膜分离技术在甲醇装置的应用

化学工程师Sum 132 No.9Chemical Engineer2006年9月生文章编号:002 - 1200)0900041 - 02与膜分离技术术在甲醇装置的应用造盛于蓝,沈海晶(眙尔滨气化厂,黑龙江哈尔滨154854)摘要:膜分离技术是一门新兴的技术 ,在各领域都得到较快发展。本文介绍了哈尔滨气化厂甲醇装置应用膜技术回收H的成果,对取得的经济效益作了分析比较,可为同类企业参考借签。关键词:膜分离;氢回收;甲醇装置;效益;应用中围分类号:70051.8文献标识码:BApplication of abruption membrane technology in methanal productionSHENG Yu- lan, SHEN Hai - jing(Hurbin CGas Works, Hahin 154854. China)Abstract: Itsanewhnologthat the abnuption membrane was developed in most parts of area. The articlesunmarized that the abnption membrane technoloy reclaim oxygen efet in the methanol production in Harbin GasWorks. It reply received economy beneit to analysis and compere in the samne induty.Key words: abnuption menbranereclainhly drogen; methanol production;beneft; pplicacion随着膜分离技术的开发和成熟,其应用领域也日益广泛。2003 年哈尔滨气化厂采用了普里森膜1净化媒气p3分离技术用于甲醇吹除气氢回收,解决夏季城市煤H0}气用量低,制约甲醇装置高负荷生产的问题,达到了42-y.C59预期效果,创造了经济效益。中间罐区去城市煤气管F3011甲醇装 置原运行状态, C305原装置(图1)为6.8万各一套,正常用气分别2"净化煤气f十E101rJ301}为25000, 4000Nm3●h-',吹除气量为1000, .L JH1H-D20-D30116000Nm3.h-'.但夏季非采暖期城市煤气用量明显下降,吹除气作为城市煤气不能全部被消耗,因此,團1改造前装置图只能采取两种办法:(1)降低生产负荷，根椐城市煤气用量调整甲醇的生产负荷。这必然导致甲醇产量2甲醇装置现运行状态低,效益差;(2)满负荷生产,多余吹除气送火炬烧掉,这也将造成能源浪费。同时,由于6万装置的循改造后(图2)6.8万两套装置的吹除气中环机额定电流的限制,要求净化系统必须把净煤气2000m左右进入膜裝置提氢,根椐城市煤气用量，中CO,CO2降得更低(CO + CO2 <21%)才能使合成提取4000~ 700m0 H,这样就等于提高了甲醇生产压力达到设计值。负荷。由于H2含量提高,降低了循环机对合成压力工厂与柏美亚(中国)公司合作对装置进行了简的限制,如果H2含量过高还可以通过净化煤气中单改造,增加膜分离装置,解决了上述问题。CO,CO2含量调节,这样还可以减少净化工序转化和脱碳过程的消耗。收稿日期:2006-06-22作者简介:盛于蓝(1969 - ),男, 1991年毕业于齐齐哈尔轻工学院化学工程高分子材料专业,现从事化工生产与管理工作。42盛于蓝等:膜分离技术在甲醇装置的应用.2006年第9期计算,则每小时回收H2:!净化煤(千31F1102 + F51003 = 6886 + 2789 = 9675Nm'.h-1吨甲醇单耗按200Nm3.-'计算,则一年多产甲Hx4M52-C59醇9675 + 2300 x 24x 150= 15143t。F中间罐区每吨甲醇利润按1200元计算,则年利润1200 x膜分离F301煤气去城市取15143= 1817万元。煤^城中密C3053.2减少变换降耗2'净化煤气([30)因回收H2前,净化工段可减少CO转化量和E10七-020D301CO2排放量,可以降低消耗,甲醇原料气氢碳比按6:1,每立方米煤气0.50元计,则9765 + 6= 1612Nm3图2改造后装置图1612x 24x 150 x 0.50=290万元.3效益分析回收H2为不含S煤气,实际上减少了脱硫剂工作负荷,并延长了催化剂的使用寿命。综合以上分通过采用膜分离氢回收技术,基本上解决了甲析,此次改造一年可收回投资并增效1107万元。醇装置生产负荷与城市煤气用量冬夏波动之间的矛盾,从而产生了较大的经济效益,见表1。4结论表1改造前后装置运行数据通过分析比较,可以看出膜分离提氢技术在甲期61211 6月4日 6月6日 6月8日 6月13日平均 .醇装置应用有较安全的技术保证较高的经济效益，改造的有广阔的应用前景。F10/Am*.h- 1342300039013 40087 3766 38645130/MP34.%64.99 4.4 4.97 4.97 4.556.0857.005.28.06 56.56.66OVq7.526.96.0B 6.60 6.60 6.1a2/%3.01.953.31.2..粗醇产量/v来-' 80.16 78.01 79.68 80.24 78.32 79.27(上接第39页)改造后10//-h-126432 26170 17598 2160 18356 2201952608004 .000 7733 + 3431 6830202686停车 239 31289综上所述,传统MEA法回收CO2装置存在设备10/m+-13449 36317 32078 3126 2336 369腐蚀问题,腐蚀主要影响因素是CO2和MEA的各种4.964.954.880V% 4.21 3.7 3.0 4.1 3.7 73.9降解产物,对此需要采取防护。防护措施主要从设万0/%1.31.0 1.42 1.6 1.50 L.4备选材清除杂质和使用具有防腐性能的新型溶剂H/%64.37 67.73 69.8 6.37 S2.20 6.47等方面考虑。粗醇产品/班一1 78.49 78.0 67.0 67.1 5.98_ 69.参考文献10100-0 23728 2919 停车 21750 2731820472[1] Chakaborty a k, Astrita C.CO2 aboption in aqueous sluians of1320M4.90 4.91 停车4.94 4.98 4.9hindered armines[J].Chenical Engineering Scieace, 1986,41(4):99700/%8..6车- 1003.002/% 1.7 1.8 停车 0.8 1.4 1.4[2] M.C.Mogul. Recbuce coroion in amine gas aborpion columns,6.8 74.0 停车8.6 64.5 68.Hydroearbon Possing, 199,78( 10):47 - 54,56.粗醇产品1贵-川) 6.48 61.81 停车 4.40 49.34 5.16[3] 谢苗诺娃,等.工艺气体的净化[ M].北京:化学工业出版社，表1分别列出了改造前2002年8万装置和改1982.140.造后膜系统及6.8万装置的运行数据。2002 年6月[4] 卢绮敏,等.石油工业中的腐蚀与防护[M].北京:化学工业出版社2001.198.因城市煤气用量少而一直停车,没有同期数据。3.1氢回收效益按膜回收每年5~9个月投用计算,一年共30x5= 150d,每小时平均回收H2按实际数据平均值