甲醇驰放气压力能回收系统技术方案

一种甲醇驰放气压力能回收系统，膜分离装置的渗透气出口、第一冷却器、膨胀机单元的增压端以及第二冷却器依次连接；膜分离装置的尾气出口、加热器、膨胀机单元的膨胀端以及第三冷却器依次连接。上述甲醇驰放气压力能回收系统，利用经特殊设计的膨胀机单元，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，这意味着增加了膜分离装置中膜的前后压差，提高氢气的分离效果，还合理对高压尾气的压力能进行了回收利用，提高了经济效益。

Pressure energy recovery system of methanol releasing gas

A gas pressure energy recovery system is used for the methanol release. The permeable gas outlet of the membrane separation device, the first cooler, the supercharging end of the expander unit and the second cooler are connected in turn, and the exhaust outlet of the membrane separation device, the expansion end of the heater, the expansion unit and the third cooler are connected in turn. The pressure energy recovery system of the above carbinol exhaust gas pressure energy recovery system, using the specially designed expander unit, the high pressure tail gas expands through the expansion end, and the osmotic gas increases the pressure through the supercharging end. The pressure of the high pressure tail gas can be transferred to the permeable gas, and the pressure of the permeable gas to the downstream can be ensured, thus the pressure after the film can be reduced. This means that the pressure difference between the membrane in the membrane separation device is increased, the separation effect of hydrogen is increased, and the pressure energy of the high pressure tail gas can be recovered and utilized, and the economic benefit is improved.

【技术实现步骤摘要】
甲醇驰放气压力能回收系统
本技术涉及石油化工行业的节能减排
，尤其涉及一种甲醇驰放气压力能回收系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种分离效果较好，合理利用尾气压力能的甲醇驰放气压力能回收系统。一种甲醇驰放气压力能回收系统，包括膜分离装置、第一冷却器、膨胀机单元、第二冷却器、加热器和第三冷却器；所述膜分离装置的渗透气出口、所述第一冷却器、所述膨胀机单元的增压端以及所述第二冷却器依次连接；所述膜分离装置的尾气出口、所述加热器、所述膨胀机单元的膨胀端以及所述第三冷却器依次连接。在一个实施例中，所述膨胀机单元为单级膨胀或多级膨胀，当所述膨胀机单元为单级膨胀时，所述膨胀机单元只包括一个膨胀机；当所述膨胀机单元为多级膨胀时，所述膨胀机单元包括至少两个膨胀机，此时，所述膨胀机单元的所有膨胀机的增压端串联设置，所述膨胀机单元的所有膨胀机的膨胀端并联设置。在一个实施例中，所述加热器的热源为工厂内的任意品质余热。上述甲醇驰放气压力能回收系统，利用经特殊设计的膨胀机单元，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，这意味着增加了膜分离装置中膜的前后压差，提高氢气的分离效果，进而实现甲醇增产的目的，此外，还合理对高压尾气的压力能进行了回收利用，提高了经济效益。附图说明图1为甲醇驰放气压力能回收系统的结构示意图；图2为膨胀机单元为多级膨胀的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，一实施方式的甲醇驰放气压力能回收系统100，包括膜分离装置10、第一冷却器20、膨胀机单元30、第二冷却器40、加热器50和第三冷却器60。膜分离装置10的渗透气出口、第一冷却器10、膨胀机单元的增压端32以及第二冷却器40依次连接。膜分离装置10的尾气出口、加热器50膨胀机单元的膨胀端34以及第三冷却器60依次连接。膨胀机单元30可以为单级膨胀或多级膨胀。如图1所示，当膨胀机单元为单级膨胀时，膨胀机单元只包括一个膨胀机。当原料组成变化或存在特殊工况时，经膜分离装置10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，膨胀机单元30可以为多级膨胀，此时，膨胀机单元30可以包括至少两个膨胀机，此时，膨胀机单元30的所有膨胀机的增压端串联设置，膨胀机单元的所有膨胀机的膨胀端并联设置。例如，请参考图2，膨胀机单元为多级膨胀，包括第一膨胀机36和第二膨胀机38。第一膨胀机36的增压端362和第二膨胀机38的增压端382串联设置，第一膨胀机36的膨胀端364和第二膨胀机38的膨胀端384并联设置。从膜分离装置10的渗透气出口流出的渗透气依次通过第一膨胀机36的增压端362和第二膨胀机38的增压端382增压。从膜分离装置10的尾气出口流出的尾气分成两股，两股尾气分别通过第一膨胀机36的膨胀端364和第二膨胀机38的膨胀端384分别膨胀做功降压后再汇合后进入第三冷却器50。可以理解，第一冷却器20可以为水冷器、空冷器和制冷机中的一种或两种以上的组合。第二冷却器40可以为水冷器、空冷器和制冷机中的一种或两种以上的组合。第三冷却器60可以为水冷器、空冷器和制冷机中的一种或两种以上的组合。在实际工作中，可以根据实际需要进行选择。加热器的热源50可以为工厂内的低品质废热。具体的，加热器的热源50可以为低压饱和蒸汽、蒸汽凝液、工业废气、烟道气、放热反应器的冷却水、温度高于常温的生产废液、需降温处理的产品或中间产品其中的一种或几种。在实际工作中，可以根据实际需要进行选择。各加热方式可并联使用，也可串联使用。上述甲醇驰放气压力能回收系统100，利用经特殊设计的膨胀机单元30，高压尾气通过膨胀端34膨胀做功，渗透气则通过增压端32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，这意味着增加了膜分离装置10中膜的前后压差，提高氢气的分离效果，进而实现甲醇增产的目的，此外，还合理对高压尾气的压力能进行了回收利用，提高了经济效益。下面以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，压力约为5.1MPa，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％。另一方面，膜分离装置的非渗透侧的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。采用上述甲醇驰放气压力能回收系统100，利用专用膨胀单元，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，同时还有效回收了高压尾气的压力能，具有一举多得的效果。基于上述甲醇驰放气压力能回收系统100的甲醇驰放气压力能回收方法具体步骤如下：增压端：渗透气压力约为1.4MPa，首先经第一冷却器20降温至40℃，然后经增压端增压至2.6MPa，再采用第二冷却器40冷却至40℃后送至甲醇合成工序。膨胀端：高压尾气压力约为6MPa，经流量计计量后送入加热器50，加热到150℃后送至膨胀端膨胀做功，降压至2.6MPa，然后经第三冷却器60降温至40℃后送至转化工序。采用上述甲醇驰放气压力能回收系统100，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。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇驰放气压力能回收系统，其特征在于，包括膜分离装置、第一冷却器、膨胀机单元、第二冷却器、加热器和第三冷却器；所述膜分离装置的渗透气出口、所述第一冷却器、所述膨胀机单元的增压端以及所述第二冷却器依次连接；所述膜分离装置的尾气出口、所述加热器、所述膨胀机单元的膨胀端以及所述第三冷却器依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇驰放气压力能回收系统，其特征在于，包括膜分离装置、第一冷却器、膨胀机单元、第二冷却器、加热器和第三冷却器；所述膜分离装置的渗透气出口、所述第一冷却器、所述膨胀机单元的增压端以及所述第二冷却器依次连接；所述膜分离装置的尾气出口、所述加热器、所述膨胀机单元的膨胀端以及所述第三冷却器依次连接。2.如权利要求1所述的甲醇驰放气压力能回收系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐守胜，张武，孙郁，赵杰，程进杰，季伟，赵兴林，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11