山西HCNG示范站項目工藝流程

楊 毅

四川宏達石油天然氣工程有限公司

HCNG燃料在節(jié)能減排和汽車動力輸出改善方面具有顯著優(yōu)勢，HCNG應用產(chǎn)業(yè)將會隨著HCNG汽車的不斷研發(fā)和推廣獲得廣闊的發(fā)展空間。山西HCNG加氣站示范站項目，根據(jù)不同用戶的要求，將氫氣和天然氣按比例混合并調(diào)至所需壓力后，或經(jīng)管道輸送至下游燃氣用戶；或加壓充裝至HCNG長管拖車，送往HCNG子站；還可以經(jīng)站內(nèi)的加氣島直接給HCNG汽車加氣。該項目工藝設計主要包括HCNG氫氣壓縮充裝站、HCNG混氣站、HCNG加氣子母站和HCNG加氣子站的設計。

HCNG；混氣加氣站；示范站；工藝方案

HCNG（混氫天然氣）燃料在節(jié)能減排和汽車動力輸出改善方面有顯著優(yōu)勢，HCNG應用產(chǎn)業(yè)將會隨著HCNG汽車的不斷研發(fā)和推廣獲得廣闊的發(fā)展空間[1]。

1 工藝方案設計原則

（1）嚴格遵循國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和現(xiàn)行標準，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、便于管理。

（2）在城市總體規(guī)劃的指導下，結(jié)合國民經(jīng)濟和社會發(fā)展現(xiàn)狀，充分考慮當?shù)厝細庑枨筇攸c和發(fā)展趨勢，合理確定設計規(guī)模。

（3）作到統(tǒng)籌兼顧、合理安排、遠近結(jié)合、切實可行，堅持需要和可能相結(jié)合，避免浪費和二次投資。

（4）依靠科技進步，積極采用新技術(shù)、新工藝、新設備。

2 工藝流程

對于山西HCNG加氣站示范站項目而言，HCNG混氣及加氣母站擬建于山西河津市僧樓鄉(xiāng)南方坪村天然氣西氣東輸門站旁；氫氣壓縮站則位于太原理工天成科技股份公司液化天然氣站場。氫氣與來自天然氣門站調(diào)壓后的天然氣分別輸送至HCNG混氣及加氣母站內(nèi)。根據(jù)不同用戶的要求，將氫氣和天然氣按比例混合并調(diào)至所需壓力后，或經(jīng)管道輸送至下游燃氣用戶；或加壓充裝至HCNG長管拖車，送往HCNG子站；還可以經(jīng)站內(nèi)的加氣島直接給HCNG汽車加氣。為擴大HCNG的供氣范圍，便于社會車輛用氣，在洪洞縣同時新建1座HCNG子站。

3 工藝方案設計

山西HCNG示范站項目工藝設計主要包括HCNG氫氣壓縮充裝站、HCNG混氣站、HCNG加氣子母站和HCNG加氣子站的設計[2-3]。

3.1HCNG氫氣壓縮充裝站設計

（1）選址。HCNG氫氣壓縮充裝站擬建于山西河津太原理工天成科技股份公司液化天然氣站場。

（2）主要技術(shù)參數(shù)。HCNG氫氣壓縮充裝站主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 HCNG氫氣壓縮充裝站主要技術(shù)參數(shù)

（3）主要設備及布置。HCNG氫氣壓縮充裝站主要設備包括氫氣緩沖罐、氫氣壓縮機、氫氣高壓儲氣瓶組以及自控裝置等。氫氣壓縮機按3套要求布置，2用1備。高壓氫氣儲存選用V水=16 m3的高壓集裝儲氣瓶組3套，最大儲氣壓力為25 MPa，采用分級壓力對氫氣長管拖車進行充氫；并根據(jù)充裝需要可采用氫氣壓縮機補充充裝，直至長管拖車氫氣壓力為20 MPa。

3.2HCNG混氣站設計

（1）選址。HCNG混氣站擬建于山西河津市僧樓鄉(xiāng)南方坪村天然氣西氣東輸門站旁。

（2）主要技術(shù)參數(shù)。HCNG混氣站主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 HCNG混氣站主要技術(shù)參數(shù)

（3）主要設備。HCNG混氣站的主要設備包括氫氣集裝儲氣瓶組、氫氣減壓裝置、HCNG混氣裝置、混氣系統(tǒng)控制裝置、高壓管路、空氣壓縮機及凈化裝置和HCNG緩沖罐。HCNG混氣裝置主要由氫氣管路系統(tǒng)、CNG管路系統(tǒng)、靜態(tài)混合器、氣動緊急切斷閥、壓力變送器、儀表閥、燃氣報警儀、氫氣報警儀和氫氣分析儀等組成。

3.3HCNG加氣子母站

（1）選址。HCNG加氣子母站擬建于山西河津市僧樓鄉(xiāng)南方坪村天然氣西氣東輸門站旁。

（2）主要技術(shù)參數(shù)。HCNG加氣子母站（混合氣比例H2∶CNG=2∶8）主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。

表3 HCNG加氣子母站主要技術(shù)參數(shù)

（3）主要設備。HCNG加氣子母站的加氣系統(tǒng)主要由HCNG壓縮機、HCNG儲氣系統(tǒng)、HCNG加氣機及HCNG長管拖車等組成。

3.4HCNG加氣子站

（1）選址。HCNG加氣子站擬建于山西洪洞。

（2）主要技術(shù)參數(shù)。HCNG加氣子站主要技術(shù)參數(shù)如表4所示。

表4 HCNG加氣子站主要技術(shù)參數(shù)

（3）主要設備。HCNG加氣子站加氣系統(tǒng)主要由HCNG壓縮機、HCNG儲氣系統(tǒng)和HCNG加氣機等組成。

4 結(jié)語

山西HCNG示范站項目工藝方案嚴格遵循國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和現(xiàn)行標準，依靠科技進步，力爭做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、便于管理。

[1]張國強，張娟，王榮．HCNG城市客車的研發(fā)及示范推廣[J]．客車技術(shù)與研究，2010（3）：30-32.

[2]銀永明．CNG加氣母站的模塊化設計[J]．油氣田地面工程，2011，30（6）：35-36.

[3]單嫻．基于灰色評價的CNG加氣站選址決策研究[J]．油氣田地面工程，2009，28（3）：20-22.

（欄目主持 楊 軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.3.027