。 4》  工艺系》统， — 4.0.1  ！本条规定了》确定氢？气站制氢系统类型的！主要因？素 1】  氢气《广泛用于电子、冶金！、电力、建》材、石油化》工等行业由》于用途不《同要求供应的—氢气：纯度、压力等技术】参，数均不相同》表2是各行》业使用氢气的主要技！术参数 【 》 — 2  各【行各业使用氢—气的企业由于产品品！种、产能《规模的不同和电【。力供应、含氢原【。料气供应的差异需要！经过比较选择合适的！制氢方法和适用的】。制氢工艺系统所以】本条：提供了确定制氢工】艺系统类《型的：基本：因素供氢气站设计人！员，参照：执，行如某用氢企业地】处水力发电》十分丰富的》地区或？者当地电网谷—段电价低《廉而该单《。位的氢气用量—不大若？。自建氢？气站时可选用比小】时用氢量大的—压力型水电解制氢系！统在电网谷段生产】氢，气储存？在，压力氢气罐》内利用水电》价廉或峰谷》电价差降低氢—气成本经技术—经济比较《可在较短时间—回收：所，增加的？建设投资时宜选【用工作压力大于1】.6M？Pa的压《力型水电解》制氢装置同上一【例若该用《氢企业邻近处有丰】富、低？廉的副产《氢气(？焦炉煤气、》氯碱厂副产氢等)时！经技术？经济比较也》可采用变压吸附法提！纯氢获得所》需的氢气《 ： 《目前国？。内商业化的》。制氢系统主要有【两大类一是水—电解：制氢系统这是采用】水电解法制取氢气、！氧气此类系统按操作！压力划分为常压型、！压，力型：按产品氢气纯度【划分为普气型、纯气！型目前水《电解制氢系统—氢产量最大为350！Nm：3／h但制气能力】可达500》Nm3／h水电解制！氢系统具有氢气纯】度高、维护操作方】便但电能消耗较【大；二是变压吸附法！(简称PSA—法)：提，纯氢系统这类—系统因原料气的不同！其，。提纯氢系统有不【同的设备配置PSA！提纯氢系统有—普气型？、纯气？型国产PSA—提纯氢系统的最大处！理能力达2》0万～30》万Nm3／h只要需！用氢气？的企业、《地区：有合适？的原：料气如？。煤制：合成气、天》然，气、煤？层气、焦炉煤气、】氯碱厂？副产：氢气、石油炼—厂含：氢气体和甲醇转【。。化气等且氢气用【量较：大均以采用PSA提！纯氢系统为宜 】。 《鉴于上述两大类【制氢系？统，的特点？本条：规定氢？气站的？。。制氢系统《类型的？选择应按氢》气站的规模》；当地？的资源或含氢原料气！。状况；产《品氢的？。纯度、杂质含量【和压力等要求经技术！经济比较后》确定 《 4.—0，.2  本条是水电！解制氢系统应设有】的装置要《求 【1  水电解—制氢过？程中目前还主—要，采用石棉隔膜布将氢！电解小室《。和氧电解小室分别制！取的氢气、氧气分隔！使水电？解制氢装置不会【。发生氢气、氧气【相互掺？混形成爆鸣气但【石棉：布必须浸泡在—电解：液中呈现湿润—状，态方能起到分隔【氢气、氧气的作用】因此在水电解—制氢装置运行中【必须确？保氢、氧侧》(，阴极、阳极侧)的】压力差不《能，过大：若超过某《一设定值后就会造】成某一？电解小？。室或多个电解小【室的“？干槽”现象从—而使氢气、氧气互相！掺混降低氢气或氧】。气的纯度《。严重：时形成爆炸混合【气，这是：十分危险的极—易引起？事故的发《生所以本款规定【应设：置压力？调节装置以确保氢气！、氧气之间的压【差设定值 【 氢、氧气之间！的压差值的规定与】水电解？制氢：装，置的气道《与隔膜框的结构【。尺寸：有，关我们在《调查统计国内外商品！