公司地址:
上海市闵行区莲花路1555号 华一实业大厦9F
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info@hydrexia.com
业务概述

我们于2021年通过收购四川省达科特能源科技有限公司(DKT)拓展了制氢板块业务,重点为氢气分离与提纯。依托多年的工程与项目经验,我们可根据客户的不同需求灵活提供定制化的氢气制取工程的设计、安装和运营综合解决方案。

氢气制取业务主要特点包括:
具备提供氢气分离与提纯项目的设计、建设及运营的综合服务能力。
DKT基于吸附、吸收、膜分离、催化技术自主研发21种气体分离与提纯技术、30种独特吸附剂及专用程控阀,可高效配套各场景应用。
拥有专业及强大的工程设计能力,具备特种设备设计许可证(压力管道)- 中国GC(1)级、化工石化医药行业(化工工程)专业甲级等资质。
截至2024年12月31,我们在国内外市场已完成177余个氢气分离与提纯项目,覆盖煤矿、化工厂等各类应用场景。未来还将拓展至钢铁行业的氢冶金、化工行业绿氨、绿色甲醇生产、电力行业氢储能、氢发电等氢能潜在应用场景。
高质量服务于大型石化企业、化工企业、制氢企业等,在业内获得广泛的客户认可,具有良好的市场口碑。
提供定制化氢气制取工程设计、安装和运营综合解决方案
气体分离与提纯技术

变压吸附(PSA)提纯氢气技术

变温吸附(TSA)提纯氢气技术

膜分离提纯氢气技术

煤矿瓦斯提浓甲烷制CNG/LNG

碳捕集、驱油与埋存过程CO₂分离与循环利用技术

氦气高效提纯与粗氦回收技术

变压吸附(PSA)提纯氢气技术

工业上一般制氢工艺方法获得的氢气纯度不高,需要进一步提纯;同时,一些含氢混合气如炼厂重整尾气等也需要将氢气回收提纯。针对以上需求,我们研究开发处理多种类含氢尾气的变压吸附(PSA)提纯氢气技术,能够高效率、高收率、低能耗、低成本地从含氢混合气中提纯高纯度氢气。

变压吸附(PSA)提纯氢气技术的原理是:以特定的吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加、低压下吸附量减少的特性,将原料气在一定压力下通过吸附床,相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附,低沸点的氢气不易被吸附而穿过吸附床,达到氢和杂质组分的分离。该技术工艺路线如下:

技术优势及特点

针对含氢尾气的特点,合理选择PSA、VPSA工艺及工艺组合确保氢气纯化装置的产品质量稳定、运行安全、吸附剂使用寿命长,使其经济效益最大化;
采用自主研发、生产的多种特种专用吸附剂,通过对国内外主要吸附剂产品的大量试验比较,吸附剂主要性能(选择性、吸附容量、强度、使用寿命等)显著提升;
与国内知名高校合作开发的吸附塔新型分布结构专有技术,使吸附剂利用效率显著提升,且均压过程更稳定;
自主研发设计的专用程序控制阀门使用寿命长、密封性能好、开关速度快,实现开关120万次无泄漏的实践运行记录;
我们结合实践经验不断完善变压吸附(PSA)提氢技术配套的模块化控制程序,具备自动优化运行状态、故障塔自动切除与恢复、系统安全联锁等高级功能,且完全实现了全自动运行和无人值守操作;
氢气收率高,满足化工合成级、燃料电池级、半导体级氢气要求;且提纯氢气能耗低、运行成本低。

适用场景

含氢尾气(如变换气、炼厂催化裂化干气、炼厂重整尾气、合成氨驰放气、甲醇驰放气等)的净化、分离、提纯;

工业上主要的制氢工艺产生含氢混合气的进一步分离与提纯。

变温吸附(TSA)提纯氢气技术

我们的变温吸附(TSA)提纯氢气技术工艺流程简单,可实现完全自动化运行,占地节约,投资省且氢气收率高。该技术适用于高纯度氢气中微量杂质的进一步脱除,如水电解氢气的干燥脱水以及氢气中微量CO₂、CO、CH₄、烃类物质等杂质的脱除。

