在全球能源转型的浪潮中,新能源产业蓬勃发展,对氢气的需求与日俱增。高纯度氢气作为新能源领域的关键要素,广泛应用于燃料电池汽车、储能系统以及分布式发电等前沿领域。然而,从各类工业副产气、化石能源重整气及电解水制氢粗产品中获取高纯度氢气,面临着诸多技术挑战。成都益志科技有限责任公司凭借深厚的技术积累与持续创新精神,在变压吸附氢提纯技术领域独树一帜,为新能源产业的发展提供了坚实的技术支撑。
一、技术原理:压力驱动的气体净化艺术
变压吸附(PSA)氢提纯技术,是基于吸附剂对不同气体吸附特性的差异以及压力变化对吸附平衡的影响来实现氢气的分离与提纯。在吸附阶段,混合原料气在较高压力下进入吸附塔,吸附剂对杂质气体如一氧化碳、二氧化碳、氮气、甲烷等具有更强的吸附亲和力,而氢气因其较弱的吸附特性,能够顺利穿透吸附床层,作为产品气输出,从而实现初步提纯。当吸附剂吸附杂质达到饱和状态后,进入再生阶段。通过降低吸附塔压力,打破吸附平衡,被吸附的杂质从吸附剂表面脱附,使吸附剂恢复活性,为下一轮吸附操作做好准备。这种基于压力循环的吸附 - 脱附过程,巧妙地实现了氢气与杂质的高效分离,具有工艺流程简洁、自动化程度高、能耗低等显著优势。
二、技术优势:为新能源产业量身定制
1. 超高纯度,满足严苛需求
在新能源应用中,尤其是燃料电池领域,对氢气纯度要求极高。成都益志科技的变压吸附氢提纯技术能够精准调控工艺参数,使产品氢气纯度高达 99.9999%,完全满足燃料电池对氢气中杂质含量极低的严苛要求,有效避免了杂质对燃料电池电极的毒化作用,确保燃料电池系统的高效、稳定运行,延长其使用寿命。
2. 高效回收,提升资源利用率
针对各类含氢原料气,该技术展现出卓越的氢气回收能力。无论是炼厂加氢尾气、焦炉煤气,还是甲醇裂解气等,氢气回收率可根据气源特性和产品要求在 60 - 99% 之间灵活调节。以焦炉煤气为例,通过益志科技的变压吸附装置,能够从富含多种杂质的焦炉煤气中高效提取氢气,将原本被浪费的氢气资源转化为高附加值的新能源原料,显著提升了资源的综合利用率,降低了新能源产业的生产成本。
3. 灵活适配,兼容多元气源
新能源产业的发展依赖于多样化的氢气来源,益志科技的变压吸附技术具备强大的原料适应性。无论是低压的电解水制氢粗产品,还是中高压的重整气,其使用压力范围宽达 0.2 - 6.0MPaG,均可实现高效提纯。同时,装置操作弹性可达 20 - 120%,能够从容应对原料气流量和组成的波动,确保在不同工况下稳定生产高纯度氢气,为新能源产业的多元化发展提供了有力保障。
4. 智能运维,保障稳定运行
装置高度自动化,配备先进的自适应调节与故障自动诊断系统。通过实时监测工艺参数,自动调整吸附时间、压力等关键变量,确保装置始终处于最佳运行状态。即使在复杂工况下,也能实现无人自动控制,极大减少了人工干预,降低了操作风险,提高了装置的可靠性和连续运行时间,为新能源产业的稳定供氢奠定了坚实基础。
三、应用案例:推动新能源产业变革
在新能源汽车领域,益志科技为唐山中溶科技有限公司承建的 10000 Nm³/h 制氢项目,利用厂区现有的焦炉煤气制氢装置产品氢气作为原料,经变压吸附提纯后,产品氢气纯度同时满足高纯氢和燃料电池用氢标准。该项目达产后,每年可生产燃料电池用氢气 7200 吨,每天能满足 700 辆燃料电池重型卡车及其他燃料电池汽车的使用,每年助力二氧化碳减排超 8.2 万吨,有力推动了当地新能源汽车产业的发展,提升了区域交通领域的绿色化水平。
在分布式能源系统中,益志科技的变压吸附氢提纯装置与小型水电解制氢设备相结合,为偏远地区的分布式电站提供高纯度氢气。这些氢气用于燃料电池发电,为当地居民和企业提供稳定、清洁的电力供应,有效解决了偏远地区电力供应不稳定的问题,同时减少了传统发电方式对环境的影响。
四、技术展望:引领新能源用氢未来
随着新能源产业的快速发展,对氢气的需求将持续增长,对变压吸附氢提纯技术也提出了更高要求。成都益志科技将不断加大研发投入,一方面,致力于开发新型高性能吸附剂,进一步提高吸附容量、选择性和吸附速率,降低吸附剂成本,提升技术的经济可行性;另一方面,持续优化工艺流程,深度融合物联网、大数据、人工智能等前沿技术,实现装置的智能化运维与远程监控,提高能源利用效率,降低能耗和碳排放。通过技术创新,不断拓展变压吸附氢提纯技术在新能源领域的应用边界,为构建绿色、高效、可持续的能源体系贡献力量。


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