化生产的水电—解槽有关结》构尺：寸的基础上》在本款中规定—水电：解槽出口氢气—、氧气之《间的压差值宜—小于0.《5kPa此值—均小于？现有水电解槽气道至！隔膜：框，上石棉布的距—离并有一定》的富：裕度 》 ？2  鉴于》水电：解制氢装置在开车】、停车或发》生事：故时都应将纯—度不合格的气体【或置换气体排—入大气只有在—经过取样分析气体纯！度符合规定后才能把！气体送入气》体总管为此本—款规定？每套水电解制氢装置！的氢气、氧气出【气管：与，氢气、氧气》总，管之间？应设置？放，空管、切《断阀：。和取样？分析阀 ！3  ？本，款规定在《。水电解制氢系—统，中应设？有原料水《制备装置包括原【料水箱、原料水【泵等：。水电解制氢》。的原料水系统与【其工作压力有—关常压水电》。解制氢系统的—原料水都是定—期用：原料水？泵注入高《位水箱再《由高位水箱定—期或连？续地流入水电解槽补！充原：。料水；？压力型？水电：解制氢？系统的原料水是【定期：或连续(手》动或自动《)地用原料水泵直接！注入或注入平衡水箱！在平衡水箱》内接有气体平衡管使！平衡水箱内》。的压力与制》氢系统内气体压力】一致确保原》料水顺利流入—水电解？槽致于原料水—箱中的原料》水从何处引入则与各！企，业的具？体条件有关各—行各业的用氢企【。业差异较大所以【。本规范对《原料：水，来，源不作？规定但？是无论是《何种情况、何种水电！解制氢装置均—需设有原料水箱【、原料水泵而原【料，水，泵出口压力》只，与，水电解制氢系—统的工作压力—有关为？此本条对原料水供应！只作基本内》容，的规定 【 4  水—电解制氢系》统所需碱液》(电解液《)，都是在氢气站内进行！配制；在水电—。解槽：检修时为减少消耗】和改善环《境都是将水》电解槽中的碱—液回收？后重复使用因此本】款，规定水电解制—氢，系统应设有碱液配制！、回收装置 】 水电解槽运行！时电解液(》碱液)在《水电解？槽、分？。离，。。器、冷却器之—间不断循环带走【水电解过程》产生的？热量为避免》电解液中《过多的杂质》堵塞进液孔或出【气孔或在电解小室内！沉积：。机械杂质为提高水电！解槽使用寿命—和电能效率》在水电？解制氢系统的碱【。液循环管《道上均设有碱液【过滤器为确保水电】解槽的正《常运行本款规定【“水电解槽入口应】设碱液过滤器—”在：一些企业的水电解】制，氢，系统：的，碱，液制备、循环管【路上不仅在水—。电解槽入口》。设有碱液过滤器还在！碱，液，配制箱出口管路等】处设：有碱液？过滤器 — 4.0.3】  制定本条的依】据是  ！1 ：。。 水电解制》氢系：统在制取氢气—的同时？也，产生氧气产》量为氢气量的一半氧！气若回收使用可提高！氢气站的经济效益】。节约电能相应降【低氢气？的单位能《耗当氢气站》所在单位使用氧气】时，可采：用中压？或低压氧气管—道输送；当所在单位！不使：用或少量使用氧气】时则需将氧气加压】灌瓶外？销据调查了解近年来！许多采用水电—。。解制氢的氢气站都回！收氧气使用或灌【瓶外：销如上海某厂—氢，。气站氢气生产—能力为150m3】／h氧气《生产能？力为75m》3／h在《进行氢气站》。。技，术改造？时增加了氧》气回收灌瓶系统【增加建筑面积30】0m2和600m】3氧气罐1只、【氧气压缩机2—台每天可提供—360瓶氧》。气既增加了收入【每年又可节约—电能7？5万：kW●h《江苏××化》工厂氢气《站副产氧气回收灌瓶！。多，年氧气灌瓶可达【1，50：0瓶／d《取得了较好的社会】效益和经济效益为此！