《特殊環(huán)境下柴油重整制氫系統(tǒng)技術要求》

ICS29.260.99

CCSF19

團體標準

T/CESXXX－2022

特殊環(huán)境下柴油重整制氫系統(tǒng)技術要求

Technicalrequirementsforhydrogenproductionsystembydieselreformingunder

specialcircumstances

（征求意見稿）

202X–XX–XX發(fā)布202X–XX–XX實施

T/CESXXX-2022

特殊環(huán)境下柴油重整制氫系統(tǒng)技術要求

1范圍

本文件規(guī)定了以柴油及脫鹽水為原料，采用柴油、水蒸氣重整與變壓吸附或變壓吸附與變溫吸附

聯(lián)用提純氫氣的制氫系統(tǒng)的術語和定義、純度要求、技術要求、特殊要求、防爆及消防安全及試驗與

檢測。

本文件適用于在環(huán)境溫度位于+35℃~+55℃、-40℃~-25℃、海拔高度3000~5500米、高濕度高鹽

霧的特殊環(huán)境中可以獨立運行或聯(lián)機運行的柴油重整制氫系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T150.1壓力容器第1部分：通用要求

GB/T150.2壓力容器第2部分：材料

GB/T150.3壓力容器第3部分：設計

GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收

GB/T151熱交換器

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T2589綜合能耗計算通則

GB2894安全標志及其使用導則

GB/T3634.1氫氣第1部分：工業(yè)氫

GB/T3634.2氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫

GB/T37244質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣

GB3836.14爆炸性環(huán)境第14部分：場所分類爆炸性氣體環(huán)境

GB/T4272設備及管道絕熱技術通則

GB/T4830工業(yè)自動化儀表氣源壓力范圍和質量

GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法

GB8978污水綜合排放標準

GB12014防護服裝防靜電服

GB/T13306標牌

GB/T13384機電產品包裝通用技術條件

GB16297大氣污染物排放綜合標準

GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標準

GB/T19773變壓吸附提純氫系統(tǒng)技術要求

GB/T20801.1壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第1部分:總則

1

T/CESXXX-2022

GB/T20801.2壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第2部分:材料

GB/T20801.3壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第3部分：設計和計算

GB/T20801.4壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第4部分:制作與安裝

GB/T20801.5壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第5部分:檢驗與試驗

GB/T20801.6壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第6部分：安全防護

GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術語

GB/T29729氫系統(tǒng)安全的基本要求

GB19147車用柴油

GB50016建筑設計防火規(guī)范

GB50050工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范

GB50057建筑物防雷設計規(guī)范

GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范

GB50126工業(yè)設備及管道絕熱工程施工規(guī)范

GB50177氫氣站設計規(guī)范

