□李 慧

日前，在深圳市燃气集团公司求雨岭氢能产业园区内，一座橇装化掺氢综合实验平台正在建设中。该平台是国家科技项目，由石油工程建设公司中原设计公司承担设计工作，将为建设氢能社区、实现纯氢与掺氢燃气管道大规模应用和“氢进万家”提供有力支撑。

氢气作为清洁能源，应用前景广阔，但往往产氢地区与用氢场所相距甚远，运输成本高、对管材安全性要求高，因此，掺氢天然气成为氢能利用的重要途径之一。利用现有天然气管道，可有效降低氢气运输成本，按照10%的掺氢比例计算，当运输距离为100公里时，每标准立方米氢气的运输成本仅0.12~0.46元。

2018年，四川省天然气投资集团在国内首次提出建设一条天然气掺氢输送管道（中简线：中江—简阳）。在没有成熟经验可借鉴的情况下，中原设计公司以该管道建设项目为契机，在国内率先开展天然气掺氢输送工艺技术研究。两年时间里，技术人员通过工艺模拟、室内试验及优化研究，形成了天然气掺氢工艺及比例精确控制技术，建立了天然气掺氢燃气互换性及工艺计算方法，同时形成了天然气掺氢管材选型及评价方法，获得授权专利3件。

在此基础上，中原设计公司持续深耕，开展掺氢天然气输送安全风险分析及泄漏预警技术研究，目前已成功掌握掺氢天然气输送泄漏风险预警、爆炸影响及扩散规律，泄漏分布式光纤报警技术及应对措施，同时对在役天然气管道中掺氢输运关键工艺技术进行研究，已初步掌握了含氢天然气的分离提纯数值模拟技术。

由于前期在掺氢管道技术方面的研究积淀，2022年，当中国石油大学（华东）牵头国家重点研发计划“氢能技术”重点专项——“中低压纯氢及掺氢燃气管道输送及其应用关键技术”项目时，中原设计公司成功参与其中。

在该项目中，中原设计公司主要承担纯氢/掺氢管道输送科技试验平台搭建、示范工程设计及相关标准规范编制等内容。针对纯氢/掺氢管输应用流程中的关键环节，技术人员结合各课题研究成果，与项目组成员共同突破了中低压纯氢与掺氢燃气管道安全稳定高效输送及其应用中的理论与技术瓶颈，构建并形成了完整的科技试验平台和标准体系，形成了“掺-输-用”一体化氢能应用示范链条，为推进“氢进万家”产业体系发展奠定了良好基础。

此外，为助力氢能源汽车发展，中原设计公司还开展了掺氢天然气氢分离纯化工艺技术研究，目前已获得发明专利1件，为满足加氢站掺氢天然气氢气提纯工艺要求提供了技术支撑。在地下储氢、制氢等技术方面，该公司依托集团公司“地下盐穴储氢关键技术研究”等科研课题，在国内率先开展地下储氢库地面注采关键工艺研究，解决了高压注氢、采出氢高效净化、临氢关键装备材质优化、含氢卤水处理、氢气逸散监控及地面系统安全控制等难题，已获得发明专利两件。在制氢技术方面，该公司开展了质子交换膜（PEM）制氢及配套技术与装置研究，研发的光伏离网质子交换膜电解水制氢试验装置已成功投产，实现了绿电制绿氢，提纯后氢气纯度达到99.999%。