日前,在
深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)公司求雨嶺氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi),一座橇裝化摻氫綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)正在建設(shè)中。該平臺(tái)是國(guó)家科技項(xiàng)目,由石油工程建設(shè)公司中原設(shè)計(jì)公司承擔(dān)設(shè)計(jì)工作,將為建設(shè)氫能社區(qū)、實(shí)現(xiàn)純氫與摻氫燃?xì)夤艿来笠?guī)模應(yīng)用和“氫進(jìn)萬家”提供有力支撐。
氫氣作為清潔能源,應(yīng)用前景廣闊,但往往產(chǎn)氫地區(qū)與用氫場(chǎng)所相距甚遠(yuǎn),
運(yùn)輸成本高、對(duì)管材安全性要求高,因此,摻氫天然氣成為氫能利用的重要途徑之一。利用現(xiàn)有天然氣管道,可有效降低氫氣運(yùn)輸成本,按照10%的摻氫比例計(jì)算,當(dāng)運(yùn)輸距離為100公里時(shí),每標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣的運(yùn)輸成本僅0.12~0.46元。
2018年,
四川省天然氣投資集團(tuán)在國(guó)內(nèi)首次提出建設(shè)一條天然氣摻氫輸送管道(中簡(jiǎn)線:中江—簡(jiǎn)陽)。在沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,中原設(shè)計(jì)公司以該管道建設(shè)項(xiàng)目為契機(jī),在國(guó)內(nèi)率先開展天然氣摻氫輸送工藝技術(shù)研究。兩年時(shí)間里,技術(shù)人員通過工藝模擬、室內(nèi)試驗(yàn)及優(yōu)化研究,形成了天然氣摻氫工藝及比例精確控制技術(shù),建立了天然氣摻氫燃?xì)饣Q性及工藝計(jì)算方法,同時(shí)形成了天然氣摻氫管材選型及評(píng)價(jià)方法,獲得授權(quán)專利3件。
在此基礎(chǔ)上,中原設(shè)計(jì)公司持續(xù)深耕,開展摻氫天然氣輸送安全風(fēng)險(xiǎn)分析及泄漏預(yù)警技術(shù)研究,目前已成功掌握摻氫天然氣輸送泄漏風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、爆炸影響及擴(kuò)散規(guī)律,泄漏分布式光纖報(bào)警技術(shù)及應(yīng)對(duì)措施,同時(shí)對(duì)在役天然氣管道中摻氫輸運(yùn)關(guān)鍵工藝技術(shù)進(jìn)行研究,已初步掌握了含氫天然氣的分離提純數(shù)值模擬技術(shù)。
由于前期在摻氫管道技術(shù)方面的研究積淀,2022年,當(dāng)中國(guó)石油大學(xué)(華東)牽頭國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)——“中低壓純氫及摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目時(shí),中原設(shè)計(jì)公司成功參與其中。
在該項(xiàng)目中,中原設(shè)計(jì)公司主要承擔(dān)純氫/摻氫管道輸送科技試驗(yàn)平臺(tái)搭建、示范工程設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制等內(nèi)容。針對(duì)純氫/摻氫管輸應(yīng)用流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),技術(shù)人員結(jié)合各課題研究成果,與項(xiàng)目組成員共同突破了中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿腊踩€(wěn)定高效輸送及其應(yīng)用中的理論與技術(shù)瓶頸,構(gòu)建并形成了完整的科技試驗(yàn)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)體系,形成了“摻-輸-用”一體化氫能應(yīng)用示范鏈條,為推進(jìn)“氫進(jìn)萬家”產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
此外,為助力氫能源汽車發(fā)展,中原設(shè)計(jì)公司還開展了摻氫天然氣氫分離純
化工藝技術(shù)研究,目前已獲得發(fā)明專利1件,為滿足加氫站摻氫天然氣氫氣提純工藝要求提供了技術(shù)支撐。在地下儲(chǔ)氫、制氫等技術(shù)方面,該公司依托集團(tuán)公司“地下鹽穴儲(chǔ)氫關(guān)鍵技術(shù)研究”等科研課題,在國(guó)內(nèi)率先開展地下儲(chǔ)氫庫地面注采關(guān)鍵工藝研究,解決了高壓注氫、采出氫高效凈化、臨氫關(guān)鍵裝備材質(zhì)優(yōu)化、含氫鹵水處理、氫氣逸散監(jiān)控及地面系統(tǒng)安全控制等
難題,已獲得發(fā)明專利兩件。在制氫技術(shù)方面,該公司開展了質(zhì)子交換膜(PEM)制氫及配套技術(shù)與裝置研究,研發(fā)的光伏離網(wǎng)質(zhì)子交換膜電解水制氫試驗(yàn)裝置已成功投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了綠電制綠氫,提純后氫氣純度達(dá)到99.999%。