变温吸附(TSA)技术主要利用温度的变化来实现对气体或液体混合物的分离。通常情况下,吸附剂对一些组分的吸附能力会随着温度的升降而发生变化,利用这种差异,我们可以通过调节温度来控制吸附剂对不同组分的吸附和解吸过程,从而实现组分的净化分离。该技术工艺路线如下:

技术优势及特点

针对高纯度氢气含杂质情况进行科学分析,合理选择TSA工艺,确保氢气纯化装置的产品质量稳定;
氢气收率高,提纯氢气的能耗低、运行成本低,具备经济效益;
装置投资省,占地节约。

适用场景

水电解槽产生的
粗氢气的纯化;
高纯度氢气中微量
杂质的进一步脱除。

膜分离提纯氢气技术

氢气膜分离技术主要用来从含氢和其它气体的混合气中分离和提浓氢气。该技术是利用一种高分子聚合物膜选择“过滤”进料气而达到分离的目的。膜分离混合气体在分压差的作用下,渗透率相对较快的气体优先透过膜壁而在低压渗透侧被富集得到渗透气(如富氢气体),而渗透速率相对较慢的气体则在高压滞留侧被富集得到非渗透气。

技术优势及特点

采用高性能氢气专用分离膜,核心组件膜芯件使用寿命长,平均可达10年以上,膜芯件具有优异的物理和化学性能,具备特殊的抗污染衰减能力;
拥有膜提氢专利设计,膜分离模型计算精准,膜尺寸和分离级数配置合理先进,分离效率高,实现高纯度以及80~90%高氢气回收率;
整套装置无易损件,操作简便,且多为撬装布置结构。

适用场景

合成气、半水煤气、城市煤气、焦炉煤气、荒煤气(兰碳尾气)、净化煤气、发酵气、甲醇尾气、甲醛尾气、炼油厂催化裂化干气、炼油厂重整尾气、合成氨驰放气等中氢气的提纯;

其它含氢气混合气中氢气的提纯。

煤矿瓦斯提浓甲烷制CNG/LNG

我们是全国创新性地研制出分离性能优异、具有抑爆、隔爆功能的专用吸附剂产品以及配套的工艺技术的企业,获得数项发明专利,达到国际先进水平,为用户提供本质安全提浓甲烷的完整技术解决方案,实现瓦斯资源最大化利用。

技术优势及特点

建成业内首批含氧煤层气制CNG装置,技术达到国际先进水平;
甲烷专用吸附剂、脱氧专用吸附剂吸附容量和分离系数高,且具有抑爆隔爆功能,充分保证甲烷提浓工艺过程安全性;
甲烷富集、脱氧、甲烷提浓专用吸附剂较传统吸附剂性能显著提升,脱氧专用吸附剂业内领先;
甲烷产品纯度和收率高,根据原料瓦斯工况,CH收率85~95%、纯度93~99vol%,达到PNG/CNG/LNG要求。
提浓成本低,经济效益高。

适用场景

煤矿瓦斯气、页岩气中甲烷组分提纯利用;

其它含甲烷的气体混合物如BOG气、生物质气等中的甲烷提纯。

碳捕集、驱油与埋存过程CO₂分离与循环利用技术

在原油采收的应用场景中,我们开发了碳捕集、驱油与埋存(CCS-EOR)过程CO₂分离与循环利用技术。该技术采用自主研发的具有高CO₂吸附容量和CO₂/烃分离系数的专用吸附剂,通过专有的变压吸附工艺对驱油产出伴生气中的CO₂进行高效分离提纯。该技术可获得纯度≥95vol%的CO₂,经压缩后再循环回注地下驱油,而分离CO₂后的净化气再输送至天然气管网。与传统的吸收法、低温法相比,该技术既经济又环保。

