， 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？.6MPa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，。350Nm3／h】。但制气能力可达50！0Nm3／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20万【～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15—0m3／h氧—。气生产能力》为75m3／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—3，00：m2和？600m3氧—气罐1只、氧—气压缩机2》台每天可提供3【。60瓶氧《。气既增？加了收？入每：年又可节《约电：能75万k》W●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150—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1》50：0mm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【5～10Nm—3／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15》00m？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】 M：Pa、？2，20～？280℃《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73％～7—4％：C02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.《999％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 M》。Pa)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.：069(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％ 》