船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范編制說明

一、工作簡況

1.1任務來源

《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》團體標準是由中國內(nèi)燃機學會批

準立項。文件號中內(nèi)會函【2022】27號，任務號為2022-27。本規(guī)范由中國內(nèi)燃機

學會提出，哈爾濱工程大學、中船發(fā)動機有限公司、上海交通大學、中船動力（集

團）有限公司、海德威科技集團（青島）有限公司等單位聯(lián)合起草。

1.2編制背景與目標

在國際海事組織（IMO）2023年船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略及國內(nèi)“碳達峰、碳中

和”政策快速推進的背景下，氫作為零碳燃料，是實現(xiàn)減排戰(zhàn)略的理想燃料，受到

廣泛的關注。甲醇作為氫的良好載體，具有低碳環(huán)保、儲運方便、產(chǎn)能充足的優(yōu)點，

有望在船舶上快速穩(wěn)定地實現(xiàn)制氫。為更好地支撐船舶甲醇重整制氫技術(shù)的發(fā)展應

用，為船舶動力配套的甲醇重整制氫裝置提供標準，并使該裝置對船舶、人員和環(huán)

境的風險盡可能降至最低。哈爾濱工程大學、中船發(fā)動機有限公司、上海交通大學、

中船動力（集團）有限公司、海德威科技集團（青島）有限公司等成立了聯(lián)合起草

工作組，梳理了國內(nèi)外路基用甲醇重整制氫裝置案例，結(jié)合國內(nèi)外相關行業(yè)標準和

船用設備標準，制定了《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》，以推進航運業(yè)

綠色低碳發(fā)展。

1.3主要工作過程

2022年7月，成立起草組并開始進行標準的學習工作，認真查閱和學習標準制

定的有關文件，對標準的格式、內(nèi)容、術(shù)語表達方式等進行了深入學習和研究。

2022年8月至2022年10月，開展現(xiàn)行標準的追蹤評價和實施情況調(diào)查，對IMO、

ISO、中國、美國、日本、挪威等知名船級社的相關標準和指南，如船用甲醇燃料指

南、船用氫燃料指南以及有關設備的標準等進行了系統(tǒng)的研究對比。與此同時，結(jié)

合路基用甲醇制氫裝置的國家標準、企業(yè)標準、團體標準等，明確了船舶動力配套

甲醇重整制氫裝置的需求。

2022年11月至2023年5月，起草組在收集、整理和分析國內(nèi)外在該研究領域

2

相關技術(shù)資料的基礎上，進行了大量相關試驗工作，同時嚴格遵循GB/T1.1-2020

《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》所規(guī)定的標準編寫要

求和格式，起草了《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》的初稿。

2023年6月至7月，起草組針對本規(guī)范的內(nèi)容開展會議討論，并邀請相關技術(shù)

領域的專家對《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》初稿進行更加深入的研

討，對規(guī)范格式和內(nèi)容作了進一步修改和完善。

2023年8月，起草組根據(jù)討論結(jié)果形成了《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技

術(shù)規(guī)范》征求意見稿，并公開征求意見，將根據(jù)反饋意見進行修改后形成標準送審

稿。

二、標準編制原則和主要內(nèi)容

2.1標準制定原則

在總結(jié)和比較國內(nèi)外甲醇制氫的方法和標準，調(diào)研國內(nèi)外工業(yè)制氫的方法和標

準，充分了解船舶動力裝置相關要求的基礎上，參考了GB150《固定式壓力容器》、

GB3033《船舶與海上技術(shù)-管路系統(tǒng)內(nèi)含物的識別顏色》、IEC60079-29-1《爆炸性氣

體環(huán)境-氣體探測器-易燃氣體探測器的性能要求》、Q/57228736-9.01-2019《SF104

系列甲醇制氫催化劑》、CCS《M-03熱交換器》、CCS《材料與焊接規(guī)范》以及CCS

《船舶應用甲醇/乙醇燃料指南》中的有關內(nèi)容，結(jié)合相關研究成果，完成了本規(guī)范

的編寫。本規(guī)范對船舶動力配套甲醇重整制氫裝置中所涉及的原料、裝置構(gòu)成、裝

置要求作了詳細的規(guī)定，以確?？梢栽诖吧习踩煽康貞眉状贾卣茪溲b置。

2.1.1通用性原則

本規(guī)范中提出的船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范，不僅適用于船舶發(fā)