技术优势及特点

技术先进成熟,工艺流程简单
CO₂专用吸附剂的吸附容量和CO₂/烃分离系数高
充分适应原料气中CO₂浓度大幅波动(5~90%)
CO₂产品气纯度和收率高,且烃收率也高
装置集成度高,自动化程度高
CO₂和烃的分离回收成本低,经济效益、生态效益高
整个分离过程无二次污染,绿色环保

适用场景

CCS-EOR过程CO₂分离与循环利用;

沼气、垃圾填埋气等中的CO₂分离。

氦气高效提纯与粗氦回收技术

针对各种场景条件下的含氦气源,氦气全常温高效提纯与回收,与传统深冷分离提氦技术相比,具有投资低、工艺流程简单、操作便捷、运行能耗低等优势。

技术优势及特点

当前氦气提纯与回收的突破性技术;
装置投资较深冷分离提氦技术低;
工艺操作灵活、运行安全稳定、启停便捷;
氦气收率高(90~99%);
运行能耗低,根据不同的气源及规模,运行能耗1~20kWh/Nm³He。

适用场景

天然气、LNG生产过程BOG气等的氦气提纯;

航空航天、光纤、半导体、核磁共振(低温超导)、气球氦气(飞艇)等行业领域中产生的含氦气源回收。

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氢气制取产品/解决方案

我们提供气体分离与提纯相关系列产品,包括吸附剂、成套设备及程控阀。其中,专用吸附剂是气体吸附分离与净化技术的核心之一,其性能优劣直接影响到装置投资、目标产品气纯度和收率等。我们拥有一支国内最早从事吸附剂材料研发的专家和具有阶梯层次的研发力量团队,在吸附剂研发与工程应用方面积累了丰富经验,自主建立了先进完善的吸附剂材料性能评价体系。

我们的研发团队从原材料源头着手开发出专有产品配方,从成型、无粘结剂化、孔分布结构精准调控、表面极性调变处理以及活化等方面,将30种专用吸附剂产品持续优化迭代升级,形成核心技术优势,具有吸附及解吸速率快、动态吸附量高、杂质脱除精度高、使用寿命长等特点,综合性能显著提升,形成较强的市场竞争力。产品经国内外大型气体分离与提纯工程项目实践检验,效果优异,整体处于行业领先水平,多项达到国际先进水平。典型吸附剂产品如下:

制氢专用吸附剂A
制氢专用吸附剂B
一氧化碳专用吸附剂
二氧化碳专用吸附剂

制氢专用吸附剂A

制氢专用吸附剂A属于A型分子筛类吸附剂材料,是一种钙钠型硅铝酸盐晶体材料,具有发达的三维孔道结构,可以选择性吸附动力学直径小于0.5nm的分子。该产品的生产严格执行ISO9001质量管理体系标准、ISO14001环境管理体系标准以及OHSAS18001职业健康安全管理体系标准,每一环节均有严格的把控指标,品质可靠。

制氢专用吸附剂A优势

与国内其它同类型产品相比,显著区别在于制氢专用吸附剂A是一种无粘结剂型的特种吸附剂产品。经过氢枫特殊专有转晶工艺,实现产品无粘结剂化。与不转品处理相比,其具有以下优势:
有效避免粘结剂堵塞孔道问题,提高气体在吸附剂孔道内的传质速度,进而显著提高吸附、脱附速率;
粘结剂转化为有序分子筛晶体后,后续的离子交换环节,产品的钙交换度明显增加;
粘结剂转化为有序分子筛晶体后,使得粘结剂也贡献了吸附能力,从而显著提高产品对目标气体分子的吸附能力;
无粘结剂化处理后,粘结剂与分子筛原粉结合力更强,产品强度明显增加。
该产品已经过十余年的不断应用、改进、再应用,现已成为一种高度成熟的特种吸附剂产品,广泛应用于变压吸附提纯氢气工程,获得了客户的高度好评。与国内其它同类型产品相比,制氢专用吸附剂A具有以下优势:
无粘结剂化程度高(≥90%),气体吸附、脱附速率快,使得变压吸附制氢装置运行能耗低;
N2、CH4、CO等气体吸附能力高,尤其适用于中低含氢混合气中氢气的提纯;
单位体积产品的气体处理能力高,相应产氢能力高;
经多项大型工程实际应用检验,产品技术成熟度高。

