新能凤凰能源有限公司(简称新凤能源)2006年开始建树72万t煤制甲醇名目，影响因素配套响应的氢接氢接管装置。2017年全厂妨碍产能的管高扩能刷新，煤质甲醇名目由72万t扩产至100万t，效运行氢接管装置也做了响应的及处刷新。

氢接管装置的置措中间是膜分说器，膜分说器的影响因素使命条件及膜分说器的功能对于氢气接管率有抉择性的影响。

甲醇分解装置来的氢接弛放气由膜分说装置接管其中85%(体积分数，下同)摆布的管高氢气，接管的效运行氢气经氢气缩短机增压后送至甲醇别致气中妨碍再破费，抵达增产降耗的及处目的。尾气送至燃料气管网。置措

1道理及工艺介绍

1.1膜分说道理

在膜双侧响应组分分压差(增长力)的影响因素熏染下，各气体组分在高份子聚合物中的氢接消融散漫速率差距，导致其渗透经由纤维膜壁的管高速率差距而分说。增长力、膜面积及膜的分说抉择性，组成为了膜辨此外三因素。凭证气体渗透经由膜的速率快慢，可把气体分成“快气”以及“慢气”。罕有气体中，H2O、H二、He、H2S、CO2等为“快气”；而“慢气”则有CH4及其余烃类、N二、CO、Ar等。

1.2工艺流程

氢回收工艺流程见图1。

由甲醇分说器(V5102)进口来的弛放气在小于5.3MPa(分解零星压力)压力下进入膜分说装置，首先进水洗塔(T5101)洗去气体中甲醇。洗去甲醇的弛放气经流量自调阀(FV5104)操作流量落伍入气液分说器(V5115)，以作废气体中夹带的液体。从气液分说器进去的气体进中计管式换热器(E5105)将质料气妨碍加热。加热过的气体并列进入一级膜分说器组(M5102A、M5102B、M5102C、M5102D)妨碍分说，在低压侧患上到富氢一级渗透气，一级膜分说器组的尾气并列进入二级膜分说器组(M5102E、M5102F)，在低压侧患上到富氢二级渗透气，一级以及二级渗透气混合后作为产物气返回氢气缩短机进口；而尾气经尾气阀减压至0.55MPa后并入燃料气管网。

2影响因素合成及处置措施

在膜辨此外三因素中膜的面积由于配置装备部署选型已经判断，增长力可能代表膜运行的工艺条件，膜的分说抉择性由膜自己的功能抉择。

2.1增长力

影响增长力的因素主要有两方面，一方面是弛放气中各气体组分的含量，另一方面是膜双侧的压差。

弛放气中各气体组分的含量由甲醇分解反映情景判断。在实际破费中弛放气中各气体组分相对于晃动，不调节的空间。

新凤能源在氢接管刷新中替换了氢气缩短机，飞腾了氢气缩短机进口压力；同时，新增两个膜分说器作为二级膜分说器组。刷新后膜后渗透气压力由3.0MPa降为1.8MPa，增长力由1.5MPa提升至2.2MPa。扩能刷新后弛放宇量大大削减，增长力削减后可能保障渗透气浓度并接管更多的渗透气。

妄想中弛放宇量由弛放气流量调节阀操作，但在实际操作中经由氢接管尾气阀来操作弛放宇量。该操作可能防止弛放气流量调节阀的减压熏染飞腾膜的进口压力，保障弛放气入膜压力不断在较高水平，可能实用保障增长力不断是最大的。

2.2膜的分说功能

2.2.1影响因素

影响膜分说功能的因素有:水露、甲醇、铁锈、油污、气体流向、气速等。

(1)水露附在纤维膜的概况，削减了气体的渗透阻力，还可能使膜变脆。

(2)甲醇可能使膜概况的涂层老化脱落，飞腾接管氢气的浓度，还可能使纤维膜变脆。

(3)铁锈、油污附在纤维膜的概况，削减了气体的渗透阻力。

(4)气体假如倒流会使膜概况的涂层脱落，接管氢气的浓度飞腾。

(5)气速太大，冲洗力大，简略使膜断裂，还会组成膜概况的涂层脱落，接管氢气的浓度飞腾。

2.2.2处置措施

新凤能源膜分说器接管美国普里森中空纤维复合膜(简称普利森膜)，由于膜功能严正着落组成氢气接管率较低，于2019年9月23日对于膜分说器一级4根普里森膜妨碍了替换。替换时对于膜分说器妨碍了子细魔难，发现膜纤维泛起大批断裂，膜的中下部变色，最下部已经全副变色，有水及铁锈附着在膜上，部份膜的渗透气进口已经窒息。这些情景组成膜的渗透能耐大大着落，渗透宇量也不断着落，最终使氢气接管率不断着落，氢接管的经济价钱着落。

