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1、第43卷第2期煤化工Vo1．43No．22015年4月CoalChemicalIndustryApr．2015膜法技術(shù)在甲醇弛放氣回收氫氣中的應(yīng)用王磊，王輝(新能鳳凰(滕州)能源有限公司，山東滕州277527)摘要針對新能鳳凰(滕州)能源有限公司煤制甲醇生產(chǎn)中存在的弛放氣放空問題，為回收弛放氣中的氫氣，引進了膜法氫氣回收技術(shù)。介紹了膜法氫回收工藝及該技術(shù)的應(yīng)用情況，對膜分離氫回收裝置采取了增加尾氣管線、改造氫壓機負荷開關(guān)、更換氫壓機后水冷器、富氫氣同時進入兩期合成系統(tǒng)等改進措施。改進后，優(yōu)化了循環(huán)氣組成，提高了甲醇產(chǎn)量，具有較好的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞甲醇，弛放氣，氫氣回收，膜分離，循環(huán)氣文
2、章編號：1005—9598(2015)一02—0027—03中圖分類號：TO546文獻標識碼：B引言藝中，一般選擇在甲醇分離器后排放一定量的弛放氣，并依此來控制合成系統(tǒng)的壓力。此處合成氣中的新能鳳凰(滕州)能源有限公司單套生產(chǎn)系統(tǒng)年惰性氣體含量最高，一氧化碳、氫氣等有效成分相對產(chǎn)36萬t甲醇，雙套生產(chǎn)系統(tǒng)年產(chǎn)72萬t甲醇。該其他部位較低，且甲醇已得到分離，是排放惰性氣體裝置以四噴嘴對置式水煤漿加壓氣化生產(chǎn)的水煤氣較為經(jīng)濟的位置。為原料，經(jīng)變換、低溫甲醇洗工序后，進入合成系統(tǒng)生為回收弛放氣中的有效成分，降低生產(chǎn)成本，減產(chǎn)甲醇。2009年l2月24Et第1套甲醇裝置開車成少物料消耗，在合成
3、工序后，設(shè)置了膜法氫氣回收裝功，合成系統(tǒng)的弛放氣最初送人火炬進行燃燒，造成置。膜分離器由九江紫環(huán)科技發(fā)展有限公司提供，共了極大的浪費。為了節(jié)能降耗，充分利用有效資源，該4臺，并聯(lián)運行，為合成I系統(tǒng)和合成II系統(tǒng)共同使公司于2010年初開始籌建膜法氫回收裝置，以回收用，年操作時間為8000h，設(shè)計的操作彈性為30％～甲醇合成裝置的弛放氣中的氫氣。2011年1月8Et，110％。催化劑初期工況處理氣量：≤10918．2m。／h；催氫回收裝置投入運行，現(xiàn)兩套合成裝置共用1套氫回化劑中期工況處理氣量：≤l1677．3m。／h；催化劑后收系統(tǒng)，經(jīng)濟效益顯著。期工況處理氣量：≤12096．4m。／
4、h?；厥盏臐B透氣經(jīng)氫壓機提壓后，從新鮮氣管線補1氫回收系統(tǒng)概況人，送人合成系統(tǒng)，非滲透氣送往燃料氣管網(wǎng)。氫回收系統(tǒng)設(shè)計工況列于表1。為了減少合成氣中惰性氣體的積累，甲醇合成工表1氫回收系統(tǒng)設(shè)計工藝參數(shù)和組成組分目／一3一Ln】^／IIn／?‘～～H2／％C0／％CO2／％CHJ％N2／％Ar／％CH30H原料氣11677．35．04077．767．932．280．948．182．230．65％膜入口氣體11616．64．85078．177．972．290．948．222．24200×10滲透氣6687．43．25O93．292．082．130．151．510．64186X10非滲透氣4
5、929．24．75O57．6615．962．512．0217．324．41219×10收稿日期：2014—1卜22作者簡介：王磊(1971-)，男，山東棗莊，工程師，2011年畢業(yè)于青島科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，一直從事甲醇生產(chǎn)及技術(shù)管理工作，E-mail：wangchuchul998@126．coin。28一煤化工2015年第2期纖維外側(cè)流動，維持纖維內(nèi)外兩側(cè)適當?shù)膲毫Σ睿瑒t2膜法氫氣回收工藝流程氣體在分壓差的驅(qū)動下，“快氣”選擇性地優(yōu)先透過纖維膜壁，在管內(nèi)低壓側(cè)富集而作為滲透氣(產(chǎn)品氣)導(dǎo)工藝流程可分為預(yù)處理(水洗甲醇和加熱)、膜分出膜分離系統(tǒng)，滲透速率較慢的氣體則被滯留在非滲離
6、和氫氣壓縮三部分。膜法氫氣回收工藝流程示意圖透氣側(cè)，壓力幾乎跟原料氣相同，經(jīng)減壓至0．45MPa見圖1。后，并入燃料氣管網(wǎng)。2．3氫氣壓縮壓力為3．2MPa、溫度為4O℃含富氫的滲透氣進入氫氣壓縮機人口，采用自身回路閥進行調(diào)節(jié)流量，當氫壓機出口氣體的壓力大于合成系統(tǒng)壓力時，將富氫氣并入合成系統(tǒng)。氫氣壓縮機負荷共有0、50％、氣壓縮機100％3個檔位，根據(jù)富氫氣的流量進行選擇。圖1膜法氫氣回收工藝流程示意圖2．1預(yù)處理3引入膜法氫氣回收技術(shù)后存在的問題及由甲醇分離器來的約4．8MPa的弛放氣首先進入改進情況水洗塔，用高壓脫鹽水進行洗滌，以洗去氣體中的甲醇，要求甲醇體積分數(shù)小于200×10
7、，然后弛放氣進3．1存在的問題入氣液分離器，以除去氣體中夾帶的液體。從氣液分從開車以來，氫回收系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定，但氫壓離器出來的氣體進入加熱器(夾套走蒸汽，管內(nèi)走原機的負荷開關(guān)、油站油泵的電機選用等方面存在一些料氣)，利用1．27MPa蒸汽，將原料氣加熱至50℃，問題。另外，氫壓機后的水冷器換熱面積過小，造成富使原料氣溫度遠離露點，避免因可冷凝物富集液化形氫氣的溫度過高。此外，由于二期甲醇項目建設(shè)較晚，成液膜而影響分離效果。富氫氣只送入一期合成
