صنایع شیمیایی

خط تولید هیدروژن سبز 100 نرمال مترمکعب بر ساعت

خط تولید هیدروژن سبز 100 نرمال مترمکعب بر ساعت | خط تولید گاز هیدروژن به روش الکترولیز آب (ALK Electrolyzer)

مختصری در مورد صنعت

صنعت تولید هیدروژن یکی از مهم‌ترین بخش‌های صنایع انرژی پاک و اقتصاد هیدروژنی است که در حوزه‌هایی مانند پالایشگاه‌ها، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، فولاد، تولید آمونیاک، انرژی‌های تجدیدپذیر، نیروگاه‌ها و سوخت پاک کاربرد گسترده دارد. فناوری الکترولیز آب امکان تولید هیدروژن با خلوص بالا و آلایندگی بسیار کم را فراهم کرده و نقش مهمی در کاهش انتشار کربن و توسعه صنایع آینده ایفا می‌کند.

ویژگی های بارز خط تولید

تولید هیدروژن سبز با استفاده از فناوری الکترولیز آب.
ظرفیت تولید 100 نرمال مترمکعب هیدروژن در ساعت (100 Nm³/h).
خلوص نهایی هیدروژن تا 99.999٪ پس از واحد خالص‌سازی.
قابلیت تنظیم ظرفیت تولید از 30 تا 110 درصد متناسب با نیاز بهره‌بردار.
مصرف انرژی بهینه (حداکثر 4.5 کیلووات‌ساعت به ازای هر Nm³ هیدروژن).
مجهز به سیستم کنترل هوشمند PLC و HMI با ثبت داده‌ها، آلارم و مانیتورینگ آنلاین.
طراحی ماژولار و کانتینری برای حمل، نصب و راه‌اندازی سریع.
مجهز به تجهیزات ایمنی شامل آشکارساز نشت هیدروژن، تهویه ضدانفجار، تجهیزات ضدانفجار، آشکارساز دود و سیستم‌های حفاظتی.
بهره‌گیری از واحد پیشرفته جداسازی و خالص‌سازی گاز برای دستیابی به هیدروژن با خلوص بسیار بالا.
امکان اتصال به کمپرسور دیافراگمی جهت فشرده‌سازی هیدروژن تا 18 بار.
مناسب برای کارکرد مداوم 24 ساعته در شرایط صنعتی.
عمر طراحی طولانی تجهیزات اصلی؛ بیش از 10 سال برای الکترولایزر و 20 سال برای مخازن تحت فشار.
مناسب برای تولید هیدروژن مورد نیاز صنایع پتروشیمی، پالایشگاه‌ها، فولاد، شیشه، صنایع غذایی، انرژی‌های تجدیدپذیر، نیروگاه‌ها و ایستگاه‌های سوخت هیدروژنی.
کاهش آلایندگی و کمک به توسعه اقتصاد هیدروژنی و پروژه‌های انرژی پاک.

ظرفیت خط تولید

+تولید هیدروژن: 100 نرمال مترمکعب در ساعت (100 Nm³/h)
+قابلیت تنظیم ظرفیت: از 30 تا 110 درصد ظرفیت نامی
+تولید اکسیژن: 50 نرمال مترمکعب در ساعت (به‌عنوان محصول جانبی)

کشور سازنده

+چین

مواد اولیه/کمکی/بسته بندی

1- آب خالص (Demineralized Water / DI Water)
2-محلول الکترولیت قلیایی (هیدروکسید پتاسیم KOH)

+مواد کمکی:
آب خنک‌کننده (Cooling Water)
آب سرد (Chilled Water)
نیتروژن برای راه‌اندازی و Purge (در صورت نیاز)
روغن هیدرولیک مخصوص کمپرسور دیافراگمی
هوای فشرده ابزار دقیق (در صورت نیاز به تجهیزات جانبی

