一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中氢气回收纯化系统技术方案

技术编号:24697864 阅读:33 留言:0更新日期:2020-06-30 22:33
一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中氢气回收纯化系统,本发明专利技术涉及一种利用膜分离和变压吸附集成工艺回收和提纯氢气领域。尾气先进入喷淋吸收装置,进一步吸收残余甲醛、甲醇、甲酸等气体;通过冷冻干燥系统进行冷冻除水,又利用冷冻机散热装置对气体升温,将气体温度回升至50℃左右远离露点;进入保安过滤器,除去粒径>0.01μm的悬浮物和油雾;气体经压缩机加压,加热器调温,进入膜分离器,膜分离器为中空纤维管状聚醚酰亚胺低压膜装置,通过调整渗透压和温度,在膜纤维芯侧得到富氢产品为渗透氢气。经三段膜分离提纯,最终提浓纯度≥90%,再用PSA变压吸附提浓到≥99.9%。在设计工况下,氢气回收率为≥93%,露点:≤‑60℃,装置操作弹性为50%~120%。

A hydrogen recovery and purification system from exhaust gas of methanol oxidation to formaldehyde

【技术实现步骤摘要】
一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中氢气回收纯化系统所属领域本专利技术涉及一种利用膜分离和变压吸附集成系统回收提纯氢气领域。特别是涉及一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中低含量氢气回收纯化领域。
技术介绍
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,人类对氢能应用自200年前就产生了兴趣,从20世纪70年代以来,世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。随着氢燃料动力电池兴起,以及传统石油炼制工业、三大合成材料(合成树脂、合成橡胶、合成塑料)为中心的石油化学工业的飞速发展,还有有机合成工业、冶金工业、电子工业都迫切需要大量纯氢,因此扩大氢生产资源,开发新的制氢工艺以及改进现有制氢技术,受到人们的普遍关注,扩大氢气来源的一条重要途径就是从许多含氢工业废气中回收氢气。我国目前采用甲醇氧化法生产甲醛工艺中,大部分采用电解银为催化剂的“银法”工艺,在甲醇过量的情况下氧化反应制甲醛,反应温度较高(630℃左右),脱氢反应同时发生,此法亦称之为氧化-脱氢工艺。其主反应为:CH3OH+1/2O2=HCHO+H2OCH3OH=HCHO+H2副反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中氢气回收纯化系统,该工艺过程步骤为:/nA、一个预处理系统区,包括喷淋吸收装置、冷冻干燥装置、保安气体过滤装置;喷淋吸收装置由储液槽、循环泵、喷嘴、除雾器、塔体及附件等组成,洗涤剂为去离子水,水自上而下喷淋,尾气由喷淋塔下部进入,自下向上流动,两者逆流接触,净化后气体从塔顶出料;冷冻干燥装置采用四级冷凝系统对气体进行深度除湿,除湿后干燥气体又通过冷冻机压缩放热系统散热片,对干燥气体又进行吸热升温,节能降耗;保安过滤系统采用PP棉材质作滤芯,外壳304不锈钢体,滤芯精度等级为0.01μm,除去粒径>0.01μm的悬浮物,微生物、油雾等,保障分离设备安全运行。/...

【技术特征摘要】
1.一种“甲醇氧化制甲醛”驰放尾气中氢气回收纯化系统,该工艺过程步骤为:
A、一个预处理系统区,包括喷淋吸收装置、冷冻干燥装置、保安气体过滤装置;喷淋吸收装置由储液槽、循环泵、喷嘴、除雾器、塔体及附件等组成,洗涤剂为去离子水,水自上而下喷淋,尾气由喷淋塔下部进入,自下向上流动,两者逆流接触,净化后气体从塔顶出料;冷冻干燥装置采用四级冷凝系统对气体进行深度除湿,除湿后干燥气体又通过冷冻机压缩放热系统散热片,对干燥气体又进行吸热升温,节能降耗;保安过滤系统采用PP棉材质作滤芯,外壳304不锈钢体,滤芯精度等级为0.01μm,除去粒径>0.01μm的悬浮物,微生物、油雾等,保障分离设备安全运行。
气体干燥采用干燥冷冻除湿装置除湿,采用四级冷凝系统对气体进行深度除湿,气体与蒸发器表面接触,蒸发器表面温度低于气体露点温度,气体中水蒸气凝结成水滴,聚集于凝水盘内排出。干燥气体又通过冷冻机压缩放热系统散热片,对干燥气体又进行升温,有效节约能源;保安过滤:保安超滤过滤器采用PP棉材质作滤芯,外壳304不锈钢体,滤芯精度等级为0.01μm,除去粒径>0.01μm的悬浮物,油雾等。
B、一个膜渗透系统区:由膜一渗透系统、焚烧炉、膜二渗透系统、膜三渗透系统、一号缓存罐组成;膜分离器采用中空纤维结构聚酰亚胺低压薄膜,每组膜渗透分离器由四只膜组成,并联使用。在纤维芯侧得到一富氢产品称为渗透气,在壳程一侧得到非渗透气;焚烧炉为蓄热式焚烧炉,非渗透气体进入焚烧炉焚烧达标排放,辅助燃料为甲醇,由焚烧、换热装置和喷淋吸收系统组成。渗透气体进入膜分离气体暂存罐保存。
C、一个PSA吸附区:由PSA变压吸附系统、二号缓存罐、氢气储罐组成:PSA系统的关键部分由五个吸附塔和33个气动阀组成。另外,为提高氢气回收率和氢气纯度,本系统配备了两台真空泵(一开一备)和一台真空缓冲罐;在系统出口管道上装有一台压力调节阀,用以调节、稳定系统操作压力。五个吸附塔交替进行吸附、再生操作(始终有一个吸附塔处于吸附状态);缓存罐为PSA吸附气体暂存罐,由两组储罐组成,一组为合格气体储罐,一组为不合格气体储罐,不合格气体由气体压缩泵重新返回PSA吸附系统重新吸附至达标。达标气体进入氢气储存罐储存备用。


2.根据权利要求1所述的纯化系统,其特征是,在喷淋吸收装置,从甲醛生产车间过来的尾气,含有少量水溶性的甲醇、甲醛、甲酸等气体,经过喷淋洗涤除去;喷淋吸附剂为去离子水;通过喷淋吸收,甲醇、甲醛及甲酸等含量≤20ppm。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡荣汉
申请(专利权)人:广西精典化工新材料有限公司
类型:发明
国别省市:广西;45

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