在即将召开的2022年北京冬奥会上，将有2000辆氢燃料电池车效劳赛事。让人想不到的是，这批清洁、低碳的新能源汽车行驶所需要的高纯度氢气，竟来自石化企业的工业废气。而实现在废气中“掘金”的，是拥有自主知识产权的变压吸附(PSA)气体疏散手艺。

12月8日，据西南化工研究设计院有限公司(以下简称西南化工)透露，西南化工与中国石油自然气股份有限公司华北石化分公司签署的2000立方米/小时氢气提纯装置项目，预计将于2022年1月投产，该装置使用PSA手艺所产的氢气，将为2022年北京冬奥会提供清洁能源。

今年3月，同样接纳PSA手艺新建的燕山石化2000立方米/小时氢气提纯装置已开车乐成，所生产的氢气纯度达99.976%,也将用于冬奥会氢燃料电池车。

将工业副产气转化为氢能

氢气是主要的炼化、煤化工、细腻化工质料和清洁能源，我国工业副产宇量大面广，可为氢能工业生长提供稳固、低本钱的氢源。数据显示，2020年天下焦炭产量为4.71亿吨，副产氢气可达800万吨。另外，丙烷脱氢、炼油和氯碱行业副产氢气也是重大的氢气泉源。

“要有纯化手艺才华使这些氢气成为氢能。PSA就是使用混淆气体中差别气体组分在吸附剂中吸附特征的差别，通过压力转变使混淆气中的差别组分实现疏散和净化，是气体疏散领域最主要的共性手艺之一。”西南化工党委书记、总司理陈健说。

“将工业副产氢转化为燃料电池用氢，定向除杂是一个必需突破的手艺难题。”西南化工手艺认真人说，由于差别用途氢气的质量指标差别大，纵然是高纯氢，其中杂质的含量也可能远横跨氢燃料电池标准的划定值，从而造成燃料电池催化剂中毒，导致氢燃料电池输出性能下降甚至损坏报废。

为此，西南化工的科研团队针对工业副产气制备燃料电池车用氢气，先后突破大规模、高压力、多杂质气源的氢气吸附疏散提纯手艺难题，设计出天下最大规模的PSA提纯氢气装置，并形成了拥有自主知识产权的工业副产氢净化与提纯成套手艺，使我国PSA提纯氢气装备手艺抵达国际领先水平。

“煤化工企业、氯碱企业、钢铁冶炼企业生产中爆发的焦炉煤气、兰炭尾气、氯碱尾气、多晶硅尾气等，都可以成为氢能的‘质料’。接纳PSA手艺接纳这些废气中的氢气，可大幅提高废气综合使用水平。”陈健说。

现在，以PSA手艺为焦点的工业副产气

？榛换岽渴忠，已应用于60余套工业装置，为氢能工业提供了一条低本钱的制氢路径。

为天下能源工业提供“中国路径”

“20世纪90年月中期之前，我国大型化PSA提纯氢气装置所有依赖入口，西南化工于1996年乐成实现大型PSA手艺国产化以来，我们将PSA手艺从提纯氢气拓展到净化接纳一氧化碳、变换气脱二氧化碳、沼气接纳甲烷、烟道气捕集二氧化碳等领域。”陈健说。

现在，“中国版”的PSA手艺正应用于天下各国能源领域：在文莱达鲁萨兰国大摩拉岛上，2013年启动建设的22万标准立方米/小时炼厂PSA提纯氢气装置正清静高效地运行，这是我国出口外洋最大的PSA提纯氢气装置，也是天下上最大的PSA提纯氢气装置之一;去年西南化工再次在国际竞标中，中标文莱炼化项目大型化PSA提纯氢气工程，氢气总产量抵达85万标准立方米/小时;今年，西南化工为韩国鲜都化学(株)公司提供了一套产品宇量为1638标准立方米/小时的燃料电池氢生产装置，这也是首套在外洋落地的PSA制燃料电池氢项目。

海内使用西南化工PSA手艺实现工业副产气资源化使用也硕果累累：广州石化从苯乙烯裂解尾气中提取燃料电池用氢气，为大湾区各都会的加氢站供氢，设计燃料电池用氢气生产能力为2200标准立方米/小时，该装置于2020年投产，长周期高负荷稳固运行至今，实现了名贵的副产氢资源的高值接纳使用。燕山石化从炼厂气中提取燃料电池用氢气，为北京冬奥会配套加氢站供氢，设计燃料电池用氢气生产能力为2000标准立方米/小时。

以较低能耗将废气“吃干榨净”

“PSA手艺也是一项节能降耗手艺。”陈健说，无论是石油炼制、湿法冶金、煤化工，照旧生物制品精制、农药化肥的生产历程，都离不开疏散手艺。与众多疏散手艺相比，PSA手艺具有能耗低的显著优点，并且工艺历程简朴，操作稳固，可将混淆气中的多种杂质净化并获得高纯度的目的气体。

西南化工手艺认真人算了一笔账：PSA手艺从炼化企业尾气中接纳乙烯和丙烯的能耗约莫为100千克标准油/吨，古板热裂解乙烯和丙烯的能耗约为360千克标准油/吨。依赖PSA手艺建成的炼化企业干气接纳装置，每年可接纳乙烯与丙烯约103万吨，节约能耗折合26.78万吨标准油，凭证每吨标准油排放3.36吨二氧化碳盘算，相当于每年减排约89.9万吨二氧化碳。

“当宿天下主要国家把氢能作为能源转型、实现碳中和的主要手段之一，制订了差别的氢能生长路径。从久远来看，绿氢生产手艺尤为主要。但在氢能工业生长初期，从工业副产气中提纯氢是氢气的主要泉源，也是将工业副产气‘吃干榨净’的途径之一。”陈健体现，针对工业副产气资源铺张、情形污染、碳减排等问题，未来PAS手艺还可拓展应用于更多类型的工业副产气的资源化高值使用。