GB50184工業(yè)金屬管道工程施工質量驗收規(guī)范

GB50231機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范

GB50235工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范

GB50236現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范

GB50275風機、壓縮機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范

GB50316工業(yè)金屬管道設計規(guī)范

GB50650石油化工裝置防雷設計規(guī)范

GB50726工業(yè)設備及管道防腐蝕工程施工規(guī)范

GB/T50441石油化工設計能耗計算標準

GB50461石油化工靜設備安裝工程施工質量驗收規(guī)范

GB50493石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準

HG20231化工工業(yè)建設項目試車規(guī)范

JB4732鋼制壓力容器分析設計標準

SH3097石油化工靜電接地設計規(guī)范

TSGD0001壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道

TSG21固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程

GJB150.11A軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第11部分：鹽霧試驗

GJB450A裝備可靠性工作通用要求

GJB368B裝備維修性工作通用要求

GJB2547A裝備測試性工作通用要求

GJB900A裝備安全性工作通用要求

GJB3872裝備綜合保障通用要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

柴油重整dieselreforming

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T/CESXXX-2022

在一定溫度、壓力及催化劑作用下，柴油和脫鹽水發(fā)生反應生成含氫混合氣的過程。

3.2

柴油重整制氫系統(tǒng)hydrogenproductionsystembydieselreforming

采用柴油重整及氫氣凈化分離聯(lián)用提純方法生產氫氣設備組合的統(tǒng)稱。

3.3

特殊環(huán)境specialcircumstances

特殊環(huán)境包括高海拔、高溫、高低溫、高濕度高鹽霧，同時滿足下列一個或一個以上環(huán)境條件的，

本文件統(tǒng)稱為特殊環(huán)境。

高海拔：3000~5500米；

高溫：+35℃~+55℃；

高低溫：-40℃~-25℃；

高濕度：相對濕度≥98%；高鹽霧：≥25mg/m3。

4純度要求

柴油重整制氫系統(tǒng)產品氫氣中雜質含量及氫氣純度指標，產品氫氣如用于質子交換膜燃料電池

（ProtonExchangeMembraneFuelCells,PEMFC），應符合GB/T37244的有關規(guī)定；如用于其他場合，

滿足用戶相關要求即可。

5技術要求

5.1一般規(guī)定

需要提及特殊環(huán)境的要求，

5.1.1柴油重整制氫系統(tǒng)包括的主要單元設備有：柴油重整單元、氫氣純化單元。

5.1.2柴油重整制氫系統(tǒng)的廢水應符合GB8978、固體廢棄物排放應符合GB18599及地方環(huán)保

的有關規(guī)定。

5.1.3氫氣純化單元的解吸氣宜回收利用，當采用排入大氣方式時，應符合GB16297及地方環(huán)

保的有關規(guī)定。

5.1.4柴油重整制氫系統(tǒng)的工作溫度范圍宜為：柴油重整單元工作溫度范圍為600~850℃、氫氣純

化單元工作溫度范圍為常溫~400℃。

5.1.5柴油重整制氫系統(tǒng)的工作壓力范圍宜為：0.4MPa(G)~1.6MPa(G)。

5.1.6柴油重整制氫系統(tǒng)場所有爆炸危險區(qū)域范圍及等級的劃分，應符合GB50177的有關規(guī)定。

5.1.7原料柴油應符合GB19147中的有關規(guī)定。脫鹽水中的氯離子(Cl-)含量不宜大于1ppm，電

導率應小于10μS/cm，其他組分應符合GB/T1576中采用鍋外水處理的自然儲環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩

用鍋爐水質中額定蒸汽壓力不高于1.0MPa的除鹽水的要求。

5.1.8柴油重整制氫系統(tǒng)應設置置換氣體接口，置換氣體宜采用氮氣。

5.1.9柴油重整制氫系統(tǒng)中設備表面溫度高于50℃的設備、管道及儀表管道應采取絕熱措施，應

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符合GB/T4272的有關規(guī)定。

5.1.10柴油重整制氫系統(tǒng)中運行環(huán)境溫度低于0℃的設備、管道及儀表管道宜采取絕熱措施，應

符合GB/T4272的有關規(guī)定。

5.1.11循環(huán)冷卻水水質應符合GB/T50050的有關規(guī)定。

5.1.12儀表空氣質量應符合GB/T4830的有關規(guī)定。

5.1.13催化劑產品的物理性質、化學組分、使用條件、使用要求應符合國家和行業(yè)的有關規(guī)定。

5.1.14針對高海拔地區(qū)，設備應選用絕緣性好、散熱強的元器件，應避免出現(xiàn)元器件失效導致的

設備異常。

5.1.15針對高溫地區(qū)，設備應選用散熱性能良好的元器件，確保設備在通風良好的環(huán)境下使用，

并應采取隔熱措施，避免對設備造成永久性傷害。

5.1.16針對低溫地區(qū)，宜為設備配備專用機房，條件不具備的，應在設備表面應覆蓋保溫棉。應

特別注意絕緣材料在低溫條件下的機械強度。

5.1.17針對高濕度、高鹽霧地區(qū)，應為設備加裝專用密封殼，并對密封殼的鋼鐵件外表面進行防

腐處理，設備緊固件及連接件應選用不銹鋼材質。

5.2柴油重整單元

5.2.1柴油重整單元應包括的主要設備有：重整反應器、水汽變換反應器、蒸發(fā)器、過熱器、原料

液預熱器、冷卻器、原料泵及氣液分離器。在特殊環(huán)境條件下工作的柴油重整單元應增加針對相應的

溫度、壓力、濕度、鹽霧保護措施，在特殊環(huán)境條件下工作的柴油重整單元應滿足以下規(guī)定：

a)在海拔高度3000~4500米工作時，額定功率降低不超過10%；在海拔高度4500~5500米工作

時，額定功率降低不超過15%。

b)在高溫條件下工作時，額定功率降低不超過5%。

c)在高低溫條件下工作時，啟動時間增加不超過10%。

d)在高濕度、高鹽度條件下工作時，平均無故障工作時間縮短不超過20%。

5.2.2重整反應器應符合下列規(guī)定：

a)重整反應器的進口宜設置安全閥。

b)重整反應器的出口宜設置排空出口。

c)重整反應器宜設置溫度檢測儀表和壓力檢測儀表。

5.2.3水汽變換反應器應符合下列規(guī)定：

a)水汽變換反應器的進口宜設置安全閥。

b)水汽變換反應器的出口宜設置排空出口。

c)水汽變換反應器宜設置溫度檢測儀表和壓力檢測儀表。

5.2.4蒸發(fā)器、過熱器應符合下列規(guī)定：

a)蒸發(fā)器、過熱器的規(guī)格尺寸、內部組件的設計應滿足在使用條件下?lián)Q熱面積、溫度及壓力基本

要求。

b)為防止冷物流進料管線出現(xiàn)氣液阻塞現(xiàn)象，蒸發(fā)器、過熱器應設置氣體平衡口。

c)蒸發(fā)器、過熱器的進出口應設置溫度及壓力檢測儀表，并對運行情況進行監(jiān)控。

d)蒸發(fā)器、過熱器設備上或出口管道應設置安全閥。

5.2.5原料液預熱器進出口應有溫度檢測儀表，并對原料液預熱器的運行情況進行監(jiān)控。

5.2.6冷卻器進出口應有溫度檢測儀表，并對冷卻器的運行情況進行監(jiān)控。冷卻器輸出的含氫氣體

溫度宜低于60℃。

5.2.7原料泵的安裝高度應考慮泵的汽蝕余量。當輸送柴油、脫鹽水及回收液時，應考慮液體中溶

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解CO2等氣體對泵汽蝕余量的影響，以及含CO2等酸性氣體對泵腐蝕性的影響。

5.2.8氣液分離器的規(guī)格尺寸、內部組件的設計應滿足工藝設計要求，氣液分離器宜設置液位控制

及安全保護措施。

5.2.9蒸發(fā)器、原料液預熱器、重整反應器、冷卻器低壓側設計壓力小于高壓側設計壓力的2/3時，

應在低壓側設置安全保護措施。

5.2.10柴油重整單元應設置廢液收集系統(tǒng)，應將氣液分離器中排除的液體回收至廢液收集系統(tǒng)，

不得直接向外排放。

5.3氫氣純化單元

采用變壓吸附法，從柴油重整得到的含氫氣體中提純氫氣的單元。變壓吸附單元設計、制造應符

合GB/T19773的有關規(guī)定。

6防爆及消防安全

6.1柴油重整制氫系統(tǒng)應布置在遠離明火或散發(fā)火花的地點，周圍10m內部的有明火，不得布置

在人員密集地段和交通要道臨近出，宜設置不可燃的實體圍墻。

6.2柴油重整制氫系統(tǒng)所在區(qū)域應通風良好。如在建筑物內則進風口應設置在建筑物下方，排風

口設置在最上方。

6.3柴油重整制氫系統(tǒng)所在區(qū)域應設置可燃氣體監(jiān)測報警儀，保證空氣中氫氣最高含量不超過1%，

可燃氣體監(jiān)測報警儀應設置在系統(tǒng)周圍高出系統(tǒng)0.5m~2m，如在建筑物內則還應在建筑物頂端設置監(jiān)