مصارف و ویژگی های بارز محصول نهایی

+تأمین خوراک پالایشگاه‌های نفت و گاز
+صنایع پتروشیمی و شیمیایی
+تولید آمونیاک، متانول و سایر مواد شیمیایی
+صنایع فولاد و احیای مستقیم آهن (DRI)
+سوخت سلول‌های سوختی (Fuel Cell)
+ایستگاه‌های سوخت‌گیری خودروهای هیدروژنی
+نیروگاه‌ها و سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی
+صنایع الکترونیک و نیمه‌هادی
+صنایع شیشه، فلزات و عملیات حرارتی
+صنایع غذایی و دارویی
+مراکز تحقیقاتی، دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های پیشرفته
+پروژه‌های هیدروژن سبز و انرژی‌های تجدیدپذیر

لیست و تعداد تجهیزات اصلی

1- الکترولایزر قلیایی (ALK Electrolyzer) – 1 دستگاه
2-واحد جداسازی گاز و مایع (Gas-Liquid Separation Unit) – 1 دستگاه
3-واحد خالص‌سازی هیدروژن (Hydrogen Purification Unit) – 1 دستگاه
4-رکتیفایر SCR (SCR Rectifier) – 1 دستگاه
5-تابلو توزیع برق (Distribution Cabinet) – 1 دستگاه
6-سیستم کنترل PLC و اتوماسیون – 1 دستگاه
7-واحد تأمین آب و محلول الکترولیت (Water & Lye Replenishment Unit) – 1 دستگاه
8-کانتینر صنعتی ضدانفجار (Container Enclosure) – 2 دستگاه
9-کمپرسور دیافراگمی هیدروژن (Hydrogen Diaphragm Compressor) – 1 دستگاه

لیست لوازم یدکی/قطعات مصرفی

1. ست دیافراگم کمپرسور هیدروژن
2. کیت کامل آب‌بندی و اورینگ‌ها (O-Ring & Seal Kit)
3. شیرهای مکش و دهش کمپرسور
4. فیلترهای هیدروژن و محلول الکترولیت
5. المنت‌ها و کاتالیست واحد خالص‌سازی هیدروژن
6. مولکولارسیو (13X Molecular Sieve) واحد خشک‌کن
7. واشرها و گسکت‌های آب‌بندی
8. روغن هیدرولیک مخصوص کمپرسور دیافراگمی
9. محلول الکترولیت هیدروکسید پتاسیم (KOH)
10. سنسورهای فشار، دما و سطح مایع
11. ترانسمیترها و سوئیچ‌های حفاظتی
12. فیوزها، رله‌ها و قطعات مصرفی تابلو برق و PLC
13. پک تعمیرات پمپ‌های سیرکولاسیون و آب تغذیه
14. شیرهای برقی (Solenoid Valves) و کیت تعمیر آنها
15. قطعات یدکی سیستم خنک‌کننده و اتصالات فرآیند

تعداد و نوع کانتینر مورد نیاز برای حمل تجهیزات

1. ۲ دستگاه کانتینر ۴۰ فوت (40FT Container) جهت استقرار واحدهای فرآیندی
2. ۱ کانتینر ۲۰ فوت (20FT Container) یا معادل آن برای حمل کمپرسور دیافراگمی، تابلوهای برق، قطعات جانبی و لوازم یدکی.

محل تحویل ماشین آلات

+FOB  شانگهای

نوع خط از لحاظ اتوماسیون

+تمام اتوماتیک (Fully Automatic) مجهز به PLC و سیستم کنترل هوشمند

شرح مختصر فرآیند تولید

+در این خط تولید، آب خالص پس از آماده‌سازی وارد الکترولایزر قلیایی (ALK Electrolyzer) شده و با استفاده از جریان مستقیم برق (DC) به گازهای هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌شود. مخلوط گاز و الکترولیت در واحد جداسازی گاز و مایع از یکدیگر تفکیک شده و هیدروژن خام با خلوص اولیه حدود 99.8 درصد وارد واحد خالص‌سازی می‌شود. در این بخش، رطوبت و ناخالصی‌ها حذف شده و هیدروژن با خلوص تا 99.999 درصد تولید می‌گردد. در صورت نیاز، گاز هیدروژن توسط کمپرسور دیافراگمی تا فشار مورد نظر فشرده شده و برای ذخیره‌سازی، انتقال یا مصرف در صنایع مختلف آماده می‌شود. کلیه مراحل فرآیند توسط سیستم کنترل هوشمند PLC به‌صورت تمام‌اتوماتیک پایش و کنترل می‌شوند

