3氢回收装置改造效果



3氢回收装置改造效果

表1氢回收装置改造前后工艺条件

通过表1中的数据对比可以知道，氢回收装置改造前后生产系统的工艺条件基本一致，因此可以通过控制变量法来对比分析改造前后氢气的回收率，从而得出工艺优化后的效果。

3.2改造前后氢回收装置工艺指标对比

表2氢回收装置改造前后操作参数对比

氢回收装置改造前后渗透气和非渗气气体组分对比，根据大量数据统计求平均计算，可得下表：

表3改造前后气体变化（单位：%体积分数）

本文通过长时间的数据分析，并根据不同的反应条件下反应状况，分析不同组分对合成反应的影响，由表2、表3可得：在氢回收改造前后操作参数一致的情况下，氢气回收率由84.98%提高至93.19%，非渗透气中有效成分H2的含量明显下降，如果将其折合成甲醇产量则是由1.2 t每小时降至0.61 t每小时。我们可以看到增加一组膜分离器可以在很大程度上降低能耗，提高甲醇产量，降低副产品乙醇、丙酮等。

4　甲醇改造投资及收益

本技改投资组成为：整套4根离膜组、换热器造价、管道阀门等材料费、土建施工费用、设备安装费用，投资总计180万元。

改造前非渗透气中的氢气含量为1.81 kNm3/h，改造后非渗透气中的氢气含量为0.86 kNm3/h。回收氢气量：1.81-0.86=0.95 kNm3/h。回收氢气折合甲醇（理论最大量，氢气全部转化为甲醇，所需碳按CO计：CO+ 2H2=CH3OH，甲醇分子量32 g/mol，标况摩尔体积22.4 L/mol）：

每年按200 d生产，每吨甲醇按2 100元计，每年可增加收入：

5　结语

自2014年9月份改造后投用以来，氢回收系统累积的惰气中的有效气体H2回收率由85%提高至93%，每小时增加H2产量0.68 t，使之与CO反应合成甲醇。不但提高了产量，而且优化了合成氢碳比，提高了合成反应效率。通过降低压缩机转速来减少压缩机蒸汽消耗，并且延长压缩机使用年限。氢回收装置运行稳定，非渗透气出口氢气分析指标平均在10%以下，达到设计指标，每小时增产甲醇0.68 t。由于装置为物理过程，操作简单，安全稳定，效益回收快。

甲醇合成的有效气体中包含大量的CO和CO2气体，改善氢回收装置的运行工况和条件，能够有效减少驰放气中的碳排放量，对改善周边地区的大气环境有着重大意义。

参考文献

［1］董子丰.氢气膜分离技术的现状、特点和应用［J］.工厂动力，2000，（1）：25-35.

［2］陈勇，王从厚，吴敏.气体膜分离技术与应用［J］.化学工业出版社，2004（3）：288.

［3］曹明.气体膜分离技术及应用［J］.广州化工，2011（17）：30-31.

樊玉海，1968年3月5日出生，毕业于哈尔滨工程大学，学士。现在同煤广发化学工业有限公司技术部工作，工程师。

Application and Improvement of Hydrogen Recovery Device of Methanol Synthesis System

Fan Yuhai

Abstract：The vast inert gas is accumulated in the system because of using synthesis gas recycling technology in the 600000 t/a methanol project of Guangfa Chemical Industry Co.，Ltd. of Datong Coal Mine Group，it not only affects the re⁃action rate and reduces the efficiency of catalytic synthesis，but also increases the energy consumption of synthetic com⁃pressor. Improving hydrogen recovery device that increasing membrane separation method reduces the energy consump⁃tion and improves the crude methanol content by analysis and calculation.

Keywords:methanol synthesis；hydrogen recovery；membrane separation technology

收稿日期：2015-10-20

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