本发明专利技术提供一种合成弛放气的处理方法，第一膜分离工序：将甲醇合成弛放气体流进行第一膜分离得到第一富氢气体流和第一目标气体流，甲醇合成弛放气体流包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氮气及其它轻烃；变换工序：将一氧化碳进行变换反应转化成二氧化碳，同时生成部分新的氢气，得到第二目标气体流；脱碳工序：利用溶剂吸收所述二氧化碳将其脱除，得到第三目标气体流；第二膜分离工序：将所述第三目标气体流进行第二膜分离得到第二富氢气体流和第四目标气体流。与现有技术相比，本发明专利技术通过上述处理方法，有效回收利用了甲醇合成弛放气中的氢气和一氧化碳，通过逐级的处理工艺最后制得天然气，充分利用了弛放气中的甲烷等轻烃气体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤化工及石油天然气化工领域，具体涉及一种合成甲醇或合成氨的弛 放气的处理方法。
技术介绍
甲醇用途广泛，例如在精细化工等领域可以用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨等 多种有机产品，也是农药和医药的重要原料之一。此外，甲醇在深加工后可作为新型清洁燃 料，加入汽油中可以制成甲醇汽油。目前，本领域技术人员公知的制备甲醇一种常用技术是将煤气化后制得原料气 体，该原料气体经过一系列净化和压缩过程得到主要物质为H2+CO+CO2的气体，然后进行合 成反应制成甲醇。在上述过程中会有一定量的尾气排出，即甲醇合成弛放气，其主要成分是 甲烷和氢气，还含有少量的一氧化碳、二氧化碳、氮气及其它轻烃气体。本文中，所提到的弛 放气均为本领域技术人员熟知的甲醇工艺产生的弛放气。为了将甲醇合成弛放气中的有用 气体回收，现有技术中已经公开了多种处理甲醇合成弛放气的方法，其中常用的两种方法 是变压吸附方法和膜分离方法。请参见图1，为现有技术中的变压吸附方法工艺流程图。变压吸附的主要原理是利 用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，吸附剂在压力升高时进行选择性吸 附气体中的特定组分，在压力降低时脱附得到再生气体。请参见图1，变压吸附依次包括预 处理装置、变压吸附装置、精制装置，甲醇合成弛放气首先在预处理装置中经过水洗塔和分 离器除去其中所含甲醇，然后进入变压吸附装置，其中的甲烷和二氧化碳等气体被吸附，氢 气组分不被吸附。甲醇合成弛放气通过吸附剂床层在吸附塔塔顶得到高浓度氢气，然后再 经过精制装置进行处理得到纯净氢气；被吸附的甲烷和二氧化碳等则通过再生过程作为脱 附气从吸附塔塔底排出，作为燃料气燃烧掉。该方法虽然具有制备的氢气纯度高、压降小、 氢气回收率高的优点，但损失了驰放气中的大部分CO、co2等有效气体，而且驰放气中含有 的大量甲烷及其它轻烃气体也没有得到充分利用。请参见图2，为现有技术中的膜分离方法工艺流程图。膜分离的工作原理是利用高 分子聚合物(如聚酰亚胺或聚砜)薄膜来选择“过滤”进料气而达到气体分离的目的。当 两种或两种以上的气体混合物通过聚合物薄膜时，各气体组分由于在聚合物中具有不同的 溶解扩散系数，因此在渗透通过膜壁时具有不同的速率，渗透速率相对较快的气体有h20、 H2、He、C02，俗称“快气”;渗透速率相对较慢的气体有氮气、CO、甲烷及其它轻烃类气体，俗称 “慢气”。这样，气体组分经过膜分离后被分离成低压的渗透气体和高压的非渗透气体。利用膜分离处理甲醇合成弛放气时，驰放气中的大部分的H2、C02，部分CO等作为 低压渗透气在塔底得到，经过氢气压缩机压缩后返回甲醇合成系统；而大部分的CH4、N2、Ar 及少部分H2，C02和部分CO等作为高压非渗透气经过降压后在厂内作为燃料气燃烧掉，既损 失了压力也浪费了烃类。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于提供一种合成弛放气的处理方法，通过该处理方法，既 能回收甲醇合成弛放气或者合成氨弛放气中的H2和CO等有效气体，又能充分利用弛放气 中的甲烷等轻烃气体。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种甲醇合成弛放气的处理方法，依次包 括第一膜分离工序将甲醇合成弛放气体流进行第一膜分离得到第一富氢气体流和 第一目标气体流，所述甲醇合成弛放气体流包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氮气及其 它轻烃；变换工序；将所述第一目标气体流中的一氧化碳进行变换反应得到第二目标气体 流；脱碳工序利用溶剂吸收所述第二目标气体流中的二氧化碳得到第三目标气体 流；第二膜分离工序将所述第三目标气体流进行第二膜分离得到第二富氢气体流和 第四目标气体流。优选的，所述变换工序依次包括中温变换工序将所述第一目标气体流中的一氧化碳在300°C 500°C进行中温 变换反应；低温变换工序将所述中温变换反应后的气体流降温至180°C 260°C进行低温 变换反应得到第二目标气体流。优选的，所述第一目标气体流在所述变换工序中的工作压力为4. OMPa 10.OMPa。优选的，所述第一膜分离工序中甲醇合成弛放气体流的工作压力为5. OMPa 27. OMPa。优选的，所述第二膜分离工序依次包括第一段膜分离步骤将所述第三目标气体流与第一段膜分离组件接触进行分离；第二段膜分离步骤将所述第一段膜分离步骤得到的非渗透气与第二段膜分离组 件接触进行分离；将所述第一段膜分离步骤的渗透气和所述第二段膜分离步骤的渗透气压缩混合 形成所述第二富氢气体流，所述第二段膜分离步骤的非渗透气形成所述第四目标气体流。优选的，所述脱碳工序中使用的脱碳吸收溶剂为MDEA溶液。优选的，所述第三目标气体流在进行第二膜分离工序之前还包括脱除掉所述第三目标气体流中的MDEA的工序。优选的，所述甲醇合成弛放气在进行第一段膜分离工序之前被预热到40°C 80 °C。本专利技术还提供一种用于处理弛放气的处理装置，所述弛放气包括甲醇合成弛放气 和/或合成氨弛放气，所述处理装置包括第一膜分离装置，在所述第一膜分离装置内至少设置一个膜分离组件，所述膜分 离组件的非渗透气一侧与一氧化碳变换装置连接；所述一氧化碳变换装置包括至少一个变换塔，所述变换塔的出料端与脱碳装置连 接；所述脱碳装置包括至少一个吸收塔，所述吸收塔的出料口与净化分离器连接；所述净化气分离器的气相出口与净化气吸附器连接；所述处理装置还包括与所述净化气吸附器的出料口连接的第二膜分离装置，在所 述第二膜分离装置内设置至少一个膜分离组件。优选的，所述第二膜分离装置包括第一段膜分离组件和第二段膜分离组件本专利技术提供一种弛放气的处理方法，本专利技术先将弛放气进行第一膜分离工序，提 纯出富氢气，然后再依次经过中低温变换将一氧化碳转换为氢气和二氧化碳，再经脱碳处 理去除掉二氧化碳，再经第二膜分离工序去除掉氢气，最后制得甲烷及轻烃含量达到92% 以上的天然气，通过上述处理方法，有效回收利用了甲醇合成弛放气或者合成氨弛放气中 的氢气和一氧化碳，并且通过逐级的处理工艺最后制得天然气，