تعداد و نوع نیروی انسانی مورد نیاز در هر شیفت کاری

۲ نفر در هر شیفت (۱ اپراتور ارشد و ۱ اپراتور خط)، به‌همراه پشتیبانی واحد تعمیرات و برق به‌صورت مشترک

میزان مصرف یوتیلیتی (آب،برق،گاز و غیره)

برق: حدود 450 کیلووات (مصرف ویژه ≤4.5 kWh/Nm³ H₂)، آب خالص: حدود 0.9 مترمکعب در ساعت، آب خنک‌کننده: حدود 20 تا 30 مترمکعب در ساعت (سیکل بسته)، آب سرد (Chilled Water): مورد نیاز، نیتروژن: فقط برای راه‌اندازی و Purge، هوای فشرده ابزار دقیق: در صورت نیاز، گاز طبیعی و بخار: مورد نیاز نیست

ابعاد زمین مورد نیاز جهت احداث کارخانه/کارگاه

حداقل زمین مورد نیاز: ۲٬۰۰۰ مترمربع
زمین پیشنهادی برای احداث کارخانه استاندارد: ۳٬۰۰۰ تا ۵٬۰۰۰ مترمربع

نوع و ابعاد ساختمان ها، سوله ها، فونداسیون ها و سازه های مورد نیاز

سوله فلزی اصلی به ابعاد تقریبی 30×20 متر (600 مترمربع)، سالن تجهیزات جانبی و کمپرسور 80 مترمربع، اتاق برق و کنترل 30 مترمربع، انبار قطعات 100 مترمربع، ساختمان اداری و رفاهی 120 مترمربع، فضای تأسیسات و یوتیلیتی حدود 200 مترمربع به همراه محوطه ایمن جهت تردد، بارگیری و توسعه آتی

تأسیسات عمومی مورد نیاز واحد

1. برق سه‌فاز صنعتی 380 ولت، 50 هرتز و تابلو توزیع برق
2. رکتیفایر (AC/DC) و سیستم تأمین جریان مستقیم (DC) برای الکترولایزر
3. سیستم تأمین آب خالص (DM/DI Water Plant)
4. سیستم آب خنک‌کننده (Cooling Water) و در صورت نیاز چیلر صنعتی
5. مخازن ذخیره آب و محلول الکترولیت (KOH)
6. سیستم تهویه صنعتی و فن‌های ضدانفجار (Explosion Proof)
7. سیستم اعلام و اطفای حریق
8. سیستم آشکارساز نشت هیدروژن و گاز
9. سیستم ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه
10. هوای فشرده ابزار دقیق (Instrument Air) در صورت نیاز
11. نیتروژن برای Purge و راه‌اندازی اولیه
12. مخازن ذخیره هیدروژن و اکسیژن (در صورت نیاز پروژه)
13. شبکه لوله‌کشی فرآیندی و یوتیلیتی
14. سیستم PLC، اتاق کنترل و شبکه مانیتورینگ

شرایط اتمسفری و محیطی مورد نیاز (در صورت وجود)

