一种膜分离脱除变换气中二氧化碳的工艺方法技术

膜分离脱除变换气中二氧化碳的工艺方法，采用预处理和膜分离工序对合成氨变换气中的二氧化碳进行选择性脱除。预处理工序，变换气减压后进入增湿器，经气液分离除去大部分油滴和水雾，由三级精密过滤除去大部分固体颗粒、水滴和油雾，而后进入膜分离工序。膜分离工序，预热后的变换气进入一级膜分离器，截留气为净化气，送出界外；含有部分氢气的渗透气经增湿缓冲、压缩、换热、三级过滤后进入二级膜分离器，二级膜的渗透气为纯度在90%以上的二氧化碳，截留气富含氢气，进入预处理工序与原料气进行混合，回收其中的氢气。该方法处理过程中无相变、无溶剂参与，同溶剂吸收法相比具有工艺流程简单、经济性好、无“三废”、操作方便等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工艺气体脱碳
，涉及一种采用促进传递膜组件脱除变换气中二氧化碳的工艺方法。
技术介绍
随着工业化步伐的加快，人类大规模地使用煤、石油、天然气等含碳化合物燃料，这类燃料燃烧后产生的二氧化碳排放入大气，致使大气中二氧化碳的浓度逐年增加。作为一种主要的温室气体，二氧化碳的无限制排放势必对全球生态系统、农业、水资源和海洋等产生深远的影响。另一方面，二氧化碳也是一种重要的化工原料，是制造尿素、干冰、碳酸氢氨、灭火剂、食品添加剂等重要原材料。如果能将排放的二氧化碳脱除加以回收，那么既可以减少碳排放缓解气候变暖，又可以治理工业废气带来的环境污染。在合成氨生产过程中，无论使用煤、石油还是天然气为原料，何种工艺流程，都首先要把含碳化石燃料汽化，制备合成气，主要方程如下：                                                然后通过水煤气变换反应制氢，反应方程如下： 其中，水煤气变换过程中产生大量二氧化碳，CO2不仅对氨合成催化剂有很强的毒性，还会生成易结晶的碳酸氢铵堵塞管道和设备。因此，在合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜分离脱除变换气中二氧化碳的工艺方法，包括预处理工序和膜分离系工序，变换气经预处理步骤后，其特征在于所述的膜分离工序是：从预处理工序来含饱和水分的洁净气经过第一级膜分离器分离后，截留气为合格的净化气，送出界外；渗透气为含有二氧化碳和氢气的混合气，经压缩机压缩提压、冷却、过滤后进入第二级膜分离器，第二级膜分离后的截留气是富含氢气的混合气，与原料气进行混合回收氢，第二级膜分离的渗透气为纯度较高的二氧化碳送出界外。

【技术特征摘要】
1.一种膜分离脱除变换气中二氧化碳的工艺方法，包括预处理工序和膜分离系工序，变换气经预处理步骤后，其特征在于所述的膜分离工序是：从预处理工序来含饱和水分的洁净气经过第一级膜分离器分离后，截留气为合格的净化气，送出界外；渗透气为含有二氧化碳和氢气的混合气，经压缩机压缩提压、冷却、过滤后进入第二级膜分离器，第二级膜分离后的截留气是富含氢气的混合气，与原料气进行混合回收氢，第二级膜分离的渗透气为纯度较高的二氧化碳送出界外。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征是所述的预处理工序是：将含二氧化碳的变换气首先减压和旋风分离除去大部分油雾和液滴，而后经三级精密过滤并依次与二段膜分离压缩器及伴热管伴热后，进入膜分离工序。
3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征是预处理系统设有增湿器，当变换气中水分非饱和时，由增湿器将气体中的水分加至饱和。
4.根据权利2所述的工艺方法，其特征是变换气中二氧化碳的含量为20%-50%，经减压阀减压后变换气压力小于2.0MPa，温度小于50 oC。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征是所述膜分离器为平板卷式膜或中空纤维膜。
6.根据权利要求1所述的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：于品华，王祥云，毛松柏，孔凡敏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32