船舶动力氨在线制氢装置技术规范编制说明

《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》团体标准是由中国内燃机学会批准立项。

文件号中内会函【2022】27号，任务号为2022-28。本规范由中国内燃机学会提出，

哈尔滨工程大学、中船发动机有限公司、上海交通大学、中船动力（集团）有限公

司、海德威科技集团（青岛）有限公司等单位联合起草。

1.2编制背景与目标

在国际海事组织（IMO）2023年船舶温室气体减排战略及国内“碳达峰碳中和”

政策快速推进的背景下，氨作为具有零碳环保、储运方便、产能充足的船用燃料，

受到广泛的关注。与此同时，氨也具有点火能量大，火焰传播速度慢等问题。通过

氨裂解制氢，可以实现氢引燃、助燃，有望在船舶上更好地使用氨燃料。为更好地

支撑船舶氨在线裂解制氢技术的发展应用，为船舶上使用氨在线裂解制氢装置技术

提供标准，并使该技术对船舶、人员和环境的风险尽可能降至最低。哈尔滨工程大

学、中船发动机有限公司、上海交通大学、中船动力（集团）有限公司、海德威科

技集团（青岛）有限公司等单位成立了联合起草工作组，梳理了国内外路基用氨裂

解制氢的案例，结合国内外相关行业的标准，制定了《船舶动力氨在线制氢装置技

术规范》团体标准，以积极推导航运业绿色低碳发展。

1.3主要工作过程

2022年7月，成立起草组并开始进行标准的学习工作，认真查阅和学习标准制

定的有关文件，对标准的格式、内容、术语表达方式等进行了深入学习和研究。

2022年8月至2022年10月，开展现行标准的追踪评价和实施情况调查，对IMO、

ISO、中国、美国、日本、挪威等知名船级社的相关标准和指南，如船用氨燃料指南、

船用氢燃料指南以及有关设备的标准等进行了系统的研究对比。与此同时，结合工

业上氨裂解制氢的国家标准、企业标准、团体标准等，明确了船舶上应用氨在线裂

解制氢装置的需求。

2022年11月至2023年5月，起草组在收集、整理和分析国内外在该研究领域

2

相关技术资料的基础上，进行了相关试验工作，同时严格遵循GB/T1.1-2020《标

准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》所规定的标准编写要求和

格式，起草了《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》的初稿。

2023年6月至7月，起草组针对本规范的内容开展讨论，并邀请相关技术领域

的专家对《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》初稿进行更加深入的研讨，对规范

格式和内容作了进一步修改和完善。

2023年8月，起草组形成了《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》征求意见稿，

并公开征求意见，将根据反馈意见进行修改后形成标准送审稿。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