測點。

6.4按GB2894的規(guī)定在柴油重整制氫系統(tǒng)周圍設置安全標識。

6.5柴油重整制氫系統(tǒng)操作人員在進行作業(yè)時應穿符合GB12014規(guī)定的阻燃、防靜電工作服和符

合GB4385規(guī)定的防靜電鞋。工作服宜上、下身分開，容易脫卸。嚴禁在作業(yè)區(qū)域穿脫衣物。嚴禁攜

帶火種、非防爆電子設備進入作業(yè)區(qū)域。

6.6嚴禁在柴油重整制氫系統(tǒng)工作區(qū)域內吸煙、使用明火。

6.7氫氣發(fā)生大量泄漏或聚集時，應采取以下措施：

6.7.1應及時切斷氣源，并迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處。

6.7.2對泄漏污染區(qū)進行通風，對已泄漏的氫氣進行稀釋，若不能及時切斷時，應采用蒸汽進行稀

釋，防止氫氣積聚形成爆炸性氣體混合物。

6.7.3若泄漏發(fā)生在室內，宜使用吸風系統(tǒng)或將泄漏的氣瓶等移至室外，以避免泄漏的氫氣四處擴

散。

6.8氫氣發(fā)生泄漏并著火時應采取以下措施：

6.8.1應及時切斷氣源；若不能立即切斷氣源，不得熄滅正在燃燒的氣體，并用水強制冷卻著火設

備，此外，氫氣系統(tǒng)應保持正壓狀態(tài)，防止制氫系統(tǒng)發(fā)生回火。

6.8.2采取措施，防止火災擴大，如采用大量消防水霧噴射其他引燃物質和相鄰設備等方法；如有

可能，可將燃燒設備從火場移至空曠處。

6.8.3氫火焰肉眼不易察覺，消防人員應佩戴自給式呼吸器，穿防靜電服進入現(xiàn)場，注意防止外露

皮膚燒傷。

6.9消防安全措施：柴油重整制氫系統(tǒng)所在區(qū)域應按GB50016規(guī)定，在保護范國內設置消火栓，

配備水帶和水槍，并應根據(jù)需要配備干粉、二氧化碳等輕便滅火器材或氮氣、蒸汽滅火系統(tǒng)。

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6.10高濃度氫氣會使人窒息，應及時將窒息人員移至良好通風處，進行人工呼吸，并迅速就醫(yī)。

7試驗與檢測

7.1試驗方法

7.1.1產品氫氣的檢測要求

7.1.1.1采樣、判定和復檢

a)氫氣產品的采樣、判定和復驗按GB/T3634.1-2006的規(guī)定執(zhí)行。

b)采樣中的安全事項應符合GB/T3723規(guī)定。

c)氣體樣品的采樣原則及一般規(guī)定應符合GB/T6681規(guī)定。

d)壓縮氣體應使用針形閥減壓后經采樣管送入檢測設備。

e)液氫采樣應符合GB/T6680的規(guī)定。將樣品汽化后，經鈍化的金屬連接管直接送入檢測設備。

f)管道輸送氣體在采樣點采取采樣，經采樣器或采樣管將試樣送入檢測設備。

g)常壓或負壓樣品采樣使用抽吸器，將樣品直接抽入檢測設備。

h)嚴格保證采樣氣路的氣密性，宜使用金屬管道，嚴防環(huán)境氣體對樣品的污染。

7.1.1.2雜質組分的測定方法

a)水含量的測定按GB/T5832.2-2016第6章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結

果有異議時，GB/T5832.2-2016規(guī)定的方法為仲裁法。

b)碳氫化合物(總烴，以CH4計)含量的測定按GB/T8984-2008第7章規(guī)定的方法進行。允許采

用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB/T8984-2008規(guī)定的方法為仲裁法。

c)氧含量的測定按GB/T6285-2016第6章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結

果有異議時，以GB/T6285-2016規(guī)定的方法為仲裁法。

d)氦含量的測定按GB/T27894.3-2011第6章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定

結果有異議時，以GB/T27894.3-2011規(guī)定的方法為仲裁法。

e)總氮和氬含量的測定按GB/T3634.2-2011第5章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當