制氢专用吸附剂B

制氢专用吸附剂B属于特种分子筛类吸附剂材料,是为解决快速吸附-脱附技术瓶颈而针对性开发的产品。传统变压吸附制氢工艺往往受限于较长的吸附-再生周期,存在吸附剂装填量大、吸附塔设备投资大等问题。

我们在制氢专用吸附剂A研发基础上,调整优化原材料结晶度、粒度、离子交换度等,并创新添加新型助剂,形成新的原料配方;再采用新的分子筛设计合成、成型工艺及孔道结构调控技术,大幅提高该型产品N₂、CH₄、CO等气体吸附-脱附速率。工程应用中的吸附时间可从120s缩短至90s甚至是60s以下,显著降低PSA制氢整体投资,提高制氢经济性和市场竞争力。

制氢专用吸附剂B优势

通过材料优化设计及孔道结构精准调控,产品对氢气中的杂质分子N、CH、CO等吸附/脱附速率较传统吸附剂显著提升;      
经综合设计,单位吸附剂产品产氢能力显著提升;
适用于快速循环变压吸附RCPSA制氢场景,用于高含氢气源冲洗再生变压吸附工艺提纯氢气,获得的氢气产品纯度和收率高。

一氧化碳专用吸附剂

针对一氧化碳分离提纯和净化需求,如燃料电池级氢气中一氧化碳含量要求低于0.1ppmv,氢枫团队创新研制出高性能的铜系一氧化碳专用吸附剂产品。以特殊活性炭材料为载体,将活性组分铜盐和助剂,以均相浸渍方式高效均匀负载在碳基材料发达的孔隙内,再通过自主创新的低能耗还原工艺,将Cu₂⁺高效还原为具有络合吸附能力的Cu⁺

一氧化碳专用吸附剂优势

产品活性组分负载量高且分散性好,孔结构丰富,一氧化碳吸附能力高,且吸附和解吸温度均为常温,运行能耗低;
对氢气中一氧化碳脱除精度高,达0.1ppm以下,满足燃料电池级氢气指标要求;
产品出厂前已经过完全活化还原,现场直接装填使用,大幅缩减了工期,减少建设成本。
已经过多项大型工程实际应用检验,产品技术成熟度高。

二氧化碳专用吸附剂

二氧化碳专用吸附剂属于特种分子筛类吸附剂材料,对二氧化碳的吸附能力强且CO₂/N₂、CO₂/烃分离系数大,烃类气收率高,用于烃类气如天然气、油田伴生气以及低浓度二氧化碳气源如烟道气、窑炉气等的碳捕集,尤其适用于CCS-EOR过程伴生气二氧化碳的高效分离回收与循环回注驱油和永久埋藏。

我们利用丰富的吸附剂材料研发经验,以特种分子筛、高岭土和助剂为原料,经成型、干燥、煅烧、无粘结剂化转晶、混合金属离子交换改性、活化等一系列处理技术,制得具有高二氧化碳吸附能力和高CO₂/CH₄、CO₂/C₂⁺、CO₂/N₂、CO₂/O₂分离系数的碳捕集专用吸附剂产品。该产品通过特殊改性技术,实现在高酸性气体CO₂含量条件下的长周期稳定使用,寿命可达到10年以上,有效解决了常规分子筛吸附剂在CO₂氛围下容易失活的问题。