在总结和比较了国内外氨裂解制氢的方法和标准，调研国内外工业制氢的方法

和标准，充分了解船舶动力装置的相关要求的基础上，参考了GB536-88《液体无

水氨》、GB150《固定式压力容器》、GB3033《船舶与海上技术-管路系统内含物的识

别颜色》、GB12358《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》、GB16808《可

燃气体报警控制器》、GB/T18816—2014《船用热交换器通用技术条件》、

IEC60079-29-1《爆炸性气体环境-气体探测器-易燃气体探测器的性能要求》、HG/T

5316-2018《氨裂解制氢催化剂活性试验方法》、CCS《M-03热交换器》、CCS《材料

与焊接规范》以及CCS《船舶应用氨燃料指南》中的有关内容，结合相关研究成果，

完成了本规范的编写。本规范对船舶氨在线制氢装置中所涉及的原料、系统构成、

系统要求作了详细的规定，以确保可以在船舶上安全可靠地应用氨在线制氢装置。

2.1.1通用性原则

本规范中提出的船舶动力氨在线制氢装置，不仅适用于船舶发动机，同时也适

用于船舶燃料电池等使用氨燃料制氢的动力装置，通用性较高。

2.1.2指导性原则

鉴于目前没有关于船舶动力氨在线制氢装置的标准，本规范可以为在船舶上使

用氨在线制氢装置提供指导性作用。

2.1.3协调性原则

3

本规范中所涉及的设备要求、材料选择以及相关试验方法参考了目前相关行业

正在使用的团体标准、行业标准、国家标准以及国际标准等。

2.1.4兼容性原则

本规范中的船舶动力氨在线制氢装置所涉及的设备，充分考虑了在各种类型船

舶上应用的情况，在船舶上具有普遍适用性。

2.2标准主要技术内容

本规范共分为六章，规定了船舶氨在线制氢装置所需的原料、制氢催化剂以及

反应装置的要求。内容包括前言、范围、规范性引用文件、催化剂、氨裂解制氢装

置，其中包括氨裂解制氢装置的构成和要求，以及试验方法。

2.3关键技术问题说明

本规范中提出的船舶动力氨在线制氢装置主要通过以下技术路线实现制氢，液

氨进入热交换器，液氨在蒸发器中被加热蒸发后形成氨气进入换热器，吸收热量后

进入反应器。氨气反应器中，在加热器和催化剂的作用下，氨气转化成为氨裂解气。

从反应器出来的裂解气进入换热器，加热从蒸发器出来的氨气。换热器出来的裂解

气进入蒸发器，蒸发器将液氨加热蒸发，冷却的氨裂解气被送入存储装置或用氢装

置中。

针对船舶动力氨在线裂解制氢技术的试验，本规范中提出了制氢过程相关的试

验方法，包含氨在线制氢催化剂活性的试验方法、氨在线制氢技术中涉及的加热设

备的试验方法、氨在线制氢装置的气密性试验方法、氨在线制氢装置的安全试验方

法和氨在线制氢装置的性能试验方法。

2.4标准主要内容的论据

本规范中所使用的液氨原料符合GB536-88《液体无水氨》的要求。船舶动力

氨在线裂解制氢的技术流程参考了工业上成熟的氨裂解制氢工艺。

本规范中所涉及的各种设备如，原料泵、冷凝器、换热器等均符合相应的国家

标准和船级社的标准，确保可以在船舶上安全地使用。

氨裂解制氢过程是氨气在氨裂解制氢催化剂的作用下，在一定的温度范围内转

化为氢气和氮气，主要化学反应如下所示：

4

2NH3=N2+3H2

从反应器出口出来的氢气可以用于船舶动力装置。

2.5标准工作基础

编写组主要起草单位哈尔滨工程大学是国内一流院校，船舶与海洋工程(含船舶

动力)学科是国家一级建设学科，船舶动力方面建有工信部“先进船舶动力技术重点

实验室”；拥有教育部“船舶动力技术工程研究中心”和教育部“船舶动力技术协同

创新中心”，具有充足的实验条件(船舶发动机台架、实验检测设备等)和低碳技术基

础研究、装备研发所需设备。中船动力（集团）有限公司作为国内最大的船用柴油

机设计制造企业，是国内最早开展自主品牌柴油机研发设计及制造的厂家，也是目

前国内最大的中、低速柴油机制造商和柴油机成套设备供应商。公司拥有国家级企

业技术中心，致力于技术创新，提高自主开发能力，实现公司技术结构的调整目标，

使柴油机产品的技术水平与国际接轨，与世界技术同步。海德威科技集团（青岛）

有限公司致力于在全球范围内提供专业的低碳航运解决方案和技术服务，打造形成

了以碳中和、水处理、智慧航运三大板块为核心的低碳航运产品生态。入选国家工

信部建议支持的“专精特新”小巨人名单，并取得行业首个两化融合管理体系认证，

获评国家知识产权示范企业、高新技术企业、山东省“瞪羚企业”等多项荣誉及称

号。海德威有国内第一家也是唯一一家高端邮轮设备、世界首套医疗救助船装备、

国内首套低碳燃料系统实船等配套工程，在船舶低碳环保设备的实船安装和改造方

面积攒了丰富的经验。

项目开展以来，联合起草组搭建了完整的氨气裂解制氢实验平台，在氨气裂解

制氢方面，进行了大量的实验，并取得了丰富的研究成果。本规范提出的船舶动力

氨在线制氢装置，可以为船舶上使用氨在线制氢装置提供指导，促进船舶行业氢燃

料的使用，本规范具有一定的先进性、通用性、科学性和可操作性。

三、主要试验（或验证）情况分析

（补充请补充相关试验等数据，增加部分应用情况。并对结果进行分析说明。）？？

在规范编写过程中，针对氨在线裂解制氢进行相关的试验。

