一种甲醇驰放气压力能回收的系统及工艺方法与流程

本发明属于石油化工行业的节能减排领域，涉及一种甲醇驰放气压力能回收利用的新方法。

背景技术：

在甲醇驰放气经膜分离装置回收其中的有用组分(主要是氢气)，所得渗透气送回甲醇合成单元循环利用，所得尾气经调节阀减压后送至转化工序或作为燃料气使用。受下游压力的影响，膜后压力需要维持一定压力值，这意味着膜的前后压差偏小，氢气分离效果较差；另一方面尾气的压力基本没有下降，而其下游(如转化工序)的压力较低，两者之间的压力降一般通过阀门实现，造成了压力能的损失。

本发明提出了回收上述尾气压力能的一种工艺方法，利用经特殊设计的膨胀机，高压尾气通过膨胀端膨胀做功，渗透气则通过增压端提高压力，即将高压尾气的压力能转移到渗透气，保证渗透气送至下游所需的压力，从而可以降低膜后压力，这意味着增加了膜的前后压差，提高氢气的分离效果，进而实现甲醇增产的目的。

本发明提出的工艺流程简单，改造成本低，周期短，同时获得节能和增产两种收益，具有低投入高收益的特点。

技术实现要素：

为实现节能降耗的目的，本发明提出的，其具体步骤包括：原料气为膜分离装置的高压尾气和渗透气，其中高压尾气经过膨胀端膨胀做功，渗透气通过增压端提高压力。膨胀端：高压尾气经流量计计量后送入加热器，加热到120-200℃后送至膨胀端膨胀做功，降压至一定压力，然后经冷却器降温至40℃后送至下游工序。

增压端：渗透气首先经冷却器降温至40℃，然后经增压端增压至一定压力，送至甲醇合成装置。

当原料组成变化或存在特殊工况时，膜分离后的渗透气和尾气的流量偏差较大，可能发生膨胀端和增压端流量不匹配的问题，此时可采用图2所示的方法解决。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图2是二级膨胀机的膨胀端及增压端串并联结构示意图。

具体实施方式

以某甲醇厂膜提氢装置为例进行说明，该装置进料为甲醇驰放气，采用膜分离工艺回收其中的氢气，受下游装置影响，膜后压力(即渗透气侧)的压力必须维持在2.6MPa以上，因此膜的前后压差只有3.5MPa。

一方面，由于压差较小，导致氢气的回收率仅有52％(实测值)。另一方面，膜分离装置的(即非渗透侧)尾气压力基本维持原有压力，而下游装置的压力需维持在2.6MPa，因此需要采用调节阀进行减压处理，造成了压力能的损失。

采用本发明提出的工艺，利用专用膨胀机，通过膨胀端回收高压尾气的压力能，通过增压端提高渗透气的压力，经上述处理后，可以降低膜后压力，提高膜的前后压差，从而显著提高氢气回收率，同时还有效回了高压尾气的压力能，具有一举多得的效果，其具体步骤如下：

膨胀端：高压尾气压力约为6MPa，经流量计计量后送入加热器，加热到150℃后送至膨胀端膨胀做功，降压至2.6MPa，然后经冷却器降温至40℃后送至转化工序。

增压端：渗透气压力约为1.4MPa，首先经冷却器降温至40℃，然后经增压端增压至2.6MPa，送至甲醇合成工序。

采用本发明提出的工艺，膜的前后压差提高到4.6MPa，氢气回收率提高至72.8％，效果显著。