● 液氢制储运加关键技术研究与应用示范项目氢液化成套设备

项目概况：

本项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇圣圆煤化工园区，建设规模为氢气液化能力10吨/天，年操作时间8000小时的液氢工厂一座。拟利用集团内部煤制氢装置的氢气资源为原料，建设变压吸附提纯装置、液氮预冷装置、氢气液化装置、氢液化集成冷箱设备、气液氢充装站台、给排水系统、供配电系统、供气系统、供暖系统及其他公辅设施。由上游煤制氢装置提供原料氢气，进入本项目变压吸附提纯装置,产出高纯氢。部分高纯氢经压缩机加压充装外运。部分高纯氢进入液氮预冷型氢液化系统装置逐级降温，出产合格液氢产品至液氢球罐储存，后经液氢转注系统至液氢槽车外运。

招标范围：

本项目招标范围为处理量10吨/天氢液化一体化冷箱1套（含液氮预冷），同时包括配套的循环氢压缩机（低、中压）、控制方案（现场不设置任何PLC、单片机等数据孤岛，全厂设置统一的DCS系统，其中控制策略方案由投标人提供）、GMP、阀门、附件、内件、备件、检验、运输、技术研发、技术服务、现场组装、组焊（如涉及）、调试（含单机调试、全场联调，满足设备各项出厂性能指标、科技指标要求，至产出合格液氢产品）及《氢液化成套设备采购技术文件》内所包含具体内容等。

主要研究内容及预期目标：

（1）氢液化流程精准建模仿真平台搭建；（2）正仲氢转换与氢气换热过程的多物理场耦合模型构建及换热效率提升研究；

（3）基于动静压混合气体轴承的高速重载氢透平膨胀机宽工况稳定性分析与优化；

（4）基于全氢制冷循环与多冗余智能控制的液氢制备装备系统开发及验证。

研制基于氢制冷的低能耗10t/d氢液化装置1套，液化能力≥10t/d；液氢产品仲氢含量（体积 分数）≥97%；采用液氮预冷克劳德循环工艺，氢液化装置能耗≤11.8kWh/kgLH2。提供10吨/天液氢装置应用氢膨胀机，动静压气体轴承的高速重载氢膨胀机组1套，达到10t/d氢液化需求：等熵膨胀效率≥75%；转速60000~80000rpm（压力：0.3-2.1MPa；温度：30-70K）；转子振幅≤20μm，流量≥2100 kg/h，制冷功率≥40 kW。提供正仲氢转化与换热一体化低温换热器1套：真空泄漏率优于1.0×10-9Pa·m3/s；换热器最高换热效率≥95%。