甲醇合成工藝中的馳放氣回收淺談

王小貝 楊林（山東華魯恒升股份有限公司，山東 德州 253000）

甲醇合成工藝中的馳放氣回收淺談

王小貝 楊林（山東華魯恒升股份有限公司，山東 德州 253000）

本文主要對(duì)甲醇合成工藝中所產(chǎn)生的馳放氣進(jìn)行了分析和研究，闡述了甲醇馳放氣回收存在的問題，同時(shí)還介紹了膜分離裝置對(duì)于甲醇合成工藝中的馳放氣的有效回收作用。除此之外還著重闡述了甲醇合成工藝中的馳放氣回收的改進(jìn)方法，希望能夠?yàn)槠髽I(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

甲醇合成工藝；馳放氣；回收；膜分離裝置；改進(jìn)方法

近些年來，越多越多企業(yè)都選擇使用甲醇合成工藝對(duì)馳放氣進(jìn)行回收，但是由于各方面的原因，企業(yè)使用甲醇合成工藝回收馳放氣的過程當(dāng)中還存在著很多的問題，這些問題不僅消耗了大量的資源，還降低了甲醇的回收率。本文就是針對(duì)甲醇合成工藝中的馳放氣回收中所產(chǎn)生的問題進(jìn)行探究，希望能夠提出有效的改進(jìn)方法提高甲醇合成工藝中馳放氣的回收率。

1 運(yùn)用甲醇合成工藝回收馳放氣所產(chǎn)生的問題

根據(jù)企業(yè)使用甲醇合成工藝回收馳放氣的實(shí)際運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)甲醇所產(chǎn)生的尾氣在合成氨之后，對(duì)放空氣能夠進(jìn)行充分的作用，還能夠起到一定的節(jié)能降耗的作用，但是不可避免的還是產(chǎn)生了幾個(gè)問題：

1.1 一氧化碳的轉(zhuǎn)化率比較低，有效空氣大量損失。

出現(xiàn)這一問題的原因是因?yàn)榧状嘉矚饬械乃畾獗壤容^低，在化學(xué)反應(yīng)中，導(dǎo)致一氧化碳的變化反應(yīng)不完全，所以在變換氣中一氧化碳的含量反而由原來的較低值變成了較高值。

1.2 甲烷化爐溫大幅度升高，縮短甲烷化催化劑使用時(shí)間

在甲醇合成工藝中，發(fā)現(xiàn)隨著馳放氣的回收量增長(zhǎng)，合成氨裝置中甲烷化溫升高的也非常嚴(yán)重。這種大幅度的升溫，對(duì)于甲烷化催化劑的使用壽命產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

1.3 NHD脫碳能耗大幅度增加，脫氫反應(yīng)器溫度陡然升高

之所會(huì)出現(xiàn)這一問題的原因，主要是源于甲烷化溫度升高的原因。為了合理控制溫度，降低脫碳系統(tǒng)所要求的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，在操作上工作人員必須付出大量的時(shí)間和精力嚴(yán)格操控。

綜合以上幾個(gè)問題可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用甲醇合成工藝回收馳放氣對(duì)于合成氨裝置的運(yùn)行存有較多的問題。因此，為了提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，必須要對(duì)甲醇合成工藝中關(guān)于馳放氣回收的技術(shù)方法加以改造，這對(duì)于企業(yè)將來的良好發(fā)展是具有重要意義的。

2 膜分離技術(shù)法

2.1 工作原理

膜分離系統(tǒng)的工作原理主要是依靠于一種聚合物薄膜來實(shí)現(xiàn)的，這種高分子聚合物薄膜能夠?qū)怏w進(jìn)行有效的過濾，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其分離的目的。當(dāng)有兩種及兩種以上的氣體在通過聚合物薄膜時(shí)，由于每種氣體所含的成分不同，其差異性明顯，那么它們?cè)谕ㄟ^聚合物薄膜時(shí)所產(chǎn)生的速率也會(huì)呈現(xiàn)出明顯的不同來。通過膜分離技術(shù)法能夠?qū)⑷鐨錃狻⒑獾取翱鞖狻焙偷獨(dú)獾取奥龤狻毖杆俚姆直娉鰜怼?/p>

