10 t/d级氢液化装置流程热力分析与优化

作者:王昊成; 杨敬瑶; 董学强; 郭浩; 赵延兴; 公茂琼
来源:化工学报, 2022, 73(11): 5106-5117.
DOI:10.11949/0438-1157.20221084

摘要

针对10 t/d级氢液化装置研制要求,构建了液氮预冷的连续转化型双压Claude氢液化流程,并开展了氢物性计算方法筛选、连续转化热模型构建以及流程热力设计与参数优化,分析了膨胀机等熵效率、换热器窄点温差以及原料氢沿程阻力等因素对流程参数的影响,给出了不同工况下的流程性能及各关键部件的热力设计参数范围,可为膨胀机、换热器的研制提供设计热力输入参数。该氢液化流程在基础工况下(考虑较恶劣膨胀机运行条件)的最大理论液氢产量12.96 t/d,液氢产品仲氢含量97%;理论总氢液化比功耗为10.50 kWh/kg LH2(不含原料氢增压),对应的流程?效率为35.06%;可为连续转化式大型氢膨胀液化装置的研制提供参考。

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