膜分离技术在甲醇驰放气氢回收中的应用.pdf

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1、第42卷第3期煤化工与甲醇化工设计通讯2016年3月CoalCemicalMethanolChemicalEngineeringDesignCommunications膜分离技术在甲醇驰放气氢回收中的应用贾晓文（中海石油建滔化工有限公司，海南东方572600）摘要：介绍了膜分离氢提纯技术在甲醇装置驰放气氢气回收单元的应用。并就该系统投用后对解决装置驰放气放空氢损耗问题进行性能考核。采用膜分离技术回收甲醇驰放气中的氢气，氢气回收率提高了9%，提高了驰放气中氢资源利用效率，节能降耗显著，经济效益可观。关键词：膜分离；驰放气；氢气；回收

2、率中图分类号：TQ223.121文献标志码：B文章编号：1003–6490（2016）03–0006–02ApplicationofmembraneseparationinsynthesisunitsofmethanolplantJiaXiao-wenAbstract：Applicationofmembraneseparationforhydrogenpurificationinpurgegasrecoveryprocesswasintroduced，andtheimplementationinsynthesisunitsofme

3、thanolplant.alsohadaperformancetestofthesystem，whichwasusedtosolvethelossproblemofhydrogenpurgegasventing，withthetechnologyofmembraneseparation，thehydrogenrecoveryrateincreasedby9%，andimprovedhydrogenresourceutilizationefficiencyinpurgegasandloweringenergyconsumptionw

4、assignificantly，enormouseconomicbenefitwereobtained.Keywords：membraneseparator；purgegas；hydrogen；recovery概述气体从膜分离器尾气出口排出，从而实现分离提纯的目的。中海石油建滔化工有限公司60万t/a甲醇装置，是一套使非渗透气用天然气制甲醇的装置，采用鲁奇的低压甲醇合成塔工艺，及氢气LindeCO.的PSA技术回收驰放气中氢气，设计氢气回收率为循环水回水81%，但是随着装置运行时间的增长，PSA单元的故障率逐渐脱盐水增加，产能下降

5、，造成大量驰放气改送转化炉做燃料气；其次，换热器换热器循环水给水PSA的生产能力一定，但系统驰放气的产量却随着合成催化渗透气剂活性的降低而增长，使得一部分驰放气被送往转化炉做燃脱盐水给水料气，造成氢气资源极大的浪费和甲醇产量的下降。鉴于此，膜分离器基于本装置的工艺条件，考虑到从合成塔出来的驰放气压力大概在9～9.9MPa.G，氢气含量高，这非常适合采用以氢的分原料气原料气预热器压差为推动力的膜分离技术对氢气进行提纯回收。因此，为了达到节能减排、降本增效的目的，2013年，该厂采用柏美洗涤塔气沫分离器亚（中国）有限公司膜分离技术，挖

6、掘原装置的潜能，建成图1膜分离氢回收系统流程图一套膜分离回收装置，对PSA单元的生产能力进行有力补充，1.2设计采用原料及产品指标自投入运行后，取得了显著的效益。表1合成塔出口驰放气组成1工艺流程及产品规格1.1工艺流程项目H2N2CH4COCO2H2OCH3OH合成气在甲醇合成塔反应后形成气液混合物，经水冷器（mol%）（mol%）（mol%）（mol%）（mol%）（mol%）（mol%）降温和分离器气液分离后，得到压力大概在9～9.9MPa·G组成66.9415.77.042.777.2600.279的驰放气，将其作为原料气

7、送往膜分离系统回收氢气。表2膜分离设计原料指标膜分离的工艺流程分为预处理（水洗塔、气液分离器、加3热器）和膜分离两部分。原料气首先进入水洗塔与经过预热项目H2N2CH4COCO2压力温度流量m（mol%）（mol%）（mol%）（mol%）（mol%）MPa℃（标）/h后的脱盐水逆流接触，洗涤，除去驰放气中的甲醇，经水洗组成58.821.568.663.237.379.864015000后的驰放气，接着进入气液分离器，进一步将气体中雾沫除去，然后再进入套管式原料气加热器，将水洗后的原料气加热到表3膜分离设计产品指标其露点温度以上，

8、达到65℃。这是因为水洗后的驰放气温度3项目氢气流量m（标）/h产品氢气纯度%氢气回收率%若低于露点温度，则原料气在进入PRISM膜分离器分离时，组成9687>86%>94%会在纤维表面形成冷凝液，导致回收率下降。预处理完毕后的原料气直接进入PRI