[实用新型]精苯工艺驰放气中氢气的膜法回收系统

说明书

技术领域

本实用新型属于精苯工艺设备技术领域，具体涉及了一种精苯工艺驰放气中氢气的膜法回收系统。

背景技术

精苯装置采用的是高温加氢工艺，原料为焦化粗苯和氢气，通过催化加氢精制粗苯，反应压力5.5MPAG，反应温度为600～630℃，产品为纯度99.9％以上的精苯，作为原料送往下游环己醇装置。

精苯装置在满负荷生产时需向系统补充纯度99.9％原料氢气1200～1350NM³/h，外排废气(即驰放气)约900～1100NM³/h，其中含70％左右氢气，其余为甲烷等低碳烷烃，现有公司的做法大多是将驰放气直接通过燃料气管网送到精苯装置加热炉进行燃烧，外排由于没有有效回收并利用驰放气中的氢气，造成了很大的有效资源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种精苯工艺驰放气中氢气的膜法回收系统。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

精苯工艺驰放气中氢气的膜法回收系统：所述系统主要由水洗塔、冷却套管、汽液分离器、过滤器组、加热器、膜分离器依次串连组成，其中过滤器组由至少一个过滤器组成。

所述水洗塔的进水口处通过管道依次连接有冷却器、减压阀。

所述过滤器组由至少两个过滤器并联组成。

所述膜分离器为普里森膜分离器。

膜分离器的渗透气出口与氢气管网连接。

膜分离器的非渗透气出口与燃料气管网连接。

本实用新型结构简单，不需要动设备；所需维护甚少、操作简便可靠；开车及停车方便快捷；运行稳定，回收氢气纯度较稳定，回收氢气的纯度可达90％以上；利用气体膜分离技术回收驰放气中的氢气，回收的氢气可再返回系统进行回收利用，尾气进入燃料气管网，有效减少精苯工艺中99.9％氢气的补充量，大大降低产品纯苯的原料氢气单耗，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，精苯工艺驰放气中氢气的膜法回收系统：由减压阀1、冷却器2、水洗塔3、冷却套管4、汽液分离器5、过滤器组6、加热器7、膜分离器8通过管道依次串连组成，膜分离器8的渗透气出口与氢气管网9连接，膜分离器8的非渗透气出口与燃料气管网10连接，其中过滤器组6由两个过滤器61、62并联组成，所述膜分离器8为普里森膜分离器。

本实用新型采用了四川省达科特化工科技有限公司代理的美国空气公司生产的Prism(普里森)膜分离器(材质为聚酰亚胺中空纤维)。膜分离器的构型：膜分离器是数万根细小的中空纤维丝浇铸成管束而置于承压管壳内。做成丝状是为了在有限的空间内提供最大的膜面积，且可使膜两侧(膜管内外)能承受较大的压力差。原料气进入膜分离器壳程，并且在中空纤维丝膜管外流动，在膜两侧气体组分分压差的驱动下，‘快气’(氢气)选择性渗透通过膜壁并在膜管内富集后做为渗透气引出分离器返回装置的反应系统。

工作原理如下：

第一步、高压锅炉热水A(6.0MPa)经减压阀1减压至5.4MPa进入冷却器2冷却至30℃后送到水洗塔3的顶部，驰放气B从水洗塔3的底部进入，驰放气B与洗涤水充分接触，将驰放气B中的胺和大部分苯除去，含胺、苯水从水洗塔3的塔底排出，洗后驰放气B从水洗塔3的塔顶出来。

第二步、洗涤后驰放气B中的胺含量降到50ppm以下，但仍含有一部分苯，洗涤后的驰放气B进入冷却套管4，用冷冻水进行深冷，将苯冷凝下来，控制驰放气中的苯含量在1500PPm以下。

第三步、冷凝后的驰放气B含有苯液和该温度压力下的饱和水蒸汽及雾沫，冷凝后的驰放气B进入汽液分离器5，用于除去夹带的雾沫和苯液，同时防止液体进入分离器8。

第四步、汽液分离后的驰放气B通过过滤器组6，进一步除去汽液分离后的驰放气B中的液滴和杂质。

第五步、离开过滤器组6的驰放气B含有该温度、组成下的饱和水蒸汽和饱和苯蒸汽。为避免水、苯蒸汽在膜分离器8渗透侧浓缩后凝结，同时为使膜分离器8处于最优化的工作状态，将驰放气B送去加热器7升温至50～55℃，该加热器7加热介质为低压蒸汽，加热后的驰放气B进入膜分离器8回收其中的氢气，回收的氢气纯度在90％以上，渗透气C经计量后输送到氢气管网9和99.99％的纯氢混合，作为精苯装置的原料氢气进入反应系统，非渗透气D离开膜分离器8的壳程，经减压后直接进入燃料气管网10。

以下是申请人内部采用本实用新型氢气膜法回收系统的相关报告和效益分析

工业性试验报告：