一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，主要包括兩個精過濾器、進料加熱器、膜分離器，所述兩個精過濾器并列設(shè)置實現(xiàn)交替工作，并且精過濾器進口和出口兩端設(shè)置差壓變送器，所述精過濾器、進料加熱器、膜分離器依次通過管道連通。本實用新型深度脫氫全過程屬于物理過程，無化學變化，能耗和成本低，本裝置操作簡單、脫氫效率高、工藝簡單控制回路及監(jiān)控點少，方便快捷。
【專利說明】一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種膜分離裝置，具體涉及一種用于生產(chǎn)乙二醇的一氧化碳原料 氣膜分離深度脫氫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 乙二醇作為一種重要的石油化工基礎(chǔ)有機原料，每年的需求量非常高，而一氧化 碳原料氣是生產(chǎn)乙二醇的重要原材料；目前廣泛應用的生產(chǎn)乙二醇的工藝方法為C0先與 亞硝酸甲酯催化合成草酸二甲酯，草酸二甲酯再催化加氫制得乙二醇，該工藝方法需要解 決的一個重要問題是C0原料氣中的氫氣含量問題；C0原料氣一般是將合成氣、水煤氣、半 水煤氣、鋼廠和電石廠尾氣等通過變壓吸附分離提濃獲得的，最終獲得的C0產(chǎn)品氣無可避 免的含有微量氫氣，為滿足C0氧化偶聯(lián)法對C0原料氣中氫氣含量的要求必須將其中的微 量氫氣進行深度脫除，使C0原料氣中氫氣的含量低于lOOppm。
[0003] 目前關(guān)于C0原料氣深度脫氫公開的專利有CN200910061853. 5、CN201110045473. X、CN201110046318. X、CN201110047240. 3、CN201110045647. 2、CN201110045204. 3、 CN201210425285. 4 ;這些專利所使用的深度脫氫方法均是利用氫氣和氧氣在脫氫催化劑 作用下反應生成水的原理來脫氫，即催化氧化深度脫氫；利用該技術(shù)原理的深度脫氫裝置 存在固有的缺點是需要額外引入氧氣、需要使用昂貴的負載貴金屬組份的脫氫催化劑、需 要精確控制催化反應所需要的各種條件(如氫氣和氧氣的配比、反應溫度、反應壓力等)、需 要防止一氧化碳與氧氣反應(該反應不僅消耗一氧化碳而且還為C0原料氣帶來新的雜質(zhì) C02)，而且還需要控制反應后的氣體中氧氣的含量，使氧氣含量低于lOOOppm，工藝監(jiān)控點 多，工藝控制相對較為復雜，此外部分脫氫催化劑還需要建設(shè)催化劑高溫還原設(shè)備，操作復 雜，后處理工序繁多，能耗高。
[0004] 針對以上一氧化碳深度脫氫工藝過程中存在的問題，本實用新型提供了一種采用 氣體膜分離工藝的深度脫氫裝置；氣體膜分離工藝的基本原理是利用各氣體組分在膜材料 中的溶解擴散速率不同、在膜兩側(cè)分壓差推動力作用下導致其滲透速率不同而實現(xiàn)分離， 該工藝方法不存在化學反應，不需要引入新的雜質(zhì)和精確控制反應條件，具有設(shè)備簡單、投 資小、脫氫成本低、操作方便等優(yōu)點。 實用新型內(nèi)容
[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種用于乙二醇的一氧化碳原 料氣膜分離深度脫氫裝置。
[0006] 本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，包 括兩個精過濾器、進料加熱器、膜分離器，所述兩個精過濾器并列設(shè)置并通過管道連接，所 述精過濾器、進料加熱器、膜分離器依次通過管道連通。
[0007] 所述精過濾器可交替工作，用于脫除⑶原料氣中攜帶的大于0. 03 μ m的粉塵。