測定結果有異議時，以GB/T3634.2-2011規(guī)定的方法為仲裁法。

f)二氧化碳含量的測定按GB/T8984-2008第7章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當

測定結果有異議時，以GB/T8984-2008規(guī)定的方法為仲裁法。

g)一氧化碳含量的測定按GB/T8984-2008第7章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當

測定結果有異議時，以GB/T8984-2008規(guī)定的方法為仲裁法。

h)甲醛含量的測定按GB/T16129-1995第6章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定

結果有異議時，以GB/T16129-1995規(guī)定的方法為仲裁法。

i)氨含量的測定按GB/T14669-1993第6章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結

果有異議時，以GB/T14669-1993規(guī)定的方法為仲裁法。

k)顆粒物含量的測定按GB/T15432-1995第5章規(guī)定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測

定結果有異議時，以GB/T15432-1995規(guī)定的方法為仲裁法。

l)總硫含量的測定按ASTMD7652給出的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議

時，以ASTMD7652規(guī)定的方法為仲裁法。

m)甲酸含量的測定按ASTMD7653給出的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異

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議時，以ASTMD7653規(guī)定的方法為仲裁法。

7.1.2單元設備試驗要求

7.1.2.1試驗前應核查所有制造單位提供的出廠資料，主要包括：設計圖紙文件、設備質量證明文

件和需監(jiān)督檢驗的壓力容器的特種設備制造監(jiān)督檢驗證書；文件資料齊全，并逐一進行核對無誤后，

才能進行試驗。

7.1.2.2機械設備、動力設備試車時應符合GB50231和GB50275的有關規(guī)定，并按相關設備的

有關標準、規(guī)范和制造單位的技術說明書中的要求進行試驗和驗收。

7.1.2.3單元設備應根據(jù)設計文件及相關的標準規(guī)范進行測試。

7.1.3柴油重整制氫系統(tǒng)試驗要求

7.1.3.1試驗前應檢查外觀和各種相關尺寸，檢查各類液體氣體管道和儀電線路的連接的準確性。

7.1.3.2針對高海拔地區(qū)，系統(tǒng)應滿足GJB150.2A的測試要求。針對高溫地區(qū)，系統(tǒng)應滿足GJB

150.3A的測試要求。針對高低溫地區(qū)，系統(tǒng)應滿足GJB150.4A的測試要求。針對高濕度地區(qū)，設備

應滿足GJB150.9A的測試要求。針對高鹽霧地區(qū)，系統(tǒng)應滿足GJB150.11A的測試要求。

7.1.3.3吸附器進出口與程控閥之間的所有管道屬于壓力頻繁交變的疲勞管道，應進行100%的無

損檢測，其他管道應符合國家現(xiàn)行標準GB50184的有關規(guī)定。

7.1.3.4強度試驗、泄漏試驗，應符合GB50316、GB50231、GB50235和GB50275的有關規(guī)定。

7.1.3.5變壓吸附采用真空解吸時，真空度測試應符合GB/T19773的有關規(guī)定

7.2性能參數(shù)檢測

7.2.1性能參數(shù)考核連續(xù)運行時間不低于72h，應符合HG20231的有關規(guī)定。檢測前應做如下準

備：

a)對柴油重整制氫系統(tǒng)進行吹掃置換，吹掃置換后系統(tǒng)內氮氣中含氧量應小于0.5%，且無其他

氧化性介質。

b)柴油重整催化劑需按照催化劑生產廠家技術說明進行催化劑還原；催化劑還原管道及設備內氮

氣中氧含量應滿足催化劑的還原要求。

c)柴油重整制氫系統(tǒng)的原料、公用工程及自動系統(tǒng)等均應符合設計要求，應達到開車具備的條件。

d)柴油重整制氫系統(tǒng)區(qū)域環(huán)境符合設計要求，各種生產輔助設備均應達到開車具備的條件。

e)柴油重整制氫系統(tǒng)試車運行，逐漸增加負荷，原料進料量、轉化溫度、含氫氣