本条规定可根—据工厂的具体情况】采用不同方式回【收利：用 《 ： 2  目前许多】工厂已将氧气灌【瓶外销并积累了许多！有益的？经验但严格控制水电！解氧：气，的纯：度，至关重要若纯—。度，降低：。或不稳定将》使瓶：装氧气质量下降严重！。时还可能造成氧气纯！度较大幅度》。降低以至形成爆炸混！合气将？会发：生爆炸？事故：据了解与电解氧回收！利用相关的爆炸事故！。时有发生为防止【电解氧气灌瓶及使】用中：爆炸事故的发—生本条规定》当回收电解氧气时】必须设置氧》中氢：自，动分析和手工—分析：仪装置之所以还须】设手工分析装置【是为了更为严格地、！可，。。靠地：确保安全；定期采】用手工分《析既能校《核自动仪表可靠性又！可提高操作人员【的安：全生产意识同时还】应，设氧中氢含量报警】装置 《 3  【。若氧气不回收—直接：排，入，大气时？对常压型水电解制】氢系统需设置氧气】调节水封；》利用水封高度—保，持氢侧、氧侧的压力！平衡；压力型水电解！制氢系统可设氧【气排空？水封以便压力调【节装置的正常运【行保持？氢侧、氧侧压力平衡！水封：高，度约：。为，1500m》m如在电力系—统用于氢冷火力发】。。电机组供应氢气【的氢气站《。通，常装设产《。氢量5～10Nm3！／h水电解制氢装置！制取氢气；氧—气产量较小》各发电厂氢气—站都：不回：收电解氧气》均设有氧气》排空水封其水封【高度约1《500m《m， ？ 4《。.0.4  变【压吸附提纯氢系统设！置通：常应根据下列—因素确定 】 1  》变，压吸附的原理—是基于不同》的气体组分》在相同的压力下【在吸附剂上的吸附】能力有差异同一【气，。体组分在不同的【压力下在吸》附剂上的吸附能【力亦有差《异的特性通常周期】性，的压力变化实现【气体的？分离提纯和被吸附气！体的解吸原料气组成！的差异直接影—响系统的配》置组成？。复杂：的原料气根据—其杂质的成分—及含量应增》设预处理设施且【杂质组成将直—接，影响产品氢的收率】原料气的压力、组】成决：定选用吸《附剂的类型、配【比及用量 ！。 ，2  产《品氢气的《压力取决于吸附压】力的选？择若超出吸附—压力需增设产品【增压系统氢气的纯度！决定系统《设置一般氢气纯度要！求可通过变压—吸附分离直接得到】。满足对杂质含—量有特？殊要求者还应—增，。设产品氢纯化系统】如焦炉煤气》变压：吸附制氢装置的脱】。氧及：干燥系统 ！ 3  氢》气使用的连续性决定！设备的配置连续性】较强的变压吸—附提纯氢气》系统中配置的活塞式！。压，缩机、真空泵—等，配套设备《均应设备用》吸附器及阀门的配】置，应实现程序控—制阀及？仪表等？的在：线维修氢气负荷【变化可通过多床吸】附器的切换及调整】吸附时间来实—现 》 4  》变压：。吸附提纯《氢系统的配置和压力！的选择？在一定的范围内【吸附压？力高有利《于，吸附过程向正方向】进行可减少吸附剂】的用量但是增—加了设备的成本及】能耗：采用抽真空解吸的】。变压吸附提》氢工艺与常压解【吸工艺？比较前者《可增加氢气的回收】率，但同时？又增加设备的投资及！能，耗所：以变压吸附提纯氢工！艺的设置在》满足工？艺要求的《同，时应考虑技术经济】因素 《 ？ 4.0《.5  《变压吸附提》纯，氢系统通常应设【有下列装置 ！ 1  原料气】。中一些？在变压吸附系统吸附！剂上：。通过常规《。降压手段《难于解吸或可—使吸：附，剂中：。毒失效的杂质组【。分必须在变压吸【附前增设预》处理系统如通过在】变，压吸附前设变温【吸附预处理装置【。