[0008] 所述精過濾器的進口和出口兩端設(shè)置差壓變送器，用于測量顯示精過濾器進出口 間的壓差，進而提示更換精過濾器中的濾芯組件。
[0009] 除塵后的C0原料氣進入進料加熱器中加熱使其溫度升高5~10°C，以避免C0原料 氣中的水蒸汽在后續(xù)膜分離器的滲透側(cè)濃縮后凝結(jié)，同時恒定膜分離器操作溫度以使其處 于最優(yōu)化的工作狀態(tài)，加熱介質(zhì)采用低壓蒸汽，加熱后的C0原料氣進入膜分離器。
[0010] 所述膜分離器的入口管線和滲余氣產(chǎn)品管線之間還連接有一分流管線，入口管 線、滲余氣產(chǎn)品管線、分流管線均設(shè)置有控制閥，在出現(xiàn)特定工作情況條件下，如進入膜分 離器的C0原料氣的溫度過高或過低、流量過大或者需要緊急停車時，則可通過控制控制閥 的開關(guān)狀態(tài)保護膜分離器。
[0011] 所述C0原料氣壓力在0. 5?1. 5MPa. G時，在所述膜分離器的膜滲透側(cè)設(shè)置真空 泵，使膜滲透側(cè)壓力為〇?_80kPa. G，增大膜兩側(cè)的壓差，提高脫氫效率，真空泵之后還設(shè) 置滲透氣緩沖罐。
[0012] 本實用新型具有如下的有益效果：
[0013] 1、膜分離深度脫氫裝置簡單，脫氫過程屬于物理過程，無化學變化，獲得的C0產(chǎn) 品氣中的氫氣含量低于lOOppm，脫氫能耗和成本低。
[0014] 2、膜分離深度脫氫裝置幾乎沒有移動部件，膜材料使用壽命長，所需維護甚少，操 作簡單可靠，開工率較高。
[0015] 3、膜分離深度脫氫裝置的工藝控制回路及監(jiān)控點少，開車及停車方便快捷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型裝置示意圖。
[0017] 圖2為本實用新型實施例2裝置示意圖。
[0018] 圖中：1為精過濾器1# ;2為精過濾器2# ;3為差壓變送器；4為進料加熱器；5為膜 分離器；6為控制閥；7為控制閥；8為控制閥；9為真空泵；10為滲透氣緩沖罐。

【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0020] 如圖1所示，本裝置包括兩個精過濾器、進料加熱器（4)、膜分離器（5)，精過濾器 并列設(shè)置通過管道連接，可交替工作，用于脫除C0原料氣中攜帶的大于0. 03 μ m的粉塵，進 口和出口兩端設(shè)置差壓變送器；膜分離器（5)的入口管線和滲余氣產(chǎn)品管線之間還連接有 一分流管線，入口管線、滲余氣產(chǎn)品管線、分流管線均設(shè)置有控制閥（6，7，8 )。
[0021] 實施例1 :
[0022] C0原料氣首先進入精過濾器（1)中脫除粒徑大于0. 03 μ m的微細粉塵，當差壓變 送器（3)測量顯示的壓差大于0. IMPa時則先將C0原料氣切換至精過濾器（2)，在不停車的 情況下更換精過濾器（1)中的濾芯組件。
[0023] 除塵后的C0原料氣進入進料加熱器（4)中加熱使其溫度升高5~10°C，以避免C0 原料氣中的水蒸汽在后續(xù)膜分離器（5)的滲透側(cè)濃縮后凝結(jié)，同時恒定膜分離器（5)操作 溫度以使其處于最優(yōu)化的工作狀態(tài)，加熱介質(zhì)采用低壓蒸汽，加熱后的C0原料氣進入膜分 離器（5)，在膜組件的滲透作用下，C0原料氣中的易滲透組份氫氣透過膜并在膜的滲透側(cè) 富集，在膜的滲余側(cè)獲得氫氣含量低于lOOppm的滲余氣產(chǎn)品，即C0產(chǎn)品氣，用于生產(chǎn)乙二 醇。
[0024] 在出現(xiàn)特定工作情況條件下，如進入膜分離器（5)的C0原料氣的溫度過高或過 低、流量過大或者需要緊急停車，則將控制閥（6)和（7)關(guān)閉，控制閥（8)保持開啟狀態(tài)，從 而有效保護膜分離器（5)的膜組件。
[0025] 實施例2 :
