一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，包括依次连接碳酸乙烯酯加氢反应系统驰放气出口的驰放气预处理器、预热器、氢气回收组件和氢气压缩组件。与现有技术相比，本实用新型专利技术提高了整个系统的氢气利用率，降低了成本，同时降低了高浓度氢气驰放气的排放量和处理难度，装置设备简单，经济实用，为碳酸乙烯酯加氢生产乙二醇联产甲醇工艺驰放气的高浓氢气回收提供了一种工业可行的解决方案。决方案。决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置


[0001]本技术属于乙二醇生产
，涉及一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置。

技术介绍

[0002]由于热力学上的稳定性和动力学上的惰性，CO2的活化一直是一个难题。因此， CO2加氢合成化学品的工艺技术路线存在反应条件苛刻，CO2利用率低，产物选择性低等诸多问题，导致CO2难以得到大规模利用。针对上述问题，由CO2与环氧乙烷(EO)羰基化合成碳酸乙烯酯，再由碳酸乙烯酯合成化学品的路线得到了广泛的重视和研究，由CO2与EO合成碳酸乙烯酯的技术路线已较为成熟，研究的重点在于碳酸乙烯酯的大规模利用。
[0003]碳酸乙烯酯在温和条件下加氢生产乙二醇联产甲醇，可实现二氧化碳的高效间接利用，具有较大的应用潜力。目前，有关于碳酸乙烯酯加氢反应的研究都偏重于催化剂本身的性能与制备过程，对碳酸乙烯酯加氢工艺流程的研究和优化几乎未见任何公开报道。已有资料显示，催化剂的考评多采用间歇操作，反应体系需加入一定量的溶剂如四氢呋喃、1,4
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二氧六环、环己烷等。然而在工业应用中，间歇操作效率较低，难以进行大规模生产，且气液固三相加氢体系需在后续分离单元增加溶剂回收装置，提高设备投资及能耗。为解决上述问题，开发原料利用率高、经济性好的碳酸乙烯酯的气固相连续催化加氢工艺具有重要意义。
[0004]加氢反应通常需要大量的氢气循环以提高氢气的利用率，同时为防止反应生成的惰性组分累计，必须有一股驰放气排出。为降低成本，提升原料利用率，对驰放气中的氢气回收利用则是优选之路。CN102703108A公开了一种将费托合成含氢尾气送入变压吸附分离装置，提纯的氢气纯度在80
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99％。CN104587797A公开了一种采用五段变压吸附分离炼化制氢尾气中氢气的方法，可得到摩尔纯度为99.95％的氢气。CN111232924A公开了一种甲醇氧化制甲醛驰放气中氢气回收系统，先采用膜分离提浓氢气至90％，然后采用变压吸附提浓氢气到大于99％。CN102718185B 公开了一种采用离子液体支撑液膜提纯氢气的装置，提纯氢气纯度可达90％。
[0005]众所周知，膜分离法提浓氢气普遍具有产品氢浓度低的问题，而变压吸附法提浓氢气可以达到较高的氢气纯度，但是设备投资过大。若将较低成本的膜分离法用于氢气回收并返回系统时，低浓度氢气对原工艺系统会造成较大影响；若将变压吸附装置用于加氢工艺的氢气回收并返回系统时，设备投资又将大量增加。