動機，同時也適用于船舶燃料電池等使用甲醇制氫的船舶動力裝置，通用性較高。

2.1.2指導性原則

鑒于目前沒有關于船舶甲醇制氫裝置的標準和規(guī)范，本規(guī)范可以為在船舶上使

用甲醇重整制氫裝置提供指導性作用。

2.1.3協(xié)調(diào)性原則

本規(guī)范中所涉及的設備要求、材料選擇以及相關試驗方法參考了目前正在使用

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的團體標準、行業(yè)標準、國家標準以及國際標準等。

2.1.4兼容性原則

本規(guī)范中的船舶動力配套甲醇重整制氫裝置所涉及的裝置設備，充分考慮了在

各種類型船舶上應用的情況，在船舶上具有普遍適用性。

2.2標準主要技術(shù)內(nèi)容

本規(guī)范共分為六章，規(guī)定了船舶甲醇重整制氫裝置的原料、制氫催化劑以及制

氫裝置的要求。內(nèi)容包括前言、范圍、規(guī)范性引用文件、催化劑、甲醇重整制氫裝

置，其中包括甲醇重整制氫裝置的構(gòu)成和要求，以及試驗方法。

2.3關鍵技術(shù)問題說明

本規(guī)范中提出的船舶動力配套甲醇重整制氫裝置主要通過以下技術(shù)路線實現(xiàn)制

氫，合適比例的甲醇水溶液在原料泵的作用下從甲醇水溶液箱進入熱交換器，甲醇

水溶液在熱交換器中被加熱后進入蒸發(fā)器。甲醇和水蒸氣從蒸發(fā)器進入反應器中，

在加熱器和催化劑的作用下，甲醇和水蒸氣轉(zhuǎn)化成為裂解氣（裂解氣中夾雜未反應

的甲醇和水蒸氣）。從反應器出來的裂解氣進入熱交換器，預熱從原料泵出來的甲醇

水溶液。熱交換器出來的裂解氣進入冷凝器，冷凝器將裂解氣中的水和甲醇冷卻成

液體，冷卻的甲醇和水回到甲醇水溶液箱，純凈的裂解氣從冷凝器出來后進入用氫

裝置或存儲裝置中。

對于船舶需要使用高純度氫氣的情況，本規(guī)范中給出了添加凈化裝置的方案；

凈化裝置安裝在冷凝器的下游，裂解氣從冷凝器出來后進入凈化裝置中，凈化裝置

將氫氣和二氧化碳分離，高純度的氫氣被送入用氫裝置或存儲裝置，高純度的二氧

化碳被送入存儲裝置。

針對船舶動力配套甲醇重整制氫裝置的試驗，本規(guī)范中提出了制氫過程相關的

試驗方法，包括：甲醇重整制氫催化劑活性的試驗方法、甲醇重整制氫技術(shù)中涉及

的加熱設備的試驗方法、甲醇重整制氫裝置的氣密性試驗方法、甲醇重整制氫裝置

的安全試驗方法和甲醇重整制氫裝置的性能試驗方法。

2.4標準主要內(nèi)容的論據(jù)

本規(guī)范中所使用的水、甲醇原料符合國家標準的要求。船舶甲醇重整制氫的技

4

術(shù)流程參考了工業(yè)上成熟的甲醇裂解制氫工藝。

本規(guī)范中所涉及的各種設備，如原料泵、冷凝器、換熱器等均符合相應的國家

標準和船級社的標準，確?？梢栽诖吧习踩厥褂?。

甲醇重整制氫過程是甲醇和去離子水在催化劑的作用下，在一定的溫度范圍內(nèi)

轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，主要化學反應如下所示：

CH3OH+H2O=CO2+3H2

從反應器出口出來的氫氣可以用于船舶動力裝置。

2.5標準工作基礎

編寫組主要起草單位哈爾濱工程大學是國內(nèi)一流院校，船舶與海洋工程(含船舶

動力)學科是國家一級建設學科，船舶動力方面建有工信部“先進船舶動力技術(shù)重點

實驗室”；擁有教育部“船舶動力技術(shù)工程研究中心”和教育部“船舶動力技術(shù)協(xié)同

創(chuàng)新中心”，具有充足的實驗條件(船舶發(fā)動機臺架、實驗檢測設備等)和低碳技術(shù)基

礎研究、裝備研發(fā)所需設備。

中船動力（集團）有限公司作為國內(nèi)最大的船用柴油機設計制造企業(yè)，是國內(nèi)

最早開展自主品牌柴油機研發(fā)設計及制造的廠家，也是目前國內(nèi)最大的中、低速柴

油機制造商和柴油機成套設備供應商。公司擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心，致力于技術(shù)

創(chuàng)新，提高自主開發(fā)能力，實現(xiàn)公司技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整目標，使柴油機產(chǎn)品的技術(shù)水

平與國際接軌，與世界技術(shù)同步。

海德威科技集團（青島）有限公司致力于在全球范圍內(nèi)提供專業(yè)的低碳航運解

決方案和技術(shù)服務，打造形成了以碳中和、水處理、智慧航運三大板塊為核心的低

碳航運產(chǎn)品生態(tài)。入選國家工信部建議支持的“專精特新”小巨人名單，并取得行

業(yè)首個兩化融合管理體系認證，獲評國家知識產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、山東

省“瞪羚企業(yè)”等多項榮譽及稱號。海德威有國內(nèi)第一家也是唯一一家高端郵輪設

備、世界首套醫(yī)療救助船裝備、國內(nèi)首套甲醇系統(tǒng)實船等配套工程，在船舶低碳環(huán)

保設備的實船安裝和改造方面積攢了豐富的經(jīng)驗。

2021年以來，起草組搭建了完整的甲醇重整制氫實驗平臺，在甲醇重整制氫方

面，進行了大量的實驗，并取得了豐富的研究成果。本規(guī)范提出的船舶動力配套甲

5

醇重整制氫裝置，可以為應用船舶甲醇重整制氫提供指導，促進船舶行業(yè)氫燃料的

使用，本規(guī)范具有一定的先進性、通用性、科學性和可操作性。

三、主要試驗（或驗證）情況分析

（補充請補充相關試驗等數(shù)據(jù)，增加部分應用情況。并對結(jié)果進行分析說明。）？？

在規(guī)范編寫過程中，針對甲醇重整制氫進行相關的試驗。

1）試驗過程可以實現(xiàn)在線制取氫氣；

2）試驗過程中，經(jīng)過凈化裝置組件，可以獲得純度較高的氫氣和二氧化碳；

3）整個試驗過程綠色安全，沒有毒有害物質(zhì)、易燃易爆物質(zhì)泄露，充分保證了

實驗人員及所處環(huán)境的安全；

4）試驗過程中，甲醇水溶液、能量利用高，系統(tǒng)綜合能耗較低；

5）試驗結(jié)果準確性高，說服力強。

綜上所述，本規(guī)范提出的船舶動力配套甲醇重整制氫裝置，可以為船舶應用甲

醇制氫裝置提供指導。

四、標準中涉及專利的情況

無

五、預期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用的情況

本規(guī)范的發(fā)布，實現(xiàn)了船舶甲醇在線制氫，促進了船舶行業(yè)氫燃料的使用，解

決了船舶行業(yè)用氫難的問題，為船舶行業(yè)的綠色低碳發(fā)展做出了貢獻。該規(guī)范的出

現(xiàn)，填補了船舶動力配套甲醇重整制氫裝置相關標準的空白。

六、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況，

國內(nèi)外關鍵指標對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關數(shù)據(jù)對比情況