[0026] C0原料氣首先進入精過濾器（1)中脫除粒徑大于0. 03 μ m的微細粉塵，當差壓變 送器（3)測量顯示的壓差大于0. IMPa時則先將C0原料氣切換至精過濾器（2)，在不停車的 情況下更換精過濾器（1)中的濾芯組件。
[0027] 除塵后的C0原料氣進入進料加熱器（4)中加熱使其溫度升高5~10°C，以避免C0 原料氣中的水蒸汽在后續(xù)膜分離器（5)的滲透側(cè)濃縮后凝結(jié)，同時恒定膜分離器（5)操作 溫度以使其處于最優(yōu)化的工作狀態(tài)，加熱介質(zhì)采用低壓蒸汽，加熱后的C0原料氣進入膜分 離器（5)，在膜組件的滲透作用下，C0原料氣中的易滲透組份氫氣透過膜并在膜的滲透側(cè) 富集，在膜的滲余側(cè)獲得氫氣含量低于lOOppm的滲余氣產(chǎn)品，即C0產(chǎn)品氣，用于生產(chǎn)乙二 醇。
[0028] 在C0原料氣壓力為0. 5~1. 5MPa時，在膜分離器（5)的滲透側(cè)設(shè)置真空泵（9)，所 述真空泵之后還設(shè)置滲透氣緩沖罐（10)，真空泵（9)與滲透氣緩沖罐（10)通過管道連通。 在真空泵（9 )的作用下，膜分離器（5 )的滲透側(cè)壓力降至(T-80kPa. G，獲得的膜滲透氣首先 經(jīng)過真空泵（9)，再進入滲透氣緩沖罐（10)穩(wěn)壓后送出裝置界區(qū)。
[0029] 在出現(xiàn)特定工作情況條件下，如進入膜分離器（5)的C0原料氣的溫度過高或過 低、流量過大或者需要緊急停車，則將控制閥（6)和（7)關(guān)閉，控制閥（8)保持開啟狀態(tài)，從 而有效保護膜分離器（5)的膜組件。
[0030] 上述實施例，僅是本實用新型的幾個具有代表性的實例，并非用來限制本實用新 型的實施與權(quán)利范圍，凡與本實用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容相同或等同的技術(shù)方案，均應包 括在本實用新型保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，其特征在于：主要包括兩個并列的精過 濾器、進料加熱器（4)、膜分離器（5); 所述精過濾器并列設(shè)置通過管道連接，并可交替工作，用于脫除C0原料氣中攜帶的大 于0. 03 μ m的粉塵； 所述精過濾器、進料加熱器（4)、膜分離器（5)依次通過管道連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，其特征在于：所 述兩個精過濾器的進口和出口兩端設(shè)置差壓變送器，用于測量顯示精過濾器進出口間的壓 差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，其特征在于：所 述膜分離器（5 )的入口管線和滲余氣產(chǎn)品管線之間還連接有一分流管線，入口管線、滲余氣 產(chǎn)品管線、分流管線均設(shè)置有控制閥（6, 7,8)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，其特征在于：所 述CO原料氣壓力在0. 5~1. 5MPa. G時，在膜分離器（5)的膜滲透側(cè)設(shè)置真空泵（9)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種一氧化碳原料氣膜分離深度脫氫裝置，其特征在于：所 述真空泵（9)之后設(shè)置滲透氣緩沖罐（10)。
【文檔編號】C01B31/18GK203886394SQ201420226236
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】朱代希, 蘭治淮, 陳理, 唐亮 申請人:四川省達科特能源科技有限公司, 柏美亞（中國）有限公司