氢回收 Prism 膜分离技术

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h2h2ohenh3h2sch3oharco2con2ch4c2h62流程叙述从甲醇合成工段甲醇分离器d902顶部引来的一部分由氢氨一氧化碳二氧化碳甲醇水和惰性气体组成的驰放气首先进入水洗塔经来自热回收来的密封水洗涤除去甲醇后的驰放气温度为40进入除沫器v101后从顶部出来进入加热器e101温升至50后释放气进入膜分离器x101abcd进行分离渗透侧的氢气送至合成气压缩机而非渗透气即氢回收尾气作为燃料气送至燃料气管网
各种气体组份在膜中的选择渗透速率排序是:
H2> H2O> He> NH3 > H2S> CH3OH > Ar> CO2 >CO> N2> CH4>
C2H6
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流程叙述
从甲醇合成工段甲醇分离器(D-902)顶部引来的一部分由氢、氨、一氧化
碳、二氧化碳、甲醇、水和惰性气体组成的驰放气,首先进入水洗塔经来
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Ⅳ.氢回收常见故障
氢回收常见的故障有:高低进膜气温度、高低洗涤水液位、高原料
气进气流量、低洗涤水流量,紧急停车。
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Ⅴ.系统压力控制
因膜分离器中的膜组件是由高分子材料组成,它的耐压性能有一定限制。 过高的温度和压差会造成封头的破坏和膜的失效。
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膜回收操作注意事项
(1)开停车过程中升压与降压必须缓慢操作。严禁压力突升或突降,气流速度过大 冲坏回收膜 。 (2)原料气与渗透气之间的压力要严格控制。超压差会造成膜分离器破坏。 (3)膜分离器不论在开、停,还是运转中严禁出现反压。 (4)原料气加热升温,严格控制温度,不得超温。 (5)洗涤后的原料气中甲醇含量严格控制,否则不得进入膜分离器。 (6)洗涤塔无液位指示时,首先检查液位指示控制及变送系统是否出现故障,查明 原因,不能冒然地向洗涤塔中加水,以免造成液泛,使膜分离器进水。
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工艺原理
当混合气体在驱动力——膜两侧相应组分分压差的作用下,渗透速率相对较快的气体优先通 过膜壁而在低压渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体则在高压滞留侧被富集。膜的分 离选择性(各气体组分渗透的差异)膜面积和膜两侧的分压差,构成了膜分离的三要素。膜 的材料决定膜分离系统性能和效率的关键因素。
氢 膜 回 收(Prism 膜分离技术)




膜技术是当代最有发展前景的高新技术之一,是一项富集、浓缩、分离、净化 以及促进传递的新学科,目前已经发展成为高效节能分离和先进单元操作的过 程,对许多行业的科技进步和生产发展起到了重要的推动作用。当前除这一技 术之外,还有活性炭吸附法、冷凝法和吸收法3种方法。同传统的化工分离技术 相比较而言,膜分离技术具有适应性广、寿命长、回收率高,能耗低,运行费 用低、操作灵活、简便,易于维护,无二次污染、占地面积小及操作简便等诸 多优点。
自热回收来的密封水洗涤除去甲醇后的驰放气,温度为40℃进入除沫器 (v—101)后,从顶部出来进入加热器(E—101)温升至50℃后,释放气 进入膜分离器(x—101A/B/C/D)进行分离,渗透侧的氢气送至合 成气压缩机,而非渗透气即氢回收尾气作为燃料气送至燃料气管网。其流 程示意图如下:
工艺流程
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Ⅱ.水洗塔的作用
因为原料气中的甲醇含量在0.5%(V)左右,原料气中甲醇含量太高,容 易影响膜分离器中膜的寿命,所以设计水洗塔用来洗去原料气中的甲醇, 保护膜分离器中的膜。
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Ⅲ.设置加热器的作用
从气液分离器出来的气体温度在42℃左右,原料气中的水蒸气在露点附近, 通过加热器加热至50℃,提温后可偏离原料气中的水蒸气露点,防止水蒸 气在膜分离器渗透侧浓缩后凝结。1工艺原理源自2流程叙述目录
操作注意事项
主要问题说明
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工艺原理
由于合成甲醇反应有许多副反应,生成大量的惰性气体,为了防止这部分气 体在系统中积聚,影响合成工况的正常运行,同时为了回收施放气中的氢气,
设置了氢回收工序.氢回收使用的是膜分离技术。它的工作原理是利用一种
高分子聚合物(通常是聚酰亚胺或聚石砜)薄膜来进行选择“过滤”进料, 而达到目的。当两种或两种以上的气体混合物通过聚合物薄膜时,各气体 组分在聚合物中的溶解扩散系数有差异,导致其渗透通过膜壁的速率不同, 由此可以将气体分为“快气”(如H2O、H2、He等)和“慢气”(如N2、 CH4、其它烃类等)。
(7)保证软化水质量,控制软化水中钙、镁离子含量不超标,防止洗涤塔填料结垢,
致使塔速增大,达到泛塔速度而“泛塔”,即液泛。泛塔后会带入膜分离器,对膜造 成严重损坏。有条件的厂家可以采用脱盐水,提高软水质量。
谢谢观看
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主要问题说明
Ⅰ.水洗塔入口设置氮气管线的作用 Ⅱ.水洗塔的作用
Ⅲ.设置加热器的作用
Ⅳ.氢回收常见故障 Ⅴ.系统压力控制
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Ⅰ.水洗塔入口设置氮气管线的作用
由于原料气为甲醇合成后的弛放气,均为易燃、易爆气体组分,在开车需 要充氮气置换,在低点排放,避免留下死角,置换氢回收系统使其O2含量 小于0.5%(V),便于安全引入原料气。在停车时也必须用氮气置换,在 氢回收系统与外界工序隔离后,需要充氮气将系统内的可燃气体全部置换 干净。
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