GB T 19773-2005 变压吸附提纯氢系统技术要求.pdf
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1、ICS 27.180 F 19 道B中华人民共和国国家标准GB/T 19773-2005 变压吸附提纯氢系统技术要求2005帽05-25发布Specification of hydrogen purification system on pressure swing adsorption 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2005-11-01实施060609000511 中华人民共和国国家标准变压服附提纯氢系统技术要求GB/T 19773 2005 铃中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548
2、中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤开本880X 1230 1/16 印张1.25 字数32千字2005年9月第一版2005年9月第一次印刷4峰书号:155066 1-24813 定价13.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 19773-2005 目次9dqdqdndndA哇A丛ZA丛ZEUbRUEdEU且UEU且UEUbO巧i巧t町i7句t句t巧寸巧巧,a000000EIl-防设统的系施氢设纯气提置径电附-u置布管线境吸u测装件HUH组HU机器阀的和路配环压监测文HHH求件求组机器罐缩化制件择接件速架管及产变地和求监车
3、求用义名名求要条备要器泵容储压纯控器附选连附流支水备生式接制要及停刊凹要引定命命求要般作设用附空力气气气序火及质道路气道却设气功气控用控动A用性和与类品要用一工体通吸真压氢氢氢程阻路材管管氢管冷气氢移电动通自自装通围范语类分产术通单管电自安-3范规术分技JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJtE1本。,111i1iquq?9?。,且?ndqdndnJquqdqdA吐A哇A哇A吐FDRURUEUPOnb前1234445515.5.5.丘5.5.5.i5.5555555555555555555G/T 19773-2005 。0000OQUQdQdQdnunvnununu-1i1A-1-i
4、141i149。命。,uq9unJAAi棚产气樵气氢的装自试川剧晴民陆测仰附蜡崎泵-br-UHHHHHHHHH的输HtvJ才附. 统运积析装黠装顶川系和容分安和安f备备测HHHU氢装的机的阀准准检容求纸册纯包录录组缩罐道川的法的数求内示仲摄制手提的附附器压储管测u前方前参要求的图文吊设册护附器护性性附气气气检H验验测能测要牌箱机、手维吸容保范范吸氢氢氢与验试试测检性检用志装随运统用装压力氮规规验试检志通标包品搬系使安装变压充UVXUUUU试-uu2UU川标123产1234包123呆和旦旦旦旦6队队队丘6.6.队77.17.88.8.&8.9Q山QhQh附附表1冷却水的水质要求.3 图A.1容积
5、法测试系统示意图13E GB/T 19773-2005 前言本标准附录A、附录B为规范性附录。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出并归口。本标准由中国标准化研究院、清华大学核能与新能源技术研究院、西南化工研究设计院、中国电子工程设计院负责起草。四川成都华西化工科技股份有限公司、上海亚联瑞兴气体技术有限公司、中船重工集团七一八研究所、天津大陆制氢设备有限公司参加起草。本标准主要起草人:汤洪、毛宗强、贾铁鹰、陈霖新、袁柏燕、莫树人、孟培勤、侯士杰、郭建富、宋刚样、吴素娟。本标准为首次发布。而皿GB/T 19773-2005 变压吸附提纯氢系统技术要求1 范围本标准规定
6、了以各类含氢气体为原料,采用变压吸附法提纯氢气的制氢系统的术语和定义、分类与命名、技术要求、试验与检测、标志、包装。本标准适用于工业用、商业用固定式、移动式变压吸附提纯氢系统。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 150 钢制压力容器GB/T 191 包装储运图示标志(eqvISO 780) GB/T 3634 工业氢GB/T 4237 不锈钢热轧钢板GB/
7、T 4830 工业自动化仪表气摞压力范围和质量GB 4962 氢气使用安全技术规程GB 5099 钢质无缝气瓶(neqISO 4705) GB/T 5831 气体中微量氧的测定比色法GB/T 5832.1 气体湿度的测定第1部分:电解法GB/T 5832.2 气体中微量水分的测定露点法GB/T 6285 气体中微量氧的测定电化学法GB/T 6286 分子筛堆积密度测定方法GB 6654 压力容器用钢板GB/T 7445 纯氢、高纯氢和超纯氢GB/T 8163 输送流体用无缝钢管(neqISO 559) GB/T 8175 设备及管道保温设计导则GB/T 8984. 1 气体中一氧化碳、二氧化碳