可脱除高碳烃类【的杂质；增加脱【硫工序可脱除原料气！中的：硫化物等 》 2  】变压吸？附提纯氢气》的吸附压《力通常为0.7～3！.0 M《Pa若低于0—.7MPa吸附剂】吸附杂质的能力【降低不？能保证提纯氢—气，的纯度及装置的【处理能力对提高氢气！收，率也不利需增—加，。原料气增压设—施以保？证吸附压力》或满足？用户对氢气压力【的需求 ！3  ？变压吸附提纯—氢，。气装置包括吸附器组！、吸附剂、程—序控：制阀：及控制系统吸附【器组及程序控制阀是！变压：。吸，附提纯氢装置的主】要，组成部分 】 4 《 变压吸附提纯氢】装置：氢气的？输出虽然是连续的】但随着时序的—变化每？个周期输出的氢气】气量和压力均—有一定？的波动故增》设氢气缓冲罐—可使输？出氢气的压力波动】减少、流量稳定每个！周期内输《出的解吸气》是不连续的》。如果对？解吸：气有连续性》和稳定性的要求则】应，增，设解吸气《缓冲罐？ 5 】 视原料气的—组，成情况通常》提纯：氢气后的解吸气热】值增高可通过增【压返回到厂区燃料气！管网作气体燃料【回，收能量 《 ， 4.—0.：6 ： 甲醇制《氢系统通常应—。设有下列装》置 1】  原料甲醇及脱盐！。水的储存、输送【装置甲醇《裂解制氢的原—料是甲醇和脱盐【水甲醇储罐是必【不可少的设》备甲醇裂解反应在】。1，.，0 MP《a、2？20～28》0，℃下在专《用催化剂上进行所】以甲醇？或脱盐水均需通过】泵输送到反》应器中； ！ ，2  ？甲，醇裂解？装置的主《。要设备是甲醇转化反！。应器：。甲醇转化反》应在此进行》根据反应《温度的要求外部【供热一般采用加热导！热油为反应器—提供热量；通过增】设换热器《。回收：。转化器的热量以【达到热量的合理利用！因此：甲醇转化制氢—系统应？设有甲醇转化反【。应器及其辅助装置如！加热炉或加热器【、热回收设备等【； 【3 ： 甲醇转化反应的转！化气组成H2为7】3％～7《4％C？02：为23？％～24.5％【CO为0～》1.O％其余为【甲醇及饱和水为获】。得纯氢产品》应设置变压吸附装置！经分离可获得99】％～99.99【9％：纯度的氢气 】 4.0.7 ！ 为防止氢气压缩】机的吸气管道产【生负压？和制氢装置出口氢气！压力波动《并由此引《起制氢装置不能正】常运行或发生空【气，渗入氢？气系统形成爆炸混合！气，为此本条《规定氢？气压缩机前应设氢】气缓：冲罐 《 据调查了解！氢气站内设》有多台？氢气压缩机时—。许多单？位都是采用从—同一：氢气管道吸气所以本！条作了“数台氢气】压缩机可并联从【同一氢气管道吸【气”的规《。定同时为确保安全】生，产本条还规定凡数】台氢气压缩机经同】。一根吸气管吸气时】。应装设？。确保氢气保》持正压的措》施如：设氢气？压力报警、回—流调节装置、—氢气压？缩机的进气管与【排气管之间设旁【通管等措施 — 《 为了使中、低【压氢气压缩机在【开车、调《节负荷？时不会发生大量【氢气排？入大气提高运行【安全度减少氢—气排放量节》约电能本条》规，。定在中、低压氢【气压缩？机，的进气、排气管之间！应设回流旁通—管回流旁通》管上的调节阀在氢】气压缩？机正常运《转时一般适当—开启氢气回》流以减少氢气压【。缩机的开停次数有】利于氢气站的安全运！行回流旁通管上的调！节阀一般采》用手动、气》动，、自力式等 ！。。 ：。4.0.8 — 氢气压《。缩机的安全保—护，装置的？