技术实现思路

[0006]本技术的目的就是为了提供一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，回收氢气浓度远高于常规膜分离法，可直接作为新鲜氢气返回系统，回收利用氢气后，提高了整个系统的氢气利用率，降低了成本，同时降低了高浓度氢气驰放气的排放量和处理难度，装置设备简单，经济实用，为碳酸乙烯酯加氢生产乙二醇联产甲醇工艺驰放气的高浓氢气
回收提供了一种工业可行的解决方案。
[0007]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一方面，本技术提出了一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，包括依次连接碳酸乙烯酯加氢反应系统驰放气出口的驰放气预处理器、预热器、氢气回收组件和氢气压缩组件。
[0009]进一步的，所述的驰放气预处理器由具有除水和除固体杂质的功能模块组成。
[0010]更进一步的，所述的驰放气预处理器由依次连接的除水模块和除固体杂质模块组成，其中，除水模块脱除驰放气中的水含量至100ppm以下。
[0011]进一步的，所述的氢气回收组件由一级氢气膜分离器或若干级氢气膜分离器组成。
[0012]更进一步的，当氢气回收组件由一级氢气膜分离器组成时，对应氢气膜分离器上的进气口和出气口分别连接所述预热器和氢气压缩组件，透余气口则连接外部大气。
[0013]更进一步优选的，当氢气回收组件由二级氢气膜分离器组成时，其中，第一级氢气膜分离器上的第一进气口和第一出气口分别连接所述预热器和氢气压缩组件，第一级氢气膜分离器上的第一透余气口则连接第二级氢气膜分离器上的进气口，第二级氢气膜分离器上的出气口则返回接入预热器的入口，第二级氢气膜分离器上的第二透余气口则连接外部大气。
[0014]更进一步更优选的，在第二级氢气膜分离器上的出气口处还布置有膜分离循环压缩机。
[0015]更进一步的，氢气膜分离器中的分离膜为有机膜、陶瓷膜或金属膜。
[0016]进一步的，所述的氢气压缩组件由新鲜氢压缩机和循环氢压缩机组成，其中，新鲜氢压缩机的入口连接所述氢气回收组件和外部新鲜氢管道，新鲜氢压缩机的出口则连接所述循环氢压缩机的入口，循环氢压缩机的出口则返回连接所述碳酸乙烯酯加氢反应系统。
[0017]更进一步的，所述的碳酸乙烯酯加氢反应系统的驰放气出口还连接所述循环氢压缩机的入口。
[0018]与现有技术相比，本技术采用驰放气预处理器、一级或多级有机膜组件组成的氢气回收组件后，可回收驰放气中氢气量大于90％，回收氢气浓度大于95％，可作为新鲜氢返回加氢系统，这样不仅减少了氢气的排放造成的环境污染，也降低了加氢工艺中氢气的成本，提升了整个系统的环境效益和经济效益，具有工业化价值。
附图说明
[0019]图1为实施例1中的装置的结构示意图；
[0020]图2为实施例2中的装置的结构示意图；
[0021]图中标记说明：
[0022]1‑
碳酸乙烯酯加氢反应系统，2
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驰放气预处理器，3
‑
预热器，4
‑
氢气回收组件， 4
‑1‑
第一级氢气回收器，4
‑2‑
第二级氢气回收器，5
‑
新鲜氢压缩机，6
‑
循环氢压缩机， 7
‑
膜分离循环压缩机，S1
‑
反应系统排出氢气，S2
‑
循环氢气，S3
‑
驰放气，S4
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驰放气预处理气，S5
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驰放气预热气，S6
‑
回收氢气，S7
‑
燃料气，S8
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新鲜氢气，S9
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补充氢气，S10
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补充氢增压气，S11
‑
反应原料氢气，S12
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反应原料增压氢气，S13
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一级膜分离组件透余气，S14
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二级膜分离
组件透过气，S15
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膜分离循环气。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0024]以下各实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规市售设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，其特征在于，包括依次连接碳酸乙烯酯加氢反应系统驰放气出口的驰放气预处理器、预热器、氢气回收组件和氢气压缩组件。2.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，其特征在于，所述的驰放气预处理器由具有除水和除固体杂质的功能模块组成。3.根据权利要求2所述的一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，其特征在于，所述的驰放气预处理器由依次连接的除水模块和除固体杂质模块组成，其中，除水模块用于脱除驰放气中的水含量至100ppm以下。4.根据权利要求1所述的一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，其特征在于，所述的氢气回收组件由若干级氢气膜分离器组成。5.根据权利要求4所述的一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，其特征在于，当氢气回收组件由一级氢气膜分离器组成时，对应氢气膜分离器上的进气口和出气口分别连接所述预热器和氢气压缩组件，透余气口则连接外部大气。6.根据权利要求4所述的一种碳酸乙烯酯加氢工艺中回收氢气的装置，其特征在于，当氢气回收组件由二级氢气膜分离器组成时，其中，第一级氢气膜分...

【专利技术属性】
技术研发人员：田秀山，赵娜，赵倩，丁干红，吕建宁，彭新文，单若妮，
申请(专利权)人：惠生工程中国有限公司，
类型：新型
国别省市：