8、和碳氯化合物的测定第1部分:气体中一氧化碳、二氧化碳和甲烧的测定气相色谱法GB/T 8984.2 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氯化合物的测定第2部分:气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物总含量的测定气相色谱法GB/T 10505.2 3A分子筛磨耗率测定方法GB/T 10505.4 3A分子筛包装品含水量测定方法GB/T 12241安全阅一般要求(eqvISO 4162) GB 12337 钢制球形储罐GB/T 13306 标牌GB 13347 石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 13550 5A分子筛及其试验方法GB/T 14975 结
9、构用不锈钢无缝钢管GB 50057 建筑物防雷设计规范GB/T 19773-2005 GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50177 氢气站设计规范GB 50235 工业金属管道施工及验收规范GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工与验收规范GB 50316 工业金属管道设计规范JB 2536 压力容器油漆、包装、运输SH 3036 气体浓度探测器SH 3501 石油化工有毒可燃介质管道施工与验收规范气瓶安全监察规程压力容器安全技术监察规程3 术语和定义3. 1 变压吸附法利用固体吸附性,在一定的压力3.2
10、3.3 变压吸附采用变压阻火器阻火器的延。阻火器是3.4 氢回收率指利用变压体积(标准状态)3.5 3.6 移动式变压吸附提纯指各类设备、管道全部固备可以在厂房内或厂房外安装4 分类与命名4.1 分类A PSA 压力变化而变化的特分离方法。在设备、管道间蔓造。气体中所含氢气的的变压吸附提纯氢系统。此类设、雨淋的防护设施。变压吸附提纯氢系统产品,按氢气产品纯度分为普通型、纯气型。普通型变压吸附提纯氢系统:产品氢气纯度注99.5%纯气型变压吸附提纯氢系统:产品氢气纯度注99.99%对于纯气型变压吸附提纯氢系统制取的纯氢,其杂质含量,如O2或CH4、CO、CO2、H20和Ar,N2等允许浓度可根据用
11、户要求商定。G/T 19773-2005 4.2 产品命名变压吸附提纯氢系统的产品命名应由大写的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。BYX Q口口5 技术要求5. 1 通用要求5. 1. 1. 1 变压吸气纯化器、氢气筒5. 1. 1. 2 变压动式。5. 1. 1. 3 变压据用户要求分制定的有关排章5. 1. 2. 1 变压5.1.2.2 环境吨罢在没有确定的数GB 50177和GB50 5. 1. 2. 4 变压吸附气、焦炉煤气、炼厂气、5. 1. 2. 5 变压吸附提,其他可燃或氧化性气体。xxx /xx型L 叫标准状况的氢气产量(旷/h)各厂家自定的代号气体纯度,普通型可省略5. 1.2.
12、 6 冷却水压宜为O.1 名称pH值氯离子含量硫酸根含量钙离子含量铁离子含量镀离子含量溶解硅酸含量mg/ L mg/ L mg/ L mg/ L mg/ L mg/ L 回收利用时,应根对事境保护、工业卫生指标6. 58. 0 200 200 200 1. 0 1. 0 50 3 G/T 19773-2005 5.1.2.7 按要求确定仪表和气动程序控制问用气体的气源压力,其质量应符合GB/T4830的规定或相关产品的要求。5.2 单体设备5.2.1 通用要求5.2. 1. 1 单体设备应根据变压吸附提纯氢系统的规模、用氢特性、原料气规格、氢气质量要求,合理配置不同的单体设备。5.2.1.2
13、单体设备的技术性能、工作参数应满足变压吸附提纯氢系统的总体要求,单体设备的性能参数、技术要求应严于系统的要求。5.2.1.3 单体设备的材质单体设备内、连接部位、气体接触的内表面、密封件所选用的材料应具有下列特性。5.2. 1.3. 1 在所有的工作条件下,具有必要的化学稳定性。5.2. 1. 3. 2 在运行中不会发生各种形式的化学反应,以避免反应生成物对氢气的污染。5.2. 1.3.3 应适应变压吸附过程压力的变化、能承受交变应力的状况,并在工作条件下保持机械性能的稳定性。5.2. 1.3.4 所选用材料在工作条件下应不发生或避免发生氢脆、氢腐蚀、应力腐蚀和其他形式的腐蚀。5.2. 1.