+ ندارد

گواهینامه ها و استانداردهای استفاده شده در ساخت ماشین آلات

1. استاندارد GB50177 – طراحی ایستگاه‌های هیدروژن
2. استاندارد JB/T 5903 – تجهیزات تولید هیدروژن به روش الکترولیز آب
3. استاندارد GB/T 19774 – الزامات فنی تجهیزات تولید هیدروژن
4. استاندارد GB4962 – الزامات ایمنی استفاده از هیدروژن
5. استاندارد GB/T 3634.1 – هیدروژن صنعتی
6. استاندارد GB50316 – طراحی خطوط لوله فلزی
7. استاندارد GB50235 – اجرای خطوط لوله صنعتی
8. استاندارد GB50236 – استاندارد جوشکاری تجهیزات و خطوط لوله صنعتی
9. استاندارد GB150 – طراحی و ساخت مخازن تحت فشار
10. استاندارد HG20584 – الزامات ساخت مخازن شیمیایی فولادی
11. تجهیزات الکتریکی ضدانفجار با درجه حفاظت Ex d IIC T4
12. گواهی CE (در صورت درخواست خریدار و به‌صورت سفارشی قابل اخذ است.)

بازه های زمانی مورد نیاز

زمان ساخت تجهیزات: 4 تا 5 ماه، حمل و ترخیص: 2 تا 3 ماه، نصب و راه‌اندازی: 1.5 تا 2 ماه. مدت زمان کل از ثبت سفارش تا بهره‌برداری در ایران حدود 8 تا 10 ماه (بسته به زمان ترخیص، آماده بودن زیرساخت‌های سایت و فرآیندهای اجرایی پروژه).

خدمات پس از فروش

1. مشاوره فنی و مهندسی پیش از خرید
2. طراحی، جانمایی و ارائه نقشه‌های نصب
3. نظارت بر نصب، راه‌اندازی و تست عملکرد (Commissioning)
4. آموزش کامل اپراتورها و تیم تعمیرات
5. تأمین قطعات یدکی و مواد مصرفی اصلی
6. پشتیبانی فنی حضوری و آنلاین
7. خدمات تعمیرات، عیب‌یابی و اورهال دوره‌ای
8. به‌روزرسانی نرم‌افزار PLC و سیستم کنترل
9. ارائه دفترچه‌های فنی، دستورالعمل بهره‌برداری و نگهداری
10. امکان عقد قرارداد سرویس و نگهداری (AMC)
11. ۱۲ ماه گارانتی تجهیزات از زمان راه‌اندازی و حداقل ۱۰ سال تأمین قطعات یدکی و خدمات فنی (مطابق شرایط قرارداد)

هزینه های تقریبی حمل

هزینه تقریبی حمل بین‌المللی از چین تا محل پروژه در ایران (شامل حمل دریایی، بیمه، حمل داخلی و هزینه‌های متعارف لجستیکی): حدود 30,000 تا 60,000 دلار آمریکا (بسته به بندر مبدأ، بندر مقصد، نرخ حمل، شرایط بازار و زمان سفارش).

هزینه های تقریبی بیمه

هزینه تقریبی بیمه حمل بین‌المللی تجهیزات: حدود ۰٫۵ تا ۱ درصد ارزش تجهیزات (CIF)؛ برای این خط تولید معادل تقریبی ۸٬۰۰۰ تا ۱۵٬۰۰۰ دلار آمریکا. در صورت نیاز به بیمه نصب و راه‌اندازی (CAR/EAR)، هزینه آن به‌صورت جداگانه و بر اساس محل پروژه و ارزش کل سرمایه‌گذاری محاسبه می‌شود.

هزینه های تقریبی ترخیص

+هزینه تقریبی ترخیص، خدمات گمرکی، تخلیه، انبارداری، حمل داخلی تا محل پروژه و کارمزد ترخیص‌کار: حدود ۵ تا ۱۰ درصد ارزش CIF تجهیزات (با توجه به تعرفه گمرکی، مقررات جاری و نرخ ارز در زمان واردات).

شرایط پرداخت

1. ۳۰٪ پیش‌پرداخت به‌صورت مرحله‌ای از طریق حواله بانکی (T/T): ۵٪ هنگام شروع طراحی، ۱۵٪ پس از ارائه نقشه‌های فنی و ۱۰٪ پس از ارائه لیست اقلام (BOM).
2. پرداخت ۷۰٪ باقیمانده قبل از حمل تجهیزات از طریق حواله بانکی (T/T)

قیمت نهایی

+ 928000 دلار آمریکا