一種甲醇馳放氣的回收利用方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及化工廢氣回收領(lǐng)域，特別涉及一種甲醇馳放氣的回收利用方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醇合成過程中存在許多副反應(yīng)，這些副反應(yīng)生成大量的惰性氣體并在系統(tǒng)中不斷累積，影響甲醇合成工況的正常運(yùn)行，必須不斷地排放。這種排放氣體稱為馳放氣。甲醇合成過程中得到的甲醇馳放氣的主要成分為h2、ch4、n2、CO、C02、H20等惰性氣體，其中，可以作為甲醇合成氣的4和ch4的總體積百分含量約占90%左右。所以有必要對(duì)甲醇馳放氣進(jìn)行回收利用。
[0003]傳統(tǒng)的對(duì)甲醇馳放氣的回收利用方法是將其作為燃料氣燃燒使用；或者將其作為PSA提氫裝置的原料氣；或者直接經(jīng)過膜分離裝置或者變壓吸附裝置僅回收部分氫氣。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]現(xiàn)有技術(shù)甲醇馳放氣的利用率低，氫氣的回收率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種高甲醇馳放氣利用率的，高氫氣回收率的甲醇馳放氣的回收利用方法及系統(tǒng)。具體技術(shù)方案如下:
[0007]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種甲醇馳放氣的回收利用方法，包括:
[0008]步驟a、通過膜分離工藝處理甲醇馳放氣，得到滲透氣和非滲透氣，所述滲透氣包括氏，所述滲透氣中所述H2的體積百分含量> 90%，所述非滲透氣包括CH4、C0、C02，所述非滲透氣中所述CH4、CO、C02的總體積百分含量> 90% ；
[0009]步驟b、通過變壓吸附制氫工藝處理所述滲透氣，獲得純度> 99.999%的氫氣；
[0010]步驟c、將所述非滲透氣作為合成甲醇的補(bǔ)充原料氣，送入甲醇合成裝置的原料氣系統(tǒng)，使所述原料氣系統(tǒng)中總原料氣的氫碳比為2.05-2.15，進(jìn)行甲醇的合成；
[0011]所述步驟b和所述步驟c沒有先后順序的限制。
[0012]進(jìn)一步地，所述方法還包括:在所述步驟a之前，利用脫鹽水洗滌所述甲醇馳放氣，使所述甲醇馳放氣中甲醇的含量小于200ppm，然后將洗滌后的甲醇馳放氣加熱至50-68。。。
[0013]具體地，所述膜分離工藝中，控制所述甲醇馳放氣的流量約為20000Nm3/h，所述甲醇馳放氣的入口壓力為8.1MPa，所述滲透氣的出口壓力為2.4MPa，。
[0014]具體地，所述步驟b中，所述通過變壓吸附制氫工藝處理所述滲透氣的過程中，所使用的吸附劑為硅膠、活性氧化鋁、活性碳或者沸石分子篩；
[0015]所述吸附劑的孔隙率為0.3-0.5 ；
[0016]所述吸附劑的比表面積為300_800m2/g ；
[0017]所述吸附劑的孔容為0.3-1.4cm3/g。
[0018]具體地，所述變壓吸附制氫工藝過程中，吸附壓力為2.4_3MPa。
[0019]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種甲醇馳放氣的回收利用系統(tǒng)，包括:膜分離裝置、變壓吸附制氫裝置和甲醇合成裝置，所述變壓吸附制氫裝置和所述甲醇合成裝置均與所述膜分離裝置連接；
[0020]所述膜分離裝置包括甲醇馳放氣進(jìn)口、滲透氣出口和非滲透氣出口，所述甲醇馳放氣進(jìn)口設(shè)置在所示膜分離裝置的底部，所述滲透氣出口和所述非滲透氣出口均設(shè)置在所示膜分離裝置的上部；
[0021]所述甲醇合成裝置包括甲醇馳放氣出口、所述原料氣進(jìn)口，所述甲醇馳放氣出口通過馳放氣管線與所述甲醇馳放氣進(jìn)口連接，所述原料氣進(jìn)口通過非滲透氣管線與所述非滲透氣出口連接。
[0022]具體地，所述變壓吸附制氫裝置包括滲透氣進(jìn)口和高純氫出口，所述滲透氣進(jìn)口通過滲透氣管線與所述滲透氣出口連接。
[0023]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括甲醇合成原料氣儲(chǔ)罐，所述原料氣進(jìn)口還通過原料氣管線與所述甲醇合成原料氣儲(chǔ)罐連接。
[0024]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括至少4個(gè)抽吸泵，分別設(shè)置在所述馳放氣管線、所述非滲透氣管線、所述滲透氣管線、所述原料氣管線上，用于氣體的輸送。