14、4 对移动式变压吸附提纯氢系统的防护罩或外壳,防护罩内外或外壳内外的单体设备或零部件,应符合下列规定。5.2. 1. 4. 1 若单体设备或零部件若直接接触或间接接触潮温气体,将影响技术性能或使用功能,则应采取防护措施或选用防潮材质。5.2. 1.4.2 防护罩或外壳应采用不燃材料;最小厚度宜为0.6mm,一般可采用镀钵钢板等。对面积较大的防护罩,按强度和刚性要求,采取加强措施或双层结构。5.2. 1. 4. 3 防护罩或外壳需设保温层时,宜按GB/T8175设计,其保温材料,应采用不燃材料,且应有避免材料飞扬、散落的措施。5.2. 1. 4. 4 防护罩或外壳的内表面必须平整、无氢气积聚空间
15、,并在顶部最高处设排气口。若顶部有二处或二处以上的最高处时,则应在每个最高处设排气口。5.2. 1. 4. 5 防护罩或外壳内应设有氢气浓度报警装置,并与排风机或吹扫置换气体切断阀连锁。5.2. 1.4.6 防护罩或外壳内应在便于检查、维修的位置设检查口、维修口,其数量和尺寸应根据检查、维修对象或功能确定。检查口、维修口应设有视窗或盖板。5.2.2 吸附器组5.2.2. 1 吸附器组是变压吸附提纯氢系统的主体设备,它的性能参数将决定变压吸附提纯氢系统的技术性能。吸附器组的规格尺寸、内部构件应以提高氢回收率、减少制造成本为基本要求。5.2.2.2 吸附器组的吸附器数量,应根据变压吸附提纯氢系统的
16、原料气组成、吸附压力、吸附剂的动态吸附容量、氢气产量、氢气纯度及氢气回收率等因素确定。5.2.2.3 吸附器的设计、制造、检验和验收应严格遵守压力容器安全技术监察规程和参照GB150 的规定,且必须考虑交变应力的影响。吸附器上的支承垫板(支承管道、爬梯、平台用)的焊接、检验应在吸附器消除应力整体热处理前完成。5.2.2.4 变压吸附提纯氢用吸附剂主要有:活性炭、分子筛、活性氧化铝和硅胶。吸附剂的性能参数应满足提纯氢气的要求。分子筛的性能测定按照GB/T13550、GB/T6286、GB/T10505. 2、GB/T 10505.4的方法进行。5.2.2.5 密封垫片的选择应确保吸附器组在工作状
17、态不渗漏,并能承受开、停车时的工作状态变化。GB/T 19773-2005 5.2.3 真空泵机组5.2.3.1 变压吸附提纯氢气系统的真空泵机组用于解吸时吸附塔抽真空,降低系统压力,使吸附剂得到更充分的解吸再生。设置真空泵机组可提高氢回收率。5.2.3.2 真空泵机组可选用液环式和活塞式类型的真空泵。5.2.3.3 真空泵机组的性能、结构和材质均应满足解吸气特性的要求,并应设置密封、防爆措施。5.2.3.4 真空泵应配置防爆型电动机,电力装置设计应符合GB50058的规定。当真空泵机组布置在厂房内时,防爆等级不低于GB50058规定的dIICT1。5.2.3.5 当回收利用真空泵机组排出的解
18、吸气时,应设置氧分析仪,以检测解吸气中的氧含量是否超过安全允许的浓度。5.2.3.6 真空泵入口切断阅后应设置与大气相通的阅门;真空泵排气切断阅前应设置与大气相连接的排气阀。5.2.3.7 采用液环式真空泵时,真空机组宜设置与其泵前程序控制阔的停机连锁措施,以确保真空泵故障停车时,程序控制阀同时关闭。5.2.4 压力容器5.2.4.1 变压吸附提纯氢系统的压力容器主要用于原料气、产品氢气、解吸气的分离、缓冲与储存。压力容器的设计、制造、检验和验收应严格遵守压力容器安全技术监察规程和GB150的规定。5.2.4.2 压力容器的工作压力是指在变压吸附提纯氢系统正常工作状态下,容器顶部可能达到的最高
19、压力。5.2.4.3 压力容器的材质应满足氢气在系统工作状态的要求。当采用不锈钢板时应符合GB/T4237 的规定,采用碳素钢板时应符合GB6654的规定。5.2.4.4 压力容器的规格、尺寸、壁厚应按计算确定。5.2.4.5 压力容器的布置应根据变压吸附提纯氢系统的总体设计,并做到顺流程、连接管路短、美观大方、方便操作和维修。5.2.5 氢气储罐5.2.5.1 根据氢气使用特点或用户要求,变压吸附提纯氢系统设有相应的氢气储罐。5.2.5.2 氢气储罐的储存量应按氢气使用特点、氢气生产能力确定。压力型氢气罐的氢气有效储存能力是根据最大进气压力和最低输出气压力之差以及储罐容积确定。压力型氢气罐有
20、筒形或球形的金属罐,也可用氢气钢瓶组或长管氢气钢瓶。工作压力根据变压吸附提纯氢系统工艺流程、氢气使用特点确定。氢气储罐的设计、制造检验和验收均应符合压力容器安全技术监察规程和GB150的规定。球形罐的制造、检验应符合GB12337的规定;氧气钢瓶应符合GB 5099和气瓶安全监察规程的规定。5.2.5.3 氢气储罐上或在氢气储罐进气/切断阅后、出气管切断阀前的管道上必须设安全阀,安全阀应符合GB/T12241的规定。5.2.5.4 移动式变压吸附提纯氢系统的氢气储罐,若设置在防护罩或外壳内,其氢气体积不得超过20 m3。5.2.6 氢气压缩机5.2.6.1 氢气压缩机,应根据变压吸附提纯氢系统
21、流程和用户要求设置,其形式有从低压增压至中压或高压、从中压增压至高压甚至超高压等多种型式。5.2.6.2 根据氢气压缩机进气/排气压力、氢气纯度的要求,选用活塞式、隔膜式或离心式等类型压缩机。5.2.6.3 氢气压缩机的性能、结构和材质均应满足氢气特性的要求,并应设置防爆、防渗漏措施。氢气压缩机应配置防爆型电动机,电力装置设计应符合GB50058的规定。当氢气压缩机布置在氢气站厂房内时,防爆等级不低于GB50058规定的dIICT1;当氢气压缩机布置在室外或敞开式、半敞G/T 19773-2005 开式厂房时,防爆等级不低于GB50058规定的elICTlo5.2.6.4 氢气压缩机应分级设置
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