新型双压Linde-Hampson氢液化工艺设计与分析

摘要

为降低氢液化厂的生产能耗与投资成本,加快我国氢能商业化、民用化的发展,本文提出了一种采用液化天然气(LNG)预冷的新型双压Linde-Hampson(L-H)氢液化工艺系统.系统的设计液氢产量为5t/d,采用膨胀降温与换热冷却相结合的方法实现了对氢气的深冷.借助Aspen HYSYS软件对工艺流程展开了详细的模拟计算与分析,结果表明,该氢液化系统的比能耗为9.802kWh/kgH2,?效率为41.4％,系统的总?损失为1373.3kW,其中换热设备的?损失占主要部分;在对系统中关键参数进行的灵敏度分析中发现,氢气预压缩压力在2～4MPa范围内变化对液化系统的比能耗和氢气液化率影响较大,而LNG的加压压力对系统性能影响较小.新型氢液化工艺系统设备简单,投资成本较低,具备良好的液化性能,在未来中小型氢液化厂的建设中优势明显.