膜分離技術(shù)在甲醇裝置的應用

化學(xué)工程師Sum 132 No.9Chemical Engineer2006年9月生文章編號:002 - 1200)0900041 - 02與膜分離技術(shù)術(shù)在甲醇裝置的應用造盛于藍,沈海晶(眙爾濱氣化廠(chǎng),黑龍江哈爾濱154854)摘要:膜分離技術(shù)是一門(mén)新興的技術(shù) ,在各領(lǐng)域都得到較快發(fā)展。本文介紹了哈爾濱氣化廠(chǎng)甲醇裝置應用膜技術(shù)回收H的成果,對取得的經(jīng)濟效益作了分析比較,可為同類(lèi)企業(yè)參考借簽。關(guān)鍵詞:膜分離;氫回收;甲醇裝置;效益;應用中圍分類(lèi)號:70051.8文獻標識碼: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隨著(zhù)膜分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)和成熟,其應用領(lǐng)域也日益廣泛。2003 年哈爾濱氣化廠(chǎng)采用了普里森膜1凈化媒氣p3分離技術(shù)用于甲醇吹除氣氫回收,解決夏季城市煤H0}氣用量低,制約甲醇裝置高負荷生產(chǎn)的問(wèn)題,達到了42-y.C59預期效果,創(chuàng )造了經(jīng)濟效益。中間罐區去城市煤氣管F3011甲醇裝 置原運行狀態(tài), C305原裝置(圖1)為6.8萬(wàn)各一套,正常用氣分別2"凈化煤氣f十E101rJ301}為25000, 4000Nm3●h-',吹除氣量為1000, .L JH1H-D20-D30116000Nm3.h-'.但夏季非采暖期城市煤氣用量明顯下降,吹除氣作為城市煤氣不能全部被消耗,因此,團1改造前裝置圖只能采取兩種辦法:(1)降低生產(chǎn)負荷，根椐城市煤氣用量調整甲醇的生產(chǎn)負荷。這必然導致甲醇產(chǎn)量2甲醇裝置現運行狀態(tài)低,效益差;(2)滿(mǎn)負荷生產(chǎn),多余吹除氣送火炬燒掉,這也將造成能源浪費。同時(shí),由于6萬(wàn)裝置的循改造后(圖2)6.8萬(wàn)兩套裝置的吹除氣中環(huán)機額定電流的限制,要求凈化系統必須把凈煤氣2000m左右進(jìn)入膜裝置提氫,根椐城市煤氣用量，中CO,CO2降得更低(CO + CO2 <21%)才能使合成提取4000~ 700m0 H,這樣就等于提高了甲醇生產(chǎn)壓力達到設計值。負荷。由于H2含量提高,降低了循環(huán)機對合成壓力工廠(chǎng)與柏美亞(中國)公司合作對裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)的限制,如果H2含量過(guò)高還可以通過(guò)凈化煤氣中單改造,增加膜分離裝置,解決了上述問(wèn)題。CO,CO2含量調節,這樣還可以減少凈化工序轉化和脫碳過(guò)程的消耗。收稿日期:2006-06-22作者簡(jiǎn)介:盛于藍(1969 - ),男, 1991年畢業(yè)于齊齊哈爾輕工學(xué)院化學(xué)工程高分子材料專(zhuān)業(yè),現從事化工生產(chǎn)與管理工作。42盛于藍等:膜分離技術(shù)在甲醇裝置的應用.2006年第9期計算,則每小時(shí)回收H2:!凈化煤(千31F1102 + F51003 = 6886 + 2789 = 9675Nm'.h-1噸甲醇單耗按200Nm3.-'計算,則一年多產(chǎn)甲Hx4M52-C59醇9675 + 2300 x 24x 150= 15143t。F中間罐區每噸甲醇利潤按1200元計算,則年利潤1200 x膜分離F301煤氣去城市取15143= 1817萬(wàn)元。煤^城中密C3053.2減少變換降耗2'凈化煤氣([30)因回收H2前,凈化工段可減少CO轉化量和E10七-020D301CO2排放量,可以降低消耗,甲醇原料氣氫碳比按6:1,每立方米煤氣0.50元計,則9765 + 6= 1612Nm3圖2改造后裝置圖1612x 24x 150 x 0.50=290萬(wàn)元.3效益分析回收H2為不含S煤氣,實(shí)際上減少了脫硫劑工作負荷,并延長(cháng)了催化劑的使用壽命。綜合以上分通過(guò)采用膜分離氫回收技術(shù),基本上解決了甲析,此次改造一年可收回投資并增效1107萬(wàn)元。醇裝置生產(chǎn)負荷與城市煤氣用量冬夏波動(dòng)之間的矛盾,從而產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟效益,見(jiàn)表1。4結論表1改造前后裝置運行數據通過(guò)分析比較,可以看出膜分離提氫技術(shù)在甲期61211 6月4日 6月6日 6月8日 6月13日平均 .醇裝置應用有較安全的技術(shù)保證較高的經(jīng)濟效益，改造的有廣闊的應用前景。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..粗醇產(chǎn)量/v來(lái)-' 80.16 78.01 79.68 80.24 78.32 79.27(上接第39頁(yè))改造后10//-h-126432 26170 17598 2160 18356 2201952608004 .000 7733 + 3431 6830202686停車(chē) 239 31289綜上所述,傳統MEA法回收CO2裝置存在設備10/m+-13449 36317 32078 3126 2336 369腐蝕問(wèn)題,腐蝕主要影響因素是CO2和MEA的各種4.964.954.880V% 4.21 3.7 3.0 4.1 3.7 73.9降解產(chǎn)物,對此需要采取防護。防護措施主要從設萬(wàn)0/%1.31.0 1.42 1.6 1.50 L.4備選材清除雜質(zhì)和使用具有防腐性能的新型溶劑H/%64.37 67.73 69.8 6.37 S2.20 6.47等方面考慮。粗醇產(chǎn)品/班一1 78.49 78.0 67.0 67.1 5.98_ 69.參考文獻10100-0 23728 2919 停車(chē) 21750 2731820472[1] Chakaborty a k, Astrita C.CO2 aboption in aqueous sluians of1320M4.90 4.91 停車(chē)4.94 4.98 4.9hindered armines[J].Chenical Engineering Scieace, 1986,41(4):99700/%8..6車(chē)- 1003.002/% 1.7 1.8 停車(chē) 0.8 1.4 1.4[2] M.C.Mogul. Recbuce coroion in amine gas aborpion columns,6.8 74.0 停車(chē)8.6 64.5 68.Hydroearbon Possing, 199,78( 10):47 - 54,56.粗醇產(chǎn)品1貴-川) 6.48 61.81 停車(chē) 4.40 49.34 5.16[3] 謝苗諾娃,等.工藝氣體的凈化[ M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，表1分別列出了改造前2002年8萬(wàn)裝置和改1982.140.造后膜系統及6.8萬(wàn)裝置的運行數據。2002 年6月[4] 盧綺敏,等.石油工業(yè)中的腐蝕與防護[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社2001.198.因城市煤氣用量少而一直停車(chē),沒(méi)有同期數據。3.1氫回收效益按膜回收每年5~9個(gè)月投用計算,一年共30x5= 150d,每小時(shí)平均回收H2按實(shí)際數據平均值