氫純度監測

氫純度監測

氫氣既可用作化工原料和工業氣體，又可用作能量載體。氫能源作為零碳能源，是實現 “碳達峰、碳中和” 雙碳目標的理想解決方案。作為未來能源的發展新星，氫能的應用范圍越來越廣泛，主要應用領域有汽車、航空、船舶、軍事、冶金、建筑供熱等。

一、制氫方式簡介

目前國內制氫的方式主要有：煤制氫；天然氣制氫；甲醇制氫；工業副產制氫；煉廠氣制氫；焦爐煤氣制氫；電解水制氫；氨分解制氫等。氫能按照生產來源分為灰氫、藍氫和綠氫，灰氫是指利用化石燃料石油、天然氣和煤制取的，這種方式雖然成本低，但是碳排放量大；藍氫也是通過煤或天然氣等化石燃料轉化制取，但結合了碳捕集、利用與封存（CCUS）技術來減少碳排放，這個過程中碳捕集成本比較高；綠氫是通過使用再生能源（如太陽能、風能、核能等）制造的氫氣，例如通過可再生能源發電進行電解水制氫，在制氫過程零碳排放。

雖然我國目前主要是依靠灰氫來獲取氫氣，占63.5%，但作為清潔能源的綠氫是未來發展之勢，它在2022年北京作為綠色能源被大量使用，Winter olympics火炬燃料全部替換為氫能，并且氫燃料車輛投入是東Winter olympics的兩倍。

二、氫純度監測

灰氫或藍氫制取過程中，如煤制氫、焦爐氣制氫、甲醇制氫等，會含有從原料中帶進的雜質以及一些副產物，常見的微量雜質有水分、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物等。電解水等綠氫制取中會帶有微量氧和水分。

氫純度要求

氫氣目前主要分為工業用氫和燃料電池用氫，分別都有相應的標準對氫純度及雜質做出了規定。GB/T 3634.1-2006 是對工業用氫的標準要求；GB/T 3634.2-2011 氫氣第2部分，規定了純氫、高純氫和超純氫的技術要求等；GB/T16942-2009 中對電子工業用氫進行了規定；GB/T 37244-2018《質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》和 ISO 14687:2019 Hydrogen fuel quality — Product specification 是對質子交換膜燃料電池汽車用氫品質技術指標要求進行了說明。

案例分享

案例一：北京Winter olympics風電制氫項目

Winter olympics期間，張家口賽區運行著623輛氫燃料汽車，而為這些氫燃料汽車提供的氫便是從位于張家口崇禮區的風電制氫站傳輸過來的。通過風電制氫項目配建的光伏、風機發出的電輸入到電解槽內，水被電解為氧氣和氫氣，再經過純化設備吸附雜質，分離氧氣，得到純度為99.999%的氫氣。在這個制氫過程，風電制氫項目用到了PST集團下密析爾的XTC601來監測氧中氫，XTP601監測氫中氧以及Easidew Pro I.S. 監測露點。

案例二：北京Winter olympics用氫質量檢測

制氫站制出來的氫品質如何，需要專門的機構來檢測，作為能源保障的中石化石油化工科學研究院有限公司（石科院）在Winter olympics期間便擔任了氫燃料全供應鏈質量監控的角色，保障Winter olympics期間的能源保障。

石科院先個加氫站內氫氣品質檢測實驗室在河北崇禮西灣子加氫站順利投用，2小時內即可完成從加氫槍取樣到典型指標（水、氧、氦、氬、氮、烴類、CO、CO2、NH3、硫化物等）檢測的全部流程。在對于水、氧的檢測，石科院選擇PST集團旗下品牌密析爾的MDM300便攜式露點儀和AII的GPR-1200便攜式氧分析儀，這些分析儀已在實踐中證明了高規格的測量性能，可以滿足實驗室的高要求，保證氫能的品質。

另外，石科院下的國家石油產品質量檢驗檢測中心，是我國前幾家成立的石油產品國家中心，是國內石油產品質量監督檢驗行業的前幾位。受北京市市場監督管理局委托，從2021年11月起承接冬奧期間北京市全部供氫企業的抽檢工作，并起草了產品質量監督抽查實施細則。質檢中心選擇密析爾露點儀來對供氫企業制氫過程中的水分等關鍵指標進行持續監測。

Winter olympics 期間，從制氫站制氫到對氫進行檢測全用到了我們的產品。

案例三：孟加拉博杜阿卡利項目

孟加拉博杜阿卡利火電站是典型的電廠用氫項目。氫在電廠常常被用作發電機內轉子的冷卻氣體。氫氣具有密度小，熱傳導率高的特點，發電機采用氫冷卻可提高發電機效率，減少發電機損耗。在氫冷卻過程中，對氫氣純度要求非常高，純度下降、水分含量增加、氫中氧含量達到一定比例等都會給發電機的安全運行帶來隱患，需要在線實時監測氫純度、氧中氫、氫中氧、露點等參數。孟加拉博杜阿卡利火電站用到了PST集團旗下密析爾XTC601監測氫純度和氧中氫，XTP601監測氫中氧，MDM50便攜式露點儀和Easidew Pro I.S.本安型露點儀監測露點，AII GPR-2000氧分析儀監測氧。