一、项目概述

1.工程名称

郑州大学中原关键金属实验室甲醇转化制氢项目

2.工程地址

郑州大学中原关键金属实验室指定地点。

3.工程概括

根据客户要求，综合考量装置的经济性及运行效率，本项目设备采用常压制氢设计工艺。

4.项目起止时间

2023 年 12 月至 2024 年 1 月

5.项目目标

旨在通过甲醇转化制氢技术的应用，实现高 效、低成本的氢气生产，满足实验室及相关科研项目的氢气需求。同时，项目力求在技术创新和环保效益上取得突破，推动氢能源的可持续发展和广泛应用。

二、执行情况

1.设计阶段

1.依据安阳氢亿环保设备有限公司的企业标准 Q/AYQY 001 - 2016  《醇水转化制取氢混合气体装置》，完成了制氢装置的详细设计，明确了产品型号（AYQY - ZH - 200/1.0GL）及其各项技术参数，如混合气产量、压力、温度、纯度等，确保设备性能满足项目需求。

2.参考加氢站相关团体标准 T/CIET 240 - 2023《加氢站数据采集通用技术规范》和 T/CIET 260 - 2023《加氢站运营管理规范》，设计了完善的数据采集、传输和监控系统，实现对整个工艺流程的实 时监测与控制，包括温度、压力、流量等参数的采集，以及阀门开 关状态、设备运行状态的监控。

3.   制定了详细的安全设计方案，考虑到甲醇存储和使用的安全风险，

设计了合理的存储区域布局，配备了相应的消防器材和泄漏应急处 理设备，确保项目在安全的前提下进行。

（实地考察确定项目可行性）

2.设备采购与制造阶段

1. 根据项目设计要求，本装置分为两个箱体，每个箱体的尺寸均为：

长 × 宽 ×高（米）=2.5 × 1.4 ×2.2（米）。

第 一个箱体为:甲醇重整制气部分和两个原料箱部分（甲醇中间箱和无离子水中间箱）。

第二个箱体为:变压吸附分离部分和自动控制部分。制氢设备每小时产气量可达 30 立方， 占地 2.5 米 x2.2 米。

2. 对采购的设备进行严格的质量检验和测试，确保设备性能符合设计标准，能够在项目现场稳定运行。同时，按照相关标准对设备进 行安装和调试，保证设备之间的连接紧密、运行协调。

3.  明确方案选用一吨制氢设备。产品主要功能如下：

（1）原料输送及流量调节功能

反应装置设置有原料泵，可以根据制氢流量需求进行甲醇水溶液原料的输送及流量大小调节。

（2）现场制氢功能

反应装置可以实现氢气的即制即用，并可通过缓冲罐实现氢气短时存储。

（3）催化供热功能

反应装置以空气、甲醇和纯化分离尾氢为原料进行催化燃烧，为制氢反应过程供热。

（4）运行参数显示功能

反应装置的原料及产物的流量、压力、温度等参数实时显示在控制面板上。

（5）故障报警功能

反应装置在运行过程中，出现超温、超压时，及时发出故障显示，并发出报警提示。

（6）紧急停机功能

反应装置发生温度、压力超过报警值，且一定时间范围内未处理时，将执行紧急停机或超压自动排放功能，进行装置自保护。

主要设备单元组成及价格

（一吨制氢设备）

3.现场安装与调试阶段

1.在中原实验室指定地点进行设备安装，确保安装位置符合设计要求，

原料储存罐放置在距离热源 50  米处，并具有 AC 380V 电源、三相四线的供电条件。

（安装调试设备）

2.  甲醇原料罐可做地上式或地埋式，根据项目实际安装要求本项目做地上式。

（甲醇原料罐摆放位置）

3.  完成设备安装后，进行了全 面的系统调试。调试过程中，对温度、压力数据采集系统进行校准，确保数据准确可靠；对调节阀开度进行精确调整，使氢气输出的比例达到较好；对供料电机进行测试，保证制氢设备能够稳定持续产气。通过多次调试和优化，系统实现了稳定运行，各项参数满足设计指标。

4.人员培训阶段

1. 项目组制定了详细的培训计划，涵盖了设备操作、维护保养、安全规程等多个方面。首先，邀请了安阳氢亿环保设备有限公司的专 业技术人员对实验室操作人员进行系统培训，确保每位操作人员都能熟练掌握设备的操作要领。其次，针对氢气制取过程中的安全风险，特别强调了安全操作规程和应急处理措施， 通过模拟演练增强人员的安全意识和应急反应能力。通过这一系列的培训措施， 有效提升了实验室人员的技术水平和安全操作能力，为项目的顺利运行奠定了坚实的人才基础。

2.   制定了详细的操作规程和应急预案，并向操作人员进行了深入解读，确保在设备运行过程中，操作人员能够严格按照规程操作，遇到突发情况能够迅 速、有效地采取应对措施，保障人员安全和设备正常运行。

三、项目成果

1. 实现了醇水转化制氢技术的实验室验证，成功制备出高纯度氢气，验证了该技术的可行性和稳定性。

2. 通过优化工艺参数，提高了氢气产率和能源利用效率，降低了生产成本。

3. 建立了完善的氢气质量控制体系，确保了氢气产品的质量和安全性。

4. 形成了一套完整的醇水转化制氢技术操作手册，为后续的工业化应用提供了技术支撑。

5. 建立了一套完善的数据采集、监控和控制系统，具备全局监控画面、历史参数曲线查看、实时参数查看、报警事件查询和操作等级管理等功能，提高了系统 的自动化程度和运行可靠性。

（操控界面展示）

四、项目意义

1.为郑州大学中原实验室提供了节能降排的解决方案，降低能源成本。

2. 推动醇水转化制氢技术在工业领域的应用，促进清洁能源发展。

3.安阳氢亿环保设备有限公司在项目中展示了技术实力和产品优势，提升了公司市场竞争力。

5. 提升了公众对氢能技术的认识和理解，促进了社会对清洁能源的接纳度。

五、展望未来

在未来的发展中，我们将继续深化醇水转化制氢技术的研发，进一步提升系统的自动化和智能化水平，优化工艺流程，降低运行成本。同时，计划拓展该技术在更多工业领域的应用，推动清洁能源的普及和可持续发展。此外，加强与国际先进科研机构的合作，引进和吸收更多创新成果，提升项目的国际竞争力。通过不断完善项目管理机制，提升团队协作效率，确保项目的顺利推进和高 效运行。

六、部分案例展示

中国铝业阳极焙烧天然气掺氢 

山东华升玻璃窑炉天然气掺氢现场

江苏 LNG 点供站掺氢 20KM 远距离输送

河北硅铁回转窑烘干 

山东电炉改造燃氢窑炉用于石墨烧结

河南隧道窑煤气掺氢运用现场