[0025]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括至少4個(gè)閥門，分別設(shè)置在所述馳放氣管線、所述非滲透氣管線、所述滲透氣管線、所述原料氣管線上，用于氣體的調(diào)節(jié)、導(dǎo)流和穩(wěn)壓。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0027]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供的甲醇馳放氣的回收利用方法，通過膜分離工藝處理甲醇馳放氣，得到高含氫量的滲透氣及包括CH4、C0、C02的非滲透氣，一方面，通過對(duì)滲透氣進(jìn)行變壓吸附制氫，獲得純度> 99.999%的氫氣，提高了氫氣的回收率；另一方面，通過將非滲透氣作為合成甲醇的補(bǔ)充原料氣，降低了合成甲醇的原料氣的消耗量，提高了甲醇馳放氣的利用率。
[0028]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供的甲醇馳放氣的回收利用系統(tǒng)，包括:膜分離裝置、以及與膜分離裝置連接的變壓吸附制氫裝置和甲醇合成裝置。通過使用膜分離裝置對(duì)甲醇馳放氣進(jìn)行分離，獲取高含氫<量的滲透氣和包括CH4、CO、C02的非滲透氣，然后將滲透氣輸入變壓吸附制氫裝置進(jìn)行處理，獲取純度> 99.999%的氫氣，提高了氫氣的回收率；將非滲透氣輸入甲醇合成裝置，作為合成甲醇的補(bǔ)充原料氣，降低合成甲醇的原料氣的消耗量，提高了甲醇馳放氣的利用率。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的甲醇馳放氣的回收利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記分別表示:
[0032]1膜分離裝置，
[0033]11甲醇馳放氣進(jìn)口，
[0034]12滲透氣出口，
[0035]13非滲透氣出口，
[0036]2變壓吸附制氫裝置，
[0037]21滲透氣進(jìn)口，
[0038]22高純氫氣出口，
[0039]3甲醇合成裝置，
[0040]31甲醇馳放氣出口，
[0041]32原料氣進(jìn)口，
[0042]4甲醇合成原料氣儲(chǔ)罐，
[0043]5抽吸泵，
[0044]6 閥門，
[0045]7馳放氣管線，
[0046]8非滲透氣管線，
[0047]9滲透氣管線，
[0048]10原料氣管線。
【具體實(shí)施方式】
[0049]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0050]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種甲醇馳放氣的回收利用方法，包括:
[0051]步驟101、通過膜分離工藝處理甲醇馳放氣，得到滲透氣和非滲透氣，該滲透氣包括H2，該滲透氣中所述H2的體積百分含量彡90%,該非滲透氣包括CH4、C0、C02，該非滲透氣中CH4、CO、C02的總體積百分含量> 90%。
[0052]步驟102、通過變壓吸附制氫工藝處理步驟101所得的滲透氣，獲得純度彡99.999%的氫氣。
[0053]步驟103、將步驟101所得的非滲透氣作為合成甲醇的補(bǔ)充原料氣，送入甲醇合成裝置的原料氣系統(tǒng)，使原料氣系統(tǒng)中總原料氣的氫碳比為2.05-2.15，進(jìn)行甲醇的合成。
[0054]其中，步驟102和步驟103沒有先后順序的限制。
[0055]本發(fā)明實(shí)施例提供的甲醇馳放氣的回收利用方法，通過膜分離工藝處理甲醇馳放氣，得到高含氫量的滲透氣及包括ch4、co、co2的非滲透氣，一方面，通過對(duì)滲透氣進(jìn)行變壓吸附制氫，獲得純度> 99.999%的氫氣，提高了氫氣的回收率；另一方面，通過將非滲透氣作為合成甲醇的補(bǔ)充原料氣，而不是直接作為燃料，降低了合成甲醇的原料氣的消耗量，提高了甲醇馳放氣的利用率，降低了甲醇生產(chǎn)的成本，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。而且，該方法簡(jiǎn)單易行，便于規(guī)?；I(yè)應(yīng)用。
[0056]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種優(yōu)選的甲醇馳放氣的回收利用方法，