发挥资源优势 助力一体化环北京供氢链
燕山石化将扩大氢气提纯能力，全力保障北京市对高纯度、低成本氢气的稳定供应
在北京产业规划布局中，氢能供应作为关键“一环”首先被提及，被定义为要“立足京津冀协同、发挥房山区、天津和河北氢能资源优势，形成多渠道一体化环北京供氢链”。这里提及的“房山区氢能资源优势”就是指燕山石化丰富的氢气资源。
□ 陈大英
《北京市氢燃料电池汽车产业发展规划(2020-2025年)》日前发布，规划明确了全国领先的发展目标，特别是氢燃料电池汽车示范规模令人印象深刻。2023年和2025年，北京市氢燃料电池汽车累计推广量将分别达到3000辆和1万辆。
保守估算，2025年北京市氢燃料电池汽车运营每日消耗高纯氢将超过100吨。与综合实力雄厚的燃料电池和燃料电池汽车产业不同，北京受制于城市定位及产业规划，氢能的供应环节受到相当的关注。
在北京产业规划布局中，氢能供应作为关键“一环”首先被提及，被定义为要“立足京津冀协同、发挥房山区、天津和河北氢能资源优势，形成多渠道一体化环北京供氢链”。这里提及的“房山区氢能资源优势”就是指燕山石化丰富的氢气资源。
做精品项目，全力保供冬奥会需求
燕山石化在氢供应链上的重要性已在北京2022年冬奥会氢气新能源保供项目上得到体现。
事实上，北京市在2023年前预计投入的3000辆氢燃料电池汽车不少来自北京2022年冬奥会。以冬奥会为契机，氢燃料电池汽车在北京将实现大规模应用。相关数据显示，届时将有超过2000多辆氢燃料电池汽车投入运营，氢气保供成为冬奥会能源供应领域一项重点工作。
燕山石化责无旁贷地承担起北京市的氢气保供重任。2019年3月，燕山石化北京冬奥会氢气新能源保供项目可行性研究报告获得批复，当年10月项目正式开工，仅两个多月就完成了全部现场施工。2020年1月2日中间交接仪式成功举行，随后燕山石化又克服了疫情带来的影响，在3月26日开车运转，成功产出高纯氢气，质量满足《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气GB/T37244—2018》要求，气体所含总烃，硫化物、一氧化碳等杂质均符合或低于国家标准。
燕山石化氢气新能源保供项目主要包括新建一套2000标方/小时的氢气提纯装置及新建配套氢气装车设施。该装置年运行时间8000小时，预计可提供1428.6吨高品质氢气。经压缩机压缩后，可同时为3辆20MPa拖车实施加注。
技术成熟，为安全用氢保驾护航
据了解，在该项目中，燕山石化利用自身丰富的工业副产氢气资源，选择了国内成熟的变压吸附氢气提纯技术（PSA），并研发了专用的吸附剂，确定了安装灵活的PSA成套撬块化设备组装方案，缩短了工期并兼具可扩展性。
燕山石化表示，相比其他氢提纯技术，PSA技术更为清洁环保，提纯过程中不添加任何化学物质，同时过程中无高低温转换，能耗较低。
该项目同时实现了过程零排放，检测不合格的氢气会被送至解析气压缩机的入口，经升压后再返回纯化单元的入口，进入氢气管网进行二次利用，提纯后尾气也会进行相应的回收处理。
在广受关注的氢安全方面，燕山石化有丰富的氢安全生产和管理经验。据介绍，氢气整个提纯和压缩环节，超压和泄漏成为最受关注的两大危险源。
燕山石化氢能保供项目全套装置设有压力控制系统，可以保证运行时的稳定，不出现超温超压。另外，氢气吸附装置、压缩机、装车线处均设置了安全泄压装置，可以向火炬系统排放。氢气压缩机设有机组联锁，达到条件时实现自动停机，保护设备。
在装车过程中也配备有控制压力系统，不会出现超压现象。装车软管为特殊设计，具有拉断自锁功能。装置的操作人员均经过专业培训，具有上岗操作资格。
供应潜力大，保障首都氢能快速增长
氢是燕山石化炼油过程中常见原料和副产品，传统工艺中生产和使用量都很大。
据了解，燕山石化副产氢来源主要包括炼油系统现有的80万吨/年连续重整装置反应单元副产的氢气和化工系统71万吨/年裂解装置副产的氢气。为满足生产需要，燕山石化供氢规模还在扩大，新建的100万吨/年连续重整装置已投用。
庞大的制氢规模和调节弹性，使燕山石化具备优良的供氢潜在能力，可有效缓解北京市一段时间内对氢气快速增长的需求，成为北京市氢燃料电池产业链不可或缺的一环。
据悉，燕山石化已与北京汽车集团有限公司签订了战略合作框架协议，双方拟共同在制氢、储氢、运氢、加氢及用氢等氢燃料电池汽车应用各环节进行创新合作，携手打造氢燃料电池汽车示范应用产业集群，推动氢燃料电池汽车在北京市的推广应用，并联合参与打造房山氢能小镇的行动。
此外，燕山石化还与北京亿华通科技股份有限公司合作，按照市场需求建立相关标准，提升检测能力，提高氢能品质，完善计量管理，完善安全体系。
清洁能源，为燕山石化注入新动能
氢具有来源广泛、可存储运输、功能和应用场景多样等诸多优势，是理想的能源载体，将推动全球可再生能源发展和清洁能源体系的建立。以清洁氢的生产和应用为抓手，全球传统能源、化工企业转型步伐正在加快。
氢的战略意义已经得到中国石化集团公司的高度认可。7月24日，在中国石化集团公司召开的氢能发展战略研讨会上，中国石化董事长、党组书记张玉卓表示，中国石化提出要打造世界领先洁净能源化工公司的发展愿景、构建“一基两翼三新”的发展格局，氢能在其中占据重要的地位。
氢在石化企业拥有丰富的应用场景，氢能众多新兴应用领域将为石化企业绿色能源化工转型带来巨大动力。
开发碳捕集、利用和封存技术（CCUS），并在传统炼油工艺中使用清洁氢有助于石化企业大规模减排，氢还有望为石化企业的电、热供应提供绿色能源，为园区交通提供绿色燃料。
与此同时，仍处在研究阶段的新型氢化工也为石化公司在更大程度上实现转型创造巨大空间。通过氢与二氧化碳等气体直接反应，合成甲醇、甲烷等初级化工材料，可显著降低石化企业对原油和天然气的依赖，保障能源供应安全并促进生产过程深度脱碳。
随着全社会高纯氢需求在未来的大规模释放，石化企业氢气的经济价值也将大幅提升，有望成为新的业绩增长点。
以冬奥会氢气保供项目为契机，燕山石化正在推动企业从传统石油炼化加工企业向清洁能源(氢气)生产企业转变。燕山石化积极响应北京市的号召，根据北京市氢能产业发展趋势，利用成熟的提纯技术及副产氢气资源优势，扩大氢气提纯能力，全力保障北京市对高纯度、低成本氢气的稳定供应。根据规划，燕山石化“十四五”期间还将计划建设8万标方/小时POX造气制氢装置，进一步提高燕山石化工业副产氢气的生产能力；计划采用航天院101所成套液化设备，建设300L/h液氢示范项目，实现液氢的生产。同时根据北京市氢气产业规划，适时启动氢气提纯二期建设，计划建设3万标方/小时～5万标方/小时氢气提纯设施，提升高纯氢气供应能力。