1）试验过程可以实现在线制取氢气；

5

2）试验过程中，可以实现稳定地制取氢气；

3）整个试验过程绿色安全，没有毒有害物质、易燃易爆物质泄露，充分保证了

人员及所处环境的安全；

4）试验结果准确性高，说服力强。

综上所述，本规范提出的船舶动力氨在线制氢装置，可以为船舶上使用氨在线

制氢装置提供指导。

四、标准中涉及专利的情况

尚无。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

本规范的发布，实现了船舶氨在线裂解制氢，促进了船舶行业氢燃料的使用，

解决了船舶行业用氢难的问题，为船舶行业的绿色低碳发展做出了贡献。该规范的

出现，填补了船舶行业氨在线裂解制氢装置的技术标准空白。

六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，

国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况

尚无。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制

性标准的协调性

本规范符合国家有关法律、法规和相关强制性标准的要求，与现行的国家标准、

行业标准相协调。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

尚无。

九、标准性质的建议说明

本规范为中国内燃机学会标准，属于团体标准,供学会会员和社会自愿使用。

十、贯彻标准的要求和措施建议

严格按照本规范提出的规定对船舶动力氨在线制氢装置进行设计、安装和监测，

对试验人员进行理论学习和操作培训，保证船舶使用的安全性。

十一、废止现行相关标准的建议

6

无。

十二、其他应予说明的事项

无。

标准起草工作组

2022年7月30日

（注：具体内容可以结合项目本身撰写，如不涉及的可填写无）

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《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》团体标准是由中国内燃机学会批准立项。

文件号中内会函【2022】27号，任务号为2022-28。本规范由中国内燃机学会提出，

哈尔滨工程大学、中船发动机有限公司、上海交通大学、中船动力（集团）有限公

司、海德威科技集团（青岛）有限公司等单位联合起草。

1.2编制背景与目标

在国际海事组织（IMO）2023年船舶温室气体减排战略及国内“碳达峰碳中和”

政策快速推进的背景下，氨作为具有零碳环保、储运方便、产能充足的船用燃料，

受到广泛的关注。与此同时，氨也具有点火能量大，火焰传播速度慢等问题。通过

氨裂解制氢，可以实现氢引燃、助燃，有望在船舶上更好地使用氨燃料。为更好地

支撑船舶氨在线裂解制氢技术的发展应用，为船舶上使用氨在线裂解制氢装置技术

提供标准，并使该技术对船舶、人员和环境的风险尽可能降至最低。哈尔滨工程大

学、中船发动机有限公司、上海交通大学、中船动力（集团）有限公司、海德威科

技集团（青岛）有限公司等单位成立了联合起草工作组，梳理了国内外路基用氨裂

解制氢的案例，结合国内外相关行业的标准，制定了《船舶动力氨在线制氢装置技

术规范》团体标准，以积极推导航运业绿色低碳发展。

1.3主要工作过程

2022年7月，成立起草组并开始进行标准的学习工作，认真查阅和学习标准制

定的有关文件，对标准的格式、内容、术语表达方式等进行了深入学习和研究。

2022年8月至2022年10月，开展现行标准的追踪评价和实施情况调查，对IMO、

ISO、中国、美国、日本、挪威等知名船级社的相关标准和指南，如船用氨燃料指南、

船用氢燃料指南以及有关设备的标准等进行了系统的研究对比。与此同时，结合工

业上氨裂解制氢的国家标准、企业标准、团体标准等，明确了船舶上应用氨在线裂

解制氢装置的需求。

2022年11月至2023年5月，起草组在收集、整理和分析国内外在该研究领域

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相关技术资料的基础上，进行了相关试验工作，同时严格遵循GB/T1.1-2020《标

准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》所规定的标准编写要求和

格式，起草了《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》的初稿。

2023年6月至7月，起草组针对本规范的内容开展讨论，并邀请相关技术领域

的专家对《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》初稿进行更加深入的研讨，对规范

格式和内容作了进一步修改和完善。

2023年8月，起草组形成了《船舶动力氨在线制氢装置技术规范》征求意见稿，

并公开征求意见，将根据反馈意见进行修改后形成标准送审稿。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

在总结和比较了国内外氨裂