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流量控制之氢气制造

2022年10月10日 Bronkhorst
氢最近成为热门话题。 除了传统行业应用,在可持续能源领域的应用也越来越多。流量计在制氢过程中起着重要作用,因为可靠精准的流量测量对制氢过程很重要。多年来,Bronkhorst一直在为HyGear提供流量计,用于其蒸汽转化装置中。

我们与HyGear首席技术官Ellart de Wit进行了交谈,了解了更多这个有趣的市场、他们研发的蒸汽甲烷转化装置以及Bronkhorst流量计在这一过程中发挥的作用。

流量控制之氢气制造

HyGear 和氢

“HyGear是一家建造化学设施的公司,专注于氢,始建于2002年。当时氢被视为极具前景的汽车燃料选择,我们实践了这个想法。氢有许多积极的物性,但运输很棘手。毕竟,气体很轻,不能在压力下液化。

因此,面临的挑战是尽可能限制运输,可以通过尽可能在当地生产天然气来实现。早期,我们通过向客户提供交钥匙系统来实现这一目标,客户可自己生产氢气。近期,我们将自己定位为一个真正的天然气供应商,意味着客户购买每公斤的天然气氢气作为服务,并附带整个服务包。”

HyGear也为可持续能源应用提供氢气吗?

“我们的大多数客户都在传统行业:

  • 平板玻璃制造商和金属公司,主要使用氢气作为保护气体以在工艺中消除氧气。
  • 食品行业在油的氢化或“硬化“过程中使用氢来制造脂肪。
  • 氢动力汽车作为一个客户群体正在崛起,但这仍然是相对较新的领域。

在所有这些情况下,氢必须非常干净,没有任何杂质。”

氢燃料电池 “我们看到各个领域对氢的需求不断增加。例如,传统行业需要更高质量的氢。此外,越来越多的可持续能源解决方案涉及氢,例如为汽车燃料电池供电。”

“氢也越来越多的用于新的地区,例如内陆地区,远离海岸,因此远离作为残余产物释放氢的化学聚集。”

“Bronkhorst提供的服务非常出色!”  –   Ellart de Wit, HyGear 首席技术官

氢动力汽车的情况如何?

“目前,在为氢动力汽车提供动力方面,我们仍然面临一些挑战。工业过程的耗气相当稳定,但为车辆提供动力更为棘手。这涉及到在短时间内非常高的压力和流速,特别是在开始时,之后速度会越来越慢。监测储罐中加注的氢气量,以便客户在燃料泵上支付正确的价格。”

氢动力汽车

什么是蒸汽甲烷转化装置?

“HyGear在当地生产氢气的解决方案之一是通过可移动的蒸汽甲烷转化装置。装置中,甲烷(来自天然气)在高压和高温下与蒸汽反应,形成主要由氢气和二氧化碳组成的混合物。这用于通过变压吸附(PSA)制备所需的氢气。该本地制氢方式的好处是,世界各地都有天然气管道,意味着运输原材料成本低廉。您可选择使用天然气、沼气或绿色气体,无论是否获取CO2。因此,客户可自行决定想要灰色、蓝色还是绿色氢气。

HyGear 'HyGEN' 工艺流程 HyGear ‘HyGEN’ 工艺流程

此类蒸汽甲烷转化装置的突出特点是,裂解装置、蒸汽形成和净化步骤所需的所有模块都是集成的,可在没有外部干预的情况下继续运行。适用于启动和持续运行时。

系统不需要操作员,全自动,可快速切换。工作原理就像一辆装有氢气瓶的管道拖车,你所需要做的就是打开水龙头供应氢气。在一个快速变化的世界,供应合同越来越短,可重新定位的固定系统提供了适当的灵活性。

用于可靠精准测量的流量计

“自从我们开始研发这些装置以来,我们一直在使用Bronkhorst流量计。流量计用于流程中的两个点。当甲烷和蒸汽反应时,我们需要知道需添加多少的量。我们使用Bronkhrost 热式质量流量控制器用于控制500 l/min 的甲烷。蒸汽的处理方式则不同。在系统出口处,我们测量氢气输出量,采用Bronkhorst热式质量流量计,测量90-250 Nm3/h的氢气。由于系统在本地安装,也可能安装在非常偏远的位置,因此流量计和流量控制器必须可靠。我们需要能够依赖测量值。说到测量,稳定和精度是很重要的。因为客户最终根据供应的氢气数量支付账单。”

Bronkhorst以高可靠性提供我们所需的流量范围。 –  Ellart de Wit, HyGear首席技术官

氢气应用的Bronkhorst流量计

Bronkhorst定期为氢气行业的一系列工艺提供流量计和蒸汽生成系统。其中包括燃料电池加湿的流量解决方案、燃料电池堆的泄漏测试、电力到气体应用、金属氢化物中的氢储存和使用液态有机氢载体(LOHC)的氢储存。

Bronkhorst质量流量计和CEM蒸汽生成系统广泛应用于所有这些领域。

可使用Bronkhorst流量计的氢气应用
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