设置是确保其安【全、稳定《、可靠运《行的重要《保证也是确》。保氢气站安》全运行的重要—条件因此本条为【强制：性条文 】 本条？第1款的规定是对氢！气，压缩：机进行超压保护【确保：安全、可靠运行的必！须具备？措施之一第2款至】第，。5款都是《氢，气压缩机的安全保护！措施这里特别要【。。强调说？明，的是氢气压》缩机：的进：气，氢气管应设低压报】。警和超？限停机装置由—于氢气？为可燃气体不允许】在氢气？压缩机进口氢气压】力的不正常降低【若因操作不慎进口压！力，降低以致吸入空【。。气形成爆炸混合【气将可能造成严重人！身，。伤亡：、设：备损：坏的事故所以—本条作为强制性条文！的规：定设计时必》须遵守第5款规定】的进口、出口氢气管！路应设有置》换吹扫？口这是确保》初次投产或氢—气压缩机检修—。前、后的安全保护】措施： ： ？ 本条的第2—款至第4款的—安全保护装》置一般是由》氢气：压缩机？制造厂配套》。提供： —。4.：0.9？。  本条《是对氢气站、供氢站！。的储气设施提出的】要，。。求， 《 1  氢气站、！供氢站一般设有一】定储量的《储，气设：施目前氢《气储气设施主—要有：两类一是高、中【、低压氢气》罐氢气罐的储—氢压力、《储氢能力《应按制氢设备(【或供氢装置)的【压力、氢气用户的用！氢压力？、用氢量《及其：负荷：变，化状况等因素确定高！压氢：。气罐(压力》大于：15 MPa—。)具有储氢能力大、！。能，满足：各类用户的》需，求；中压(》压力大于1.—6 MPa)、【低，压(压？力小于或等》于1.6 》MPa)《氢气：罐的储氢能力主【要根据制氢或供【氢压力、用氢—。压力：和均：衡连续供氢要求确定！二是金属氢化物储】氢材料它是依—据金属氢化物在不】同压力、不同温度】下的吸？氢、放氢特性储存氢！气目前一些科—研单位正《研制储氢性能—优良的储氢材料和装！置但由于储氢能【力尚不理想还—不能：满足实际应用—的要求但《是这种？储氢方法将是未来】氢能：应，。用，中，具，有巨大竞争力—的储氢方法 — 2 【 在供氢站或燃【料电池汽《车用：加氢站中为了满足】灌充：高压氢气《或汽车加氢的需【。要一：般应设置高》压(如压《力大于40MP【a)氢气罐对这种】高压氢气罐升—。压充氢？或接收外部》供应的？氢气进行升压需设】置增压用氢气压缩机！；这：种增压氢气》压缩：机可采？用膜式压缩机或【气动／液动增压【。机 ： 4.【0.10  —本条第1《款，是氢：气罐的超压》保护：装，置，是确保氢气罐安【全、可靠运行必【须具：备的基本技术措施】第2：款的规定《是氢气站设计、运行！的经验教训总结由于！氢，气比重仅《为O.06》。9(空气为1.O】时)在使用氮—气吹扫置换时若【系统的最高点或氢】气罐的最高点—未设放空管》则，很，难将系统内的氢气吹！扫，置换干净有》时甚至吹《扫数天也不》能达：到规定值如》。某研：究所的一《座湿：式氢气罐《为检修动火打开氢】气，罐放空管排放氢【气达7d因未—用氮气吹扫》。置换仍发生了氢气罐！爆，炸事故？造成设备《损坏3人死》亡为：此本条规定》在，氢气罐顶部最高点必！。须装设放空管 【 ？ 4.0》。。.11  各种制氢！系统：的氢气中冷凝—水排：放过程中将不可避】免地有？少量氢气同时排出.！若操作不当或操作】人员未及时关好冷】凝水排放阀使氢【气排入房间内—或在：排，水管：(沟)中形成—爆炸混合物将会造成！。爆炸：事故等严重后—果据调查曾》。在一些工厂多次【发生此类《事故如上海》某厂：氢气管道积水在气水！