一种甲醇驰放气的回收利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及甲醇驰放气回收技术，尤其涉及一种甲醇驰放气的回收利用系统。


背景技术：

2.甲醇合成的过程中，循环回路使大量的惰性气体在系统中不断积累，影响甲醇合成的转化效率，必须不断的进行驰放气排放。甲醇驰放气的主要成份为h2、n2、ch4、ar、h20、co、co2,如专利号cn202020443908.0公开的一种用于回收甲醇驰放气的回收装置，该专利中对甲醇驰放气的回收利用方法主要有经过变压吸附提氢装置或膜分离装置回收部分氢气，尾气送火炬系统燃烧。
3.目前甲醇生产过程中，系统中的驰放气处理方式为经过变压吸附提氢装置或者膜提氢装置回收氢气回到甲醇合成系统，尾气送火炬系统燃烧。此方法甲醇驰放气有效成份回收利用率低，另外配套甲醇合成装置的火炬系统，其燃料气、伴烧气需要根据采用甲烷、二甲醚、煤气、煤层气等作为燃料，运行成本就高，且需要另建立燃料气装置，增加项目投资。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种甲醇驰放气的回收利用系统，通过膜提氢装置将驰放气中的氢气回收。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种甲醇驰放气的回收利用系统，包括醇洗塔，其特征在于，所述醇洗塔的出口分别连接有第一闸阀和第一截止阀，所述第一闸阀连接有膜提氢装置，第一截止阀连接有燃烧气缓冲装置，其中，
7.所述膜提氢装置渗透气出口分别连接有第三截止阀和第四截止阀，第三截止阀与氢气压缩装置连接，第四截止阀与氨火炬装置连接，膜提氢装置排出的渗透气分为两部分，一部分经第三截止阀控制进入氢气压缩装置，另一部分经第四截止阀控制进入氨火炬装置，
8.所述膜提氢装置非渗透气出口分别连接有第二闸阀和第二截止阀，第二闸阀与锅炉装置连接，第二截止阀经管道与燃烧气缓冲装置连接，膜提氢装置排出的非渗透气分为两部分，一部分经第二闸阀控制进入锅炉装置，另一部分经第二截止阀控制进入燃烧气缓冲装置。
9.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述燃烧气缓冲装置分别连接有第三闸阀和第五截止阀，所述第三闸阀连接有酸性火炬装置，所述第五截止阀连接有火炬长明灯装置。
10.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述膜提氢装置排出的非渗透气经第二截止阀进入燃烧气缓冲装置与所述醇洗塔经第一截止阀进入燃料气缓冲装置
的甲醇驰放气混合。
11.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述膜提氢装置排出的渗透气一部分经第四截止阀进入氨火炬装置，作为氨火炬装置的伴烧气。
12.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述燃烧气缓冲装置排出的混合气分为两部分，一部分经第三闸阀进入酸性火炬装置，作为酸性火炬装置的伴烧气，另一部分经五截止阀进入火炬长明灯装置，作为火炬长明灯装置的燃料气。
13.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述氢气压缩装置与循环气压缩装置连接，所述循环气压缩装置与甲醇合成装置连接。
14.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述膜提氢装置排出的渗透气一部分经第三截止阀控制进入氢气压缩装置，所述渗透气再经循环气压缩装置回到甲醇合成装置。
15.在本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统中，所述膜提氢装置主要以甲醇驰放气的压力为推动力，根据甲醇驰放气中不同气体的分子结构不同，其在溶消、渗透高分子膜时的速率也不同，从而达到了把氢气从甲醇驰放气中分离开来的目的。
16.实施本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统，具有以下有益效果：该甲醇驰放气回收利用系统，驰放气大部分经膜提氢装置回收利用，渗透气回收至甲醇合成装置，非渗透气（尾气）一部分和甲醇驰放气混合作为酸性火炬装置的伴烧气，一部分送至锅炉装置生产的蒸汽。锅炉装置生产的蒸汽和用于火炬系统的甲醇驰放气效益抵消不计，只计算将甲醇驰放气代替甲烷、二甲醚、煤气、煤层气等作为火炬系统伴烧气、燃料气效益进行计算，如按甲醇驰放气代替天然气作为火炬系统伴烧气、燃料气计算，可节约天然气240nm3/h（其中长明灯耗气55nm3/h，氨火炬伴烧耗气100nm3/h，酸性火炬伴烧耗气85nm3/h），气态天然气密度为0.7174kg/m3，装置年操作时间为7200h，2022年上半年lng均价为5.21元/立方米，则年可降低运行成本约646万元。
附图说明
