氢能装备(制氢转化炉)
陕西环通依托产学研协同创新体系,联合西安交通大学、西南化工研究院、北京氢环能源科技有限公司组建专项研发攻关团队,由西安交通大学热能工程博士、广东工业大学教授级高级工程师刘效洲担任项目总负责人,多方技术协同攻坚,自主研发免储免运模块化制氢成套装备并实现规模化量产落地。
关 键 词 :
新能源装备
沼气
模块化
所属分类:
氢能装备
氢能装备(制氢转化炉)
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(一)产品介绍
陕西环通依托产学研协同创新体系,联合西安交通大学、西南化工研究院、北京氢环能源科技有限公司组建专项研发攻关团队,由西安交通大学热能工程博士、广东工业大学教授级高级工程师刘效洲担任项目总负责人,多方技术协同攻坚,自主研发免储免运模块化制氢成套装备并实现规模化量产落地。
整套设备遵循标准化、模块化、智能化、可视化四化设计理念,可实现场站就地制氢、即时供氢,大幅降低氢气采购、储运综合成本,同步消除长距离运氢、高压储氢带来的安全管控风险,有效破解氢能交通行业“气源不足、场站配套滞后”的发展痛点。该成套装备落地后,可为区域氢能交通网络建设稳定供给绿氢,打造国内分布式生物制加氢示范样板,支撑企业“五年内全国布局100座综合能源站”战略落地。
制氢转化炉是整套制氢系统的核心主机,全部由陕西环通独立完成设计、生产与整机制造。设备以天然气、轻烃、生物质沼气等含碳原料气为介质,在高温工况与专用催化剂作用下,通过蒸汽重整反应生成高浓度含氢合成气;整机采用模块化集成架构,关键承压、换热部件选用耐高温特种合金制造,内部流道、换热结构经流体、热工仿真优化,原料转化效率高,可长期连续稳定运行,广泛适配石油炼化、煤化工、分布式绿氢制备等场景,为规模化就地制氢项目提供核心工艺设备支撑。
(二)产品优势
(1)控温精度高,制氢品质稳定:先进的温度监测和控制系统能够将转化炉内的反应温度精确控制在设定值的±2℃范围内,确保反应的稳定性和氢气质量的一致性。
(2)产能弹性大,支持模块化扩容:具备较大的生产规模和高负荷运行能力,能够满足不同产量需求,最大制氢量可达2000标准立方米/小时,产能灵活可以模块拼装增容。
(3)启停响应迅速,即用即制:独特的预热和点火系统设计,使得转化炉能够在较短时间内实现启动和达到满负荷运行状态,快速响应生产需求的变化,快速制氢、即用即制。
(4)多重安全防护,运营风险更低:配备多重安全保护装置,如超温报警、压力保护、可燃气体泄漏检测等,全方位保障设备和操作人员的安全;免储免运避免管线运输困难和车辆运输风险;省去运氢环节,有效降低成本,减少城市安全风险点。
(5)高度集成,占地面积小:高度集成一体化结构,设备体型小巧、占地空间小,不受场地条件限制,部署灵活便捷。按照“标准化、模块化、数智化、可视化”(四化标准)进行小型化、移动化、去化工化等创新设计。
(6)原料适配广,综合用氢成本更低:以高纯度沼气/生物天然气为原料,站内制氢,成本远低于电解水站内制氢,是当前站内制氢模式的最佳选择。
(三)应用场景
序号 | 类别 | 应用场景 | 行业核心需求痛点 | 本产品适配核心优势 |
| 1 | 工业原料制氢 | 石油炼化加氢精制、油品脱硫、催化重整配套供氢 | 外购氢槽车储运成本高、长距离运输安全管控压力大,大型制氢装置占地大、审批流程复杂 | 就地制氢免储运,核心制氢转化炉采用耐高温合金材质,长周期稳定运行,模块化设计可按需扩容,大幅降低现场安全管控成本 |
| 2 | 煤化工/精细化工合成氨、甲醇、双氧水、医药/香料中间体生产 | 中小型化工园区无集中供氢管网,瓶装氢产能不足、无法满足连续生产需求 | 高集成一体化设计,可直接落地厂区,按需产氢,适配 24 小时连续生产工况 | |