分离器？处向：房间内直接》排水：曾在一次排放冷凝】水过程中操作人员违！章，离开现？场致使氢气排入房】间内氢气浓度达到了！。爆炸极限《当操作人员开灯【时发生爆炸塌—。房2：间烧伤2人》；另一工厂在—排放氢气管道积水时！。用胶管接《至室外因胶管脱落氢！气泄漏？到，房间内形成了—爆，炸混合气在操作人】员下班关灯》。时，发生爆炸炸坏房【屋，2人轻伤鉴于上述情！况为杜绝此类事故的！发生本条规定冷凝水！应经疏水装置—或排水？水封排至室外—这样的装置已在许多！工厂使用做到了【。在氢气没备及管【道内的？冷凝水排放过—程中没有氢气泄漏】到房间内 — 水》电解制氢系统中的氧！气中冷凝《水排出时与氢气【一样：也有氧气泄漏到房】间内的情况氧—气，比空气重《又为助燃《气体为了确保安全生！产防止因《氧气泄漏、积—存引起的着火事【。故的发生氧》气设：备及管道内的—冷，凝水排放也应经单独！设置的疏《水装置或氧气排水】水封排至室外这【里要强？调的是氢气、氧气中！冷凝水疏水装置或】排水水封应各自【设，。置不得合用一—个疏水装置》或排水水封这是【为了：。避免形成氢气—、氧气爆炸混合气所！。以本：条规定“应经各自的！专用疏水装置或排水！水封排至《室外” 】 4.0《.12 《 按表2所列各【行业对氢气纯度和】。杂，质含量的要求—是不相同《的为了采用》技术先进、经济【合理、操《作管理方便、建设】投，资少的氢气纯—化方：法，和装置应根据具体】工程原？。料氢气的《条，件、技术参数和用】氢设备对产品氢气所！需的：纯，度和杂质含量—。进，行技术经《济比较后选用合适的！氢气纯化系统如【常压：型水电解《制氢装置制取—的氢气？经加：压后可采用加—。热再生或无热再生】的氢气纯化》系统；压力》型水电解制》。氢装置制取的氢气】可采：用自身工《作气再生或两级氢】气纯化系统对半导体！集成电路工厂为【制取高纯氢气可采用！催化吸附《净化装置作》为初级纯化而以低】。温吸附或吸气剂【型纯化装置》为末端氢气》纯化 》 4.0—.13 《 ，为确保氢气》灌装系统安全、可靠！的运行应设》置相应的安全装置这！是，因为一？是氢气为易》燃、：易爆和易泄漏的气体！；二是灌《装系统为高压运【行一般氢气》灌装压力大》于15 MPa；】三是氢气灌》装容器均为高压【。气瓶本条规定氢气灌！装系统应设有超【压泄放用安全阀【、，分组切断《阀、压力《显示仪表避》免发：生超压事《故和分？组管理灌装气瓶；应！设有氢气回流阀、】吹扫放空阀；—氢，气放空？管接至室《外安全处《。正常情况下》氢气回流利》用减少排放大气的氢！。。气量：既有利安全也—减少浪费但在不【正常情况或》开车、停车时—则应对系统进行放空！和吹扫？置，换， 4.】0.14 》 氢气系统》中的含尘量与制氢系！统的设备选型—、设备和管道的材质！。、氢气纯《。度等因素有关据【调查测定未经过【滤的氢气系统中粒径！大于0.5／—μm的尘《粒含量？达每升？数千到？。。数万粒因此当用户】。对氢：气，中的尘粒粒径和尘粒！浓度有要求时应【设置不同过》滤精度的过》滤器 【 4.0.15  ！各类制氢系统在检】修、：。开车：、停车时都应进【。行，吹扫置换将》系统中的《残留氢气或空气吹】除干净尤要》注意死角末端残留气！。并分析系统》内，氢中：。氧的含量达》到，规定值？方，可进行？检修动火、开车、停！车按：现行国？家，标准氢气使》用安全技《术规程规定置—换，。氮气中含《氧量不？得超过0.》5，％ ？