膜分離系統(tǒng)中最為重要的部件就是管殼式的換熱器的膜分離器，它是由數(shù)萬根無比細(xì)小的空纖維絲所組成的，在組成之后被壓在承壓管殼內(nèi)。當(dāng)混合氣體進(jìn)入膜分離系統(tǒng)之后，先會(huì)沿著纖維的一側(cè)向內(nèi)部流動(dòng)，這個(gè)時(shí)候“快氣”就會(huì)不斷的透過聚合物薄膜，然后在纖維的另一側(cè)聚集，最后通過滲透口排出，而留在系統(tǒng)內(nèi)的氣體則會(huì)從非滲透口排出。

2.2 膜分離工藝流程

膜分離系統(tǒng)的具體工藝流程為首先將甲醇馳放氣放入到膜分離的氫回收裝置區(qū)，尾氣進(jìn)入到氣水分離器中，其作用是為了將氣體中帶有的霧沫去除，當(dāng)尾氣從氣水分離器中出來之后，它含有飽和的水蒸氣。為了避免水蒸氣在膜分離系統(tǒng)中凝結(jié)，也為了讓膜分離系統(tǒng)保持最良好的工作運(yùn)行狀態(tài)，在系統(tǒng)中必須要裝置進(jìn)料套管的加熱器，加熱的介質(zhì)為低壓蒸汽，然后通過自行調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。當(dāng)加熱后的原料氣體進(jìn)入到膜分離系統(tǒng)中，并經(jīng)過膜分離之后，會(huì)將氫氣滲透出來，馳放氣得以回收。而沒有滲透出來的氣體經(jīng)過自行調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)之后被并入合成到氨凈化系統(tǒng)，最終被回收利用后與一氧化碳進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)合成氨。

2.3 膜分離系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

隨著技術(shù)的發(fā)展，膜分離裝置技術(shù)日益成熟，被越來越多的企業(yè)所信賴。其具體的優(yōu)勢(shì)如下，第一點(diǎn)，使用膜分離系統(tǒng)所需的裝置數(shù)量不多，安裝此種裝置不需要大規(guī)模的建設(shè)生產(chǎn)裝置間，因此，其占地面積比較小。第二點(diǎn)，膜分離系統(tǒng)的資金投入量比較小，對(duì)于企業(yè)而言，能夠不需要投入大額資金就達(dá)到馳放氣回收的目標(biāo)，增加了企業(yè)的工作動(dòng)力。第三點(diǎn)，膜分離裝置技術(shù)不需要大量的操作人員，這在一定程度上為企業(yè)節(jié)約了人力資本，有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。第四點(diǎn)，膜分離裝置技術(shù)在近幾年的投入使用過程中運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，并有效的提高了馳放氣的回收率，為企業(yè)提高了競(jìng)爭(zhēng)力。第五點(diǎn)，運(yùn)用甲醇合成工藝中的膜分離裝置技術(shù)對(duì)馳放氣進(jìn)行有效回收，保護(hù)了環(huán)境，減少了碳的排放，讓我們賴以生存的地球更加美好。

3 結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛增長(zhǎng)，從事于甲醇生產(chǎn)的企業(yè)必將不斷的增加，隨之而來的其所產(chǎn)生的廢氣而言必然不斷的增多。在這這種情況下，對(duì)于甲醇生產(chǎn)企業(yè)而言，如何對(duì)廢棄氣體進(jìn)行有效回收，保護(hù)好我們賴以生存的環(huán)境成為企業(yè)首要考慮的問題。而通過甲醇合成工藝對(duì)實(shí)現(xiàn)馳放氣的綜合回收利用，毫無疑問為甲醇生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展開辟了一條新途徑。

[1]陳少鋒.甲醇合成工藝中的馳放氣回收[J].山東化工, 2016,13:140-142+145.

[2]杜康.膜分離技術(shù)在甲醇馳放氣回收裝置中的應(yīng)用效果分析及建議[J].工業(yè)設(shè)計(jì),2011,12:145-147.

王小貝（1985-）,男，河北遵化人，助理工程師，研究方向：煤化工。