周边区域的工业企业提供高纯度氢气和其他工业气体供给服务。

10、山西年产两万吨的工业副产氢项目竣工

7月6日,由中原分公司承建的山西郑旺氢能源科技有限公司鹏湾氢港2万吨/年焦炉煤气制氢项目一次投料成功并产出合格产品,标志着该工程全面竣工并顺利向业主交付。

11、贵州(美锦能源)六枝特区“煤-焦-氢综合利用示范项目

6月18日,贵州(美锦能源)六枝特区“煤-焦-氢综合利用示范项目”奠基仪式正式举行。该项目主要是美锦能源在贵州六盘水市落地投资建设煤-焦-氢综合利用示范项目,拟投资金额不超过45亿元。

项目总投资中,焦化制氢工厂预计投资30亿元,投资强度为300万元/亩以上;氢能产业链的投资额度及周期根据当地经济发展规划及氢能产业政策进行总体规划、分步实施,计划总体投资15亿元。如产能指标等条件允许,可追加启动二期建设投资。具体建设内容主要有焦化制氢工厂项目、干熄焦余热发电项目、焦炉煤气制氢联产合成氨、LNG项目、氢能综合推广应用项目等。

编辑:敬之

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