[实用新型]一种一氧化碳原料气膜分离深度脱氢装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膜分离装置，具体涉及一种用于生产乙二醇的一氧化碳原料气膜分离深度脱氢装置。

背景技术

乙二醇作为一种重要的石油化工基础有机原料，每年的需求量非常高，而一氧化碳原料气是生产乙二醇的重要原材料；目前广泛应用的生产乙二醇的工艺方法为CO先与亚硝酸甲酯催化合成草酸二甲酯，草酸二甲酯再催化加氢制得乙二醇，该工艺方法需要解决的一个重要问题是CO原料气中的氢气含量问题；CO原料气一般是将合成气、水煤气、半水煤气、钢厂和电石厂尾气等通过变压吸附分离提浓获得的，最终获得的CO产品气无可避免的含有微量氢气，为满足CO氧化偶联法对CO原料气中氢气含量的要求必须将其中的微量氢气进行深度脱除，使CO原料气中氢气的含量低于100ppm。

目前关于CO原料气深度脱氢公开的专利有CN200910061853.5、CN201110045473.X、CN201110046318.X、CN201110047240.3、CN201110045647.2、CN201110045204.3、CN201210425285.4；这些专利所使用的深度脱氢方法均是利用氢气和氧气在脱氢催化剂作用下反应生成水的原理来脱氢，即催化氧化深度脱氢；利用该技术原理的深度脱氢装置存在固有的缺点是需要额外引入氧气、需要使用昂贵的负载贵金属组份的脱氢催化剂、需要精确控制催化反应所需要的各种条件（如氢气和氧气的配比、反应温度、反应压力等）、需要防止一氧化碳与氧气反应（该反应不仅消耗一氧化碳而且还为CO原料气带来新的杂质CO₂），而且还需要控制反应后的气体中氧气的含量，使氧气含量低于1000ppm，工艺监控点多，工艺控制相对较为复杂，此外部分脱氢催化剂还需要建设催化剂高温还原设备，操作复杂，后处理工序繁多，能耗高。

针对以上一氧化碳深度脱氢工艺过程中存在的问题，本实用新型提供了一种采用气体膜分离工艺的深度脱氢装置；气体膜分离工艺的基本原理是利用各气体组分在膜材料中的溶解扩散速率不同、在膜两侧分压差推动力作用下导致其渗透速率不同而实现分离，该工艺方法不存在化学反应，不需要引入新的杂质和精确控制反应条件，具有设备简单、投资小、脱氢成本低、操作方便等优点。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于乙二醇的一氧化碳原料气膜分离深度脱氢装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种一氧化碳原料气膜分离深度脱氢装置，包括两个精过滤器、进料加热器、膜分离器，所述两个精过滤器并列设置并通过管道连接，所述精过滤器、进料加热器、膜分离器依次通过管道连通。

所述精过滤器可交替工作，用于脱除CO原料气中携带的大于0.03μm的粉尘。

所述精过滤器的进口和出口两端设置差压变送器，用于测量显示精过滤器进出口间的压差，进而提示更换精过滤器中的滤芯组件。

除尘后的CO原料气进入进料加热器中加热使其温度升高5~10℃，以避免CO原料气中的水蒸汽在后续膜分离器的渗透侧浓缩后凝结，同时恒定膜分离器操作温度以使其处于最优化的工作状态，加热介质采用低压蒸汽，加热后的CO原料气进入膜分离器。

所述膜分离器的入口管线和渗余气产品管线之间还连接有一分流管线，入口管线、渗余气产品管线、分流管线均设置有控制阀，在出现特定工作情况条件下，如进入膜分离器的CO原料气的温度过高或过低、流量过大或者需要紧急停车时，则可通过控制控制阀的开关状态保护膜分离器。

所述CO原料气压力在0.5～1.5MPa.G时，在所述膜分离器的膜渗透侧设置真空泵，使膜渗透侧压力为0～-80kPa.G，增大膜两侧的压差，提高脱氢效率，真空泵之后还设置渗透气缓冲罐。

本实用新型具有如下的有益效果：

1、膜分离深度脱氢装置简单，脱氢过程属于物理过程，无化学变化，获得的CO产品气中的氢气含量低于100ppm，脱氢能耗和成本低。

2、膜分离深度脱氢装置几乎没有移动部件，膜材料使用寿命长，所需维护甚少，操作简单可靠，开工率较高。

3、膜分离深度脱氢装置的工艺控制回路及监控点少，开车及停车方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型装置示意图。

图2为本实用新型实施例2装置示意图。

图中：1为精过滤器1^#；2为精过滤器2^#；3为差压变送器；4为进料加热器；5为膜分离器；6为控制阀；7为控制阀；8为控制阀；9为真空泵；10为渗透气缓冲罐。