尚無。

七、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制

性標準的協(xié)調(diào)性

本規(guī)范符合國家有關法律、法規(guī)和相關強制性標準的要求，與現(xiàn)行的國家標準、

行業(yè)標準相協(xié)調(diào)。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

6

尚無。

九、標準性質(zhì)的建議說明

本規(guī)范為中國內(nèi)燃機學會標準，屬于團體標準,供學會會員和社會自愿使用。

十、貫徹標準的要求和措施建議

嚴格按照本規(guī)范提出的規(guī)定進行船舶動力配套甲醇重整制氫裝置的設計、安裝

和測試，對試驗人員進行理論學習和操作培訓，保證船舶使用的安全性。

十一、廢止現(xiàn)行相關標準的建議

無。

十二、其他應予說明的事項

無。

標準起草工作組

2023年7月30日

（注：具體內(nèi)容可以結(jié)合項目本身撰寫，如不涉及的可填寫無）

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一、工作簡況

1.1任務來源

《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》團體標準是由中國內(nèi)燃機學會批

準立項。文件號中內(nèi)會函【2022】27號，任務號為2022-27。本規(guī)范由中國內(nèi)燃機

學會提出，哈爾濱工程大學、中船發(fā)動機有限公司、上海交通大學、中船動力（集

團）有限公司、海德威科技集團（青島）有限公司等單位聯(lián)合起草。

1.2編制背景與目標

在國際海事組織（IMO）2023年船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略及國內(nèi)“碳達峰、碳中

和”政策快速推進的背景下，氫作為零碳燃料，是實現(xiàn)減排戰(zhàn)略的理想燃料，受到

廣泛的關注。甲醇作為氫的良好載體，具有低碳環(huán)保、儲運方便、產(chǎn)能充足的優(yōu)點，

有望在船舶上快速穩(wěn)定地實現(xiàn)制氫。為更好地支撐船舶甲醇重整制氫技術(shù)的發(fā)展應

用，為船舶動力配套的甲醇重整制氫裝置提供標準，并使該裝置對船舶、人員和環(huán)

境的風險盡可能降至最低。哈爾濱工程大學、中船發(fā)動機有限公司、上海交通大學、

中船動力（集團）有限公司、海德威科技集團（青島）有限公司等成立了聯(lián)合起草

工作組，梳理了國內(nèi)外路基用甲醇重整制氫裝置案例，結(jié)合國內(nèi)外相關行業(yè)標準和

船用設備標準，制定了《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》，以推進航運業(yè)

綠色低碳發(fā)展。

1.3主要工作過程

2022年7月，成立起草組并開始進行標準的學習工作，認真查閱和學習標準制

定的有關文件，對標準的格式、內(nèi)容、術(shù)語表達方式等進行了深入學習和研究。

2022年8月至2022年10月，開展現(xiàn)行標準的追蹤評價和實施情況調(diào)查，對IMO、

ISO、中國、美國、日本、挪威等知名船級社的相關標準和指南，如船用甲醇燃料指

南、船用氫燃料指南以及有關設備的標準等進行了系統(tǒng)的研究對比。與此同時，結(jié)

合路基用甲醇制氫裝置的國家標準、企業(yè)標準、團體標準等，明確了船舶動力配套

甲醇重整制氫裝置的需求。

2022年11月至2023年5月，起草組在收集、整理和分析國內(nèi)外在該研究領域

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相關技術(shù)資料的基礎上，進行了大量相關試驗工作，同時嚴格遵循GB/T1.1-2020

《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》所規(guī)定的標準編寫要

求和格式，起草了《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》的初稿。

2023年6月至7月，起草組針對本規(guī)范的內(nèi)容開展會議討論，并邀請相關技術(shù)

領域的專家對《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技術(shù)規(guī)范》初稿進行更加深入的研

討，對規(guī)范格式和內(nèi)容作了進一步修改和完善。

2023年8月，起草組根據(jù)討論結(jié)果形成了《船舶動力配套甲醇重整制氫裝置技

術(shù)規(guī)范》征求意見稿，并公開征求意見，將根據(jù)反饋意見進行