替换膜后氢气接管率由72.34%提升至92.27%，膜处于很好的运行形态。经由数据也印证了膜的下部(前半段)渗透能耐已经很差。在分说器中，弛放气是从膜分说器的下部进入，渗透气从底部进去，尾气则是从分说器上部进去。膜的中下部实现为了渗透气的提浓，而中上部次若是为了削减渗透宇量。由于膜的下部已经窒息，渗透次若是从膜的中上部开始渗透，膜只实现提浓阶段以及部份削减渗透宇量的功能，以是膜的渗透气浓度不比膜残缺形态时低，反而可能更高，但因渗透宇量的着落，组成氢气接管率的着落。替换膜先后的详细数据见表1。

2.2.3操作要点

经由对于膜分说器前期运行情景的总结，可将影响因素演绎为多少个操作方面，即弛放气甲醇含量、水洗塔洗涤水量及气液分说器液位操作、入膜温度、尺度操作。经由严厉操作同样艰深目的及操作，确保膜不断处于最佳功能形态。

(1)弛放气甲醇含量的操作。

新凤能源弛放气甲醇体积分数操作目的为小于200×10-6。甲醇分说器气相进口温度不断操作在40℃摆布，同时扩能刷新中将甲醇分说器进口丝网改为高效式叶片分说器之后退分说下场，保障弛放气中甲醇含量坚持在较低水平。在扩能刷新历程中，弛放宇量削减，弛放气甲醇含量不断飞腾，每一每一超目的。对于甲醇水洗塔的喷头妨碍刷新，削减了喷头的喷淋密度。刷新后弛放气甲醇体积分数不断在100×10-6如下。

(2)操作甲醇水洗塔洗涤液用量及气液分说器液位，削减弛放气中水含量，特意是液滴形态下的水。

新凤能源运用的洗涤液是脱盐水，水质很好，不存在结垢等天气。同时严厉操作甲醇水洗塔的用水量及温度，在弛放气甲醇含量较低的情景下，水量也坚持在较低水平，这样可能削减弛放气中液滴含量。水洗塔用水体积流量(两套零星合计用水量)由原本2m3/h降至1.6m3/h，水温不断小于40℃。弛放气中带的水点进入氢接管装置后首先进入气液分说器，将液滴分说进去。在扩能刷新中对于气液分说器妨碍重新妄想替换，保障其分说下场。同时在运行中严厉操作甲醇水洗塔及气液分说器液位。气液分说器惟独远传液位，无现场液位计，在运行中远传液位计每一每一泛起倾向，影响了液位调拨功能。随后在分说器上削减现场液位计，同时在每一次停车时对于远传液位计妨碍拆检，保障远传液位计的精确性。

(3)入膜温度的操作。

出气液分说器后的弛放气温度个别低于40℃。该温度处于水的露点温度临近，可能会有水冷凝带入膜内，影响膜的功能。经由对于所有管线及膜分说器妨碍保温处置，削减热量的损失；同时，引入1.27MPa蒸汽对于弛放气妨碍加热。原入膜温度操作目的为40～45℃，运行后发现膜内带水，尽管带水量少少，可是这部份水使配置装备部署泛起锈蚀，膜上的水及铁锈严正影响了膜的功能及运用寿命。发现下场后将入膜温度操作目的改为50～55℃，提温后使弛放气温度远离水蒸气的露点温度，防止水蒸气在膜渗透侧稀释凝聚成水。入膜的温度也不能操作患上过高，温渡过高会组成膜的老化速率减速。

(4)尺度同样艰深及开停车时期的操作。

膜分说器中的膜组件由高份子质料组成，其耐压功能有确定限度。过高的温度以及压差会组成封头的破损以及膜的失效。操作时应留意:①开停车历程中升压与降压必需飞快操作。严禁压力突升概况突降，气流速渡过大冲坏接管膜。②严厉操作弛放气与渗透气的压差。超压差会组成膜分说器破损。③膜分说器不论开停仍是运行，严禁反压。④严厉操作弛放气入膜温度及入膜弛放气甲醇含量。⑤严厉监控甲醇水洗塔及气液分说器液位，泛起颇为实时处置，勤排液。⑥严厉操作弛放气总体积流量小于15000m3/h。

3结语

(1)经由替换一级膜分说器的四个膜分说器，使氢接管装置运行功能以及价钱大大提升。替换膜后氢气接管率由72.34%提升至92.27%，接管的氢气体积流量可后退1400m3/h，可多产甲醇1t/h，经济效益颇为可不雅。

(2)经由氢接管装置的一系列技术刷新及操作的不断优化，实用场置了膜分说器功能影响因素的影响，保障了膜的精采功能，缩短了膜的运用寿命。大批氢气的接管飞腾了甲醇分解零星惰性气体的积攒，同时也飞腾破费甲醇的实用气破费量。

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