17.图1为本实用新型的甲醇驰放气回收利用系统结构示意图；
18.附图标记表示为：醇洗塔1、第一闸阀2、第一截止阀3、锅炉装置4、第二闸阀5、第二截止阀6、膜提氢装置7、第三截止阀8、氢气压缩装置9、循环气压缩装置10、甲醇合成装置11、第四截止阀12、氨火炬装置13、燃料气缓冲装置14、第三闸阀15、第五截止阀16、酸性火炬装置17、火炬长明灯装置18。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.如图1所示，本实用新型的这种甲醇驰放气的回收利用系统包括醇洗塔1。醇洗塔1的出口分别连接有第一闸阀2和第一截止阀3，第一闸阀2连接有膜提氢装置7，第一截止阀3连接有燃烧气缓冲装置14。
21.膜提氢装置7渗透气出口分别连接有第三截止阀8和第四截止阀12，第三截止阀8与氢气压缩装置9连接，第四截止阀12与氨火炬装置13连接。膜提氢装置7排出的渗透气分
为两部分，一部分经第三截止阀8控制进入氢气压缩装置9，另一部分经第四截止阀12控制进入氨火炬装置13。膜提氢装置7非渗透气出口分别连接有第二闸阀5和第二截止阀6，第二闸阀5与锅炉装置4连接，第二截止阀6经管道与燃烧气缓冲装置14连接，膜提氢装置7排出的非渗透气分为两部分，一部分经第二闸阀5控制进入锅炉装置4中，另一部分经第二截止阀6控制进入燃烧气缓冲装置14中。
22.在本实施例中，膜提氢装置7是以甲醇驰放气的压力为推动力，根据甲醇驰放气中氢、氮、甲烷等不同气体的分子结构不同，其在溶消、渗透高分子膜时的速率也不同，如氢的穿透速率较快，而甲烷、氮等气体的穿透速率则较慢，结果在膜的低压侧可获得高浓度的氢，而甲烷、氮则滞留在高压侧，从而达到了把氢气从甲醇驰放气中分离开来的目的。
23.其中，膜提氢装置7排出的渗透气主要成分为氢气，膜提氢装置7排出的非渗透气主要成为甲烷和氮气的混合气体。膜提氢装置7排出的非渗透气经第二截止阀6进入燃烧气缓冲装置14中，与醇洗塔1经第一截止阀3进入燃料气缓冲装置14的甲醇驰放气混合。膜提氢装置7排出的另一部分非渗透气经第二闸阀5进入锅炉装置4中，作为供热源副产蒸汽。膜提氢装置7排出的渗透气一部分经第四截止阀12进入氨火炬装置13中，作为氨火炬装置13的伴烧气。燃烧气缓冲装置14分别连接有第三闸阀15和第五截止阀16，第三闸阀15连接有酸性火炬装置17，第五截止阀16连接有火炬长明灯装置18。燃烧气缓冲装置14排出的混合气分为两部分，一部分经第三闸阀15进入酸性火炬装置17中，作为酸性火炬装置17的伴烧气；另一部分经五截止阀16进入火炬长明灯装置18中，作为火炬长明灯装置18的燃料气。
24.在本实施例中，膜提氢装置7排出的部分渗透气还经第三截止阀8进入氢气压缩装置9内，对排出的渗透气进行压缩。将渗透气进行压缩就相当于提高了渗透气中氢的含量，改善制气的质量，延长制气时间，对降低造气消耗有很大的作用。同时，氢气压缩装置9还与循环气压缩装置10连接，循环气压缩装置10与甲醇合成装置11连接。膜提氢装置7排出的渗透气一部分经第三截止阀8控制进入氢气压缩装置9，渗透气再经循环气压缩装置10回到甲醇合成装置11。本实用新型采用多级回收利用的技术方案，通过膜提氢装置7将甲醇驰放气中的渗透气（氢气）回收，回收的氢气大部分回到甲醇合成装置11中，小部分用于氨火炬装置13伴烧，膜提氢装置7排出的非渗透气（尾气）一部分送至锅炉装置4生产蒸汽，一部分和甲醇驰放气混合用于酸性火炬装置17伴烧气和火炬长明灯装置18的燃料气。采用甲醇驰放气代替原火炬系统使用甲烷、二甲醚、煤气、煤层气等作为燃烧气和伴烧气，根据工艺需求，将驰放气、渗透气、未渗透气送至火炬系统相关装置。
25.在本实施例中，本实用新型的工作原理为：从醇洗塔1出口的甲醇驰放气分别经第一闸阀2、第一截止阀3控制调节进入膜提氢装置7、燃料气缓冲装置14。膜提氢装置7出口的渗透气一部分经第三截止阀8控制调节进入氢气压缩装置9，渗透气再经循环气压缩装置10回到甲醇合成系统11；膜提氢装置7出口的另一部分渗透气经第四截止阀12控制调节进入氨火炬装置13作为伴烧气。膜提氢装置7出口的未渗透气（尾气）一部分经第二闸阀5调节控制进入锅炉装置4，一部分经第二截止阀6调节控制进入燃料气缓冲装置14。燃料气缓冲装置14再分别经第三闸阀15、第五截止阀16调节控制用于酸性火炬装置17伴烧气、火炬长明灯装置18燃料气。
26.其中，锅炉装置生产的蒸汽和用于火炬系统的甲醇驰放气效益抵消不计，只计算将甲醇驰放气代替甲烷、二甲醚、煤气、煤层气等作为火炬系统伴烧气、燃料气效益进行计
算，如按甲醇驰放气代替天然气作为火炬系统伴烧气、燃料气计算，可节约天然气240nm3/h（其中长明灯耗气55nm3/h，氨火炬伴烧耗气100nm3/h，酸性火炬伴烧耗气85nm3/h），气态天然气密度为0.7174kg/m3，装置年操作时间为7200h，今年上半年lng均价为5.21元/立方米，则年可降低运行成本约646万元。
27.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。