专利名称：氢气膜分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及氢气膜分离技术，尤其涉及一种氢气分离膜组件。
背景技术：
在现代石油化学和炼油工业的一些大型工艺(如重整和裂解)过程中，氢气是重要产物，同时，氢气又是重要的化工原料，广泛应用于合成氨、合成甲醇、加氢精制、加氢裂化的过程中。石化工业一直都是耗氢大户，多年来，在石化工业中，氢气一直供不应求，随着原料油的加重和对辛烷值要求的提高，氢气的供求矛盾会更加突出。如果用油来制氢，不仅工艺复杂，而且还需要消耗大量的资源和能源。另一方面，石油在二次加工(如催化重整、加氢裂化、加氢精制和催化裂化等)过程中，由于发生一系 列复杂的裂化、异构化、芳构化、氢转移和脱氢等化学反应，所以，石油化工业又会排放出大量的含氢气体。如果没有合适的回收方法，则只好送到火炬系统烧掉。为了合理的利用资源，节约能源和保护环境，最好的办法是选用合适的回收方法加以回收利用。氢气膜分离技术就是其中一种非常好的回收方法。而氢气分离膜组件又是这一方法中的核心设备。以往通常的膜组件都是单膜芯装备，即一只膜壳中只能装一只用于气体分离的膜芯组件，若分离负荷较大时，则将若干单只的膜芯组件进行并联操作，达到增大处理能力的目的，但是由于氢气分离过程多是高压操作过程，因此膜组件外壳一般为压力容器，制造标准较高。分离气体量较大时，使用膜组件数量多，压力容器外壳数量也会增多，一方面增大了成本，另一方面又会增大占地面积，削弱了膜分离法的优势。
发明内容针对现有技术装备的弱点，本实用新型公开了一种氢气膜分离器，其对用于氢气分离的中空纤维膜组件及其压力容器外壳结构进行了改进，以达到减少压力容器外壳使用数量，降低成本和占地面积的目的。本实用新型的技术解决方案是这样实现的—种氢气膜分离器，包括平封头，压力容器外壳，其特征在于压力容器外壳内设有一组以上同轴并联的中空纤维膜芯；膜芯内有双层同轴中心管；相邻两组膜芯通过其双层同轴中心管在端部插接并以密封圈密封形成相贯通的内层中心管和外层中心管； 内层中心管构成膜芯渗透气输送管，其一端通过固定于外壳一端的平封头内侧的长接头与外壳的渗透气输出管相连接并以密封圈密封，膜芯渗透气输送管的另一端在外壳内封闭；外层中心管构成膜芯截留气输送管，其外管壁上开有小孔，膜芯截留气输送管一端通过固定于外壳另一端的平封头内侧的短接头与外壳的截留气输出管相连接并以密封圈密封，膜芯截留气输送管另一端在外壳内封闭；[0013]每组膜芯的一端用环氧树脂封堵，另一端与膜芯渗透气输送管以小孔相连通。与现有技术相比，本实用新型具有结构设计合理、设备成本降低、占地节约的显著特点根据气体分离负荷的需要，本实用新型实现了在一个压力容器外壳内，既适用于单组膜芯的膜分离处理，亦可适用于多组膜芯的并联操作，在不增加压力外壳数量的前提下，达到了增大处理能力之目的，而且设备成本大大降低，占地面积更为节约；从而充分发挥了膜分离法的优势。
图I是实施例I的结构示意图；图2是实施例2的结构示意图；图3是I部放大图；图4是实施例3的结构示意图。 图中，I.渗透气出口 ；2.平封头；3.全螺纹螺柱；4.螺母；5.缠绕垫；6.长接头；7.原料气入口 ；8.0型密封圈；9.外壳；10.膜芯I ;11.膜芯II ；12.膜芯III ；13.短接头；14.吊耳；15.尾气出口；16.外壳的截留气输出管；17.支座；18.膜芯截留气输送管；19.外管壁上小孔；20.膜芯渗透气输送管；21.膜芯渗透气输送管上小孔；22.外壳的渗透
气输出管。
具体实施方式