| 3 | 光伏/半导体单晶硅还原、电池片烧结、芯片封装保护气供给 | 电子级氢纯度要求高,小型厂区无大型制氢装置建设用地,氢气存储合规要求高 | 免储免运设计,无高压储氢罐审批压力,制氢转化炉优化结构保障氢气纯度,集装箱式设计可放置厂区边角空地 | |
| 4 | 有色金属冶炼、稀土/钨钼还原、不锈钢光亮退火保护气氛供给 | 冶炼工艺需持续稳定的高纯氢,野外/偏远厂区无稳定氢源供应,大型制氢装置部署难度大 | 设备小型化、集成度高,可灵活部署于厂区车间周边,制氢转化炉核心工艺保障氢气稳定供给,适配连续冶炼工况 | |
| 5 | 分布式能源与循环经济 | 生物质园区、农林废弃物基地沼气/生物质燃气资源化制氢 | 农林废弃物沼气无法高效高值利用,生物质电厂需配套氢能循环体系,场地分散无集中制氢条件 | 原生适配生物质燃气制氢工艺,可直接对接沼气/生物质燃气气源,实现废弃物资源化利用,集装箱式设计可随气源站点灵活布设 |
| 6 | 工业园区自备氢能站、冷热电三联供综合能源站 | 园区需同时满足生产用氢、供热、制冷需求,电网峰谷差大,用电成本高 | 制氢副产高温蒸汽/热水,可同步满足厂区供热、制冷需求,能源综合利用率超 85%,可配套氢能发电机实现削峰填谷 | |
| 7 | 氢能交通配套 | 港口/矿山/物流园内部自建制加氢一体站 | 场内氢能重卡、集卡、叉车需稳定氢源,公共加氢站覆盖不足,外购氢成本高 | 集装箱式制氢设备可直接落地园区,自产氢气直接加注,无需长距离储运,免储免运设计降低场站安全审批门槛 |
| 8 | 厂区场内氢能作业车辆配套供氢 | 工厂氢能叉车、观光车、矿山自卸车需就近补氢,高压氢瓶存储安全管控难度大 | 设备可放置厂区边角空地,按需产氢,无需大规模储氢,随用随制,消除气瓶存储安全隐患 | |
| 9 | 冶金建材与特种工艺 | 浮法玻璃/光伏玻璃生产线锡槽保护氢供给 | 玻璃生产线需连续稳定的低杂质工艺氢,中小型玻璃厂无大型制氢装置配套能力 | 制氢转化炉优化工艺保障氢气低杂质、高稳定性,设备可 24 小时连续运行,适配玻璃生产线不间断生产需求 |
| 10 | 特种陶瓷/耐火材料高温烧结还原保护气氛供给 | 中小型建材加工厂场地有限,无法配套大型制氢装置,间歇式生产需灵活启停的制氢设备 | 设备小型化、集成度高,占地仅为传统制氢装置的 1/3,可灵活启停,适配间歇式生产工况,部署便捷 |
(四)应用案例
淮南市生物沼气制加氢一体综合示范站
1、项目概况
华东地区标杆分布式绿氢项目,规划制氢加氢综合能源站,配置2台500Nm³/h和1台1000Nm³/h箱式生物质制氢成套设备(单台产氢高达1000Nm³/h,核心转化炉由陕西环通制造),对接城市餐厨垃圾、畜禽粪污发酵沼气,自产氢气供给园区物流重卡、场内叉车,配套光伏储能、充电桩一体化运营。

2、原有痛点
城市沼气仅用于燃烧供热,附加值低;制氢贵、储氢难、运氢贵,外购槽车氢气运输成本高、高压储罐审批严苛;场站规划用地面积小,传统分体式制氢装置占地大无法落地。
3、落地成效
集装箱一体化集成设计,整机占地仅60㎡/台,无需大型土建;免储即产即用,取消大型储氢罐,省去运氢环节,降低用氢成本,破解氢交通产业“缺气少站”的核心痛点;利用属地沼气资源,布局建设沼气/生物天然气制加氢一体站,形成城市内生生物绿氢保供体系。
沼气资源化收益提升3倍;氢气采购成本下降58%;设备投运周期仅45天,年减碳超2200吨,成为华东生物制氢样板工程。
(五)发展规划
未来五年,公司将清晰划分氢能业务发展层级,构建“核心主业+新兴赛道”双轮驱动布局:
(1)深耕站内就地制氢核心业务,持续打磨集装箱式免储免运制氢成套装备,夯实市场基本盘;
(2)前瞻布局零碳工厂一体化制供氢业务,面向制造企业打造厂区分布式绿氢配套方案;
(3)开拓零碳园区综合制供氢新业态,为产业园区、综合能源基地提供全链条氢能供给解决方案。

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