二氧化碳专用吸附剂优势

较传统活性炭、硅胶、13X等碳捕集吸附材料,二氧化碳专用吸附剂具有以下特点和优势:
产品堆积密度大,单位体积产品二氧化碳吸附能力显著提升;
CO/CH、CO/C、CO/N、CO/O,分离系数较传统吸附剂显著提升,具有适应低、中、高浓度碳源捕集的能力;
对CO-驱产出伴生气中CO浓度波动(5~95vol%)具有高度适应能力;
利用该产品,PSA碳捕集运行能耗仅为常规胺液吸收法的三分之一,具有较好的碳捕集经济性。
氢气分离与提纯解决方案

我们提供集成化、定制化氢气提纯解决方案,使客户能够通过净化工业废气来获得氢气,既有经济价值,又对环境有益。我们的氢气制取解决方案通常从对工业副产气体成分的全面评估开始,基于客户的具体要求,结合特有的气体处理技术及吸附剂产品,为客户定制制氢装置。我们在定制方案中会利用丰富的项目经验优化各种吸附剂的选择、体积、排列等,提高气体分离和纯化效率。我们还会根据应用需求和原料气中存在的杂质情况等,微调精确的工艺参数,包括压力、温度、工艺步序时间参数、程控阀适时优化开启与关闭等。

一座制氢厂从设计完成开始,通常需要几个月的时间完工。一旦投入使用,可以运行大约15到20年。由此制取的氢气可以达到99.999%的纯度。高纯度氢气在燃料电池、炼油、半导体制造和化学合成等各个领域均有应用。

除了从工业副产气中生产氢气外,我们还拥有一系列其他氢气生产技术,包括天然气转化制氢、煤气制氢、甲醇制氢和氨分解制氢等。这一全面的技术组合能够满足不同客户的各种氢气制取需求,并实现高水平的集成、自动化和模块化。我们的解决方案以一流的质量、稳定的可靠性和高效的生产流程在业界得到广泛认可。

应用案例
客户需求
内蒙古某煤化工公司拥有丰富的煤制天然气工程副产的含氢尾气,但杂质组分种类多且氩气含量高;
内蒙古交通领域的氢能市场需求逐步提升,需要大量的高纯氢气,公司提供的氢气纯度不能满足当地氢能市场的需求,需要进一步提纯;
提纯氢气须满足燃料电池用氢国家标准GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》的质量要求。
解决方案

该装置由我们利用自有核心技术和产品承建,采用公司自主创新的阶梯冲洗变压吸附提纯氢气技术解决方案。吸附塔内分层装填有3种自主研发、生产的制氢专用吸附剂,对杂质组分N2、O2、Ar、CH4、CO、CO2等具有高吸附容量和高选择性,仅需通过一级变压吸附精制即获得燃料电池级氢气产品,无需再采用额外的纯化手段。吸附剂再生采用阶梯冲洗方式,吸附剂再生彻底,过程无需额外能耗。整个工艺流程简单,自动化程度高,可实现无人值守和互联网运行监控。该方案具有以下特点:

装置采用成熟的变压吸附(PSA)提纯氢气技术,并配套先进的模块化控制程序,内置多重安全联锁,确保运行安全;
装置自动化水平高,可实现无人值守和互联网运行监控;
装置具备自动切塔功能,很大程度提高装置可靠性;
装置采用局部撬块化供货,节约工期和占地;
装置采用自主创新的阶梯冲洗变压吸附提纯氢气技术,吸附剂再生彻底,吸附剂利用率显著提升,且再生过程无动能消耗。
方案成效
成功获得高纯氢气(纯度≥99.99%),满足当地氢能交通领域高纯氢场景使用需求;
高纯氢气产能大幅提升,产能约2500Nm³/h;
装置经济性显著,高效低成本的提纯设备以及较低的运行维护成本,持续产生丰富的高品质氢气,投资收益高;
可满足该公司配套的70辆氢能重卡的加氢需求,助力当地打造氢能使用场景,积极推动氢能应用;
提升能源利用率,同时降低碳排放,符合国家双碳目标发展需求。