实施例I单芯氢气膜分离器一个单芯氢气膜分离器，如图I所示，包括一个压力容器外壳9和一组中空纤维膜芯 I 10 ;所述外壳9两端以全螺纹螺柱3和螺母4固定连接平封头2并以缠绕垫4实现密封，平封头2的两端设有渗透气出口 I和尾气出口 15 ；膜芯I内有双层同轴中心管；内层中心管构成膜芯渗透气输送管20,其一端通过固定于外壳一端的平封头内侧的长接头6与外壳的渗透气输出管22相连接并以0型密封圈8密封，膜芯渗透气输送管20的另一端在外壳内封闭；外层中心管构成膜芯截留气输送管18，其外管壁上开有小孔19，膜芯截留气输送管18 —端通过固定于外壳另一端的平封头内侧的短接头13与外壳的截留气输出管16相连接并以密封圈密封，膜芯截留气输送管18另一端在外壳内封闭；膜芯I的一端用环氧树脂封堵，另一端与膜芯渗透气输送管20以小孔21相连通。实施例2双芯氢气膜分离器一个双芯氢气膜分离器，如图2所示，包括一个压力容器外壳9和两组并联同轴的中空纤维膜芯；其压力容器外壳9及每组膜芯的结构同实施例I ;两组膜芯I和II通过其双层同轴中心管在端部插接并以密封圈密封形成相贯通的内层中心管即膜芯渗透气输送管和外层中心管即膜芯截留气输送管，如图3所示。压力容器外壳9带有吊耳14，便于将外壳9吊起与膜芯组件进行组装。[0032]实施例3三芯氢气膜分离器—个三芯氢气膜分离器，如图4所不,包括一个压力容器外壳9和三组并联同轴的中空纤维膜芯；其压力容器外壳9及每组膜芯的结构同前；相邻两组膜芯之间通过其双层同轴中心管在端部插接并以密封圈密封形成相贯通的内层中心管即膜芯渗透气输送管和外层中心管即膜芯截留气输送管，如图3所示。压力容器外壳9带有吊耳14，便于将外壳9吊起与膜芯组件进行组装。可见，本实用新型可根据气体负荷的需要，在一个压力容器外壳内，将多组中空纤维膜组件并联，实现一个外壳装载多只膜组件的效果；在不增加压力容器使用数量的前提下，提高了膜分离的能力，充分发挥了膜分离技术的优势，结构合理，降低成本和占地面积。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不·局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种氢气膜分离器，包括平封头，压力容器外壳，其特征在于 压力容器外壳内设有一组以上同轴并联的中空纤维膜芯； 膜芯内有双层同轴中心管； 相邻两组膜芯通过其双层同轴中心管在端部插接并以密封圈密封形成相贯通的内层中心管和外层中心管； 内层中心管构成膜芯渗透气输送管，其一端通过固定于外壳一端的平封头内侧的长接头与外壳的渗透气输出管相连接并以密封圈密封，膜芯渗透气输送管的另一端在外壳内封闭； 外层中心管构成膜芯截留气输送管，其外管壁上开有小孔，膜芯截留气输送管一端通过固定于外壳另一端的平封头内侧的短接头与外壳的截留气输出管相连接并以密封圈密封，膜芯截留气输送管另一端在外壳内封闭； 每组膜芯的一端用环氧树脂封堵，另一端与膜芯渗透气输送管以小孔相连通。
专利摘要本实用新型涉及一种氢气膜分离器，包括平封头，压力容器外壳，压力容器外壳内设有一组以上同轴并联的中空纤维膜芯；膜芯内有双层同轴中心管；相邻两组膜芯通过其双层同轴中心管在端部插接并以密封圈密封形成相贯通的内层中心管和外层中心管；内层中心管构成膜芯渗透气输送管，外层中心管构成膜芯截留气输送管并分别输送出外壳以外。本实用新型可根据气体负荷的需要，在一个压力容器外壳内，将多组中空纤维膜组件并联，在不增加压力容器使用数量的前提下，提高了膜分离的能力，充分发挥了膜分离技术的优势，结构合理，降低成本和占地面积。
文档编号C01B3/50GK202516463SQ201220177929
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者李恕广, 杜国栋, 栗广勇, 毛智明, 滕野 申请人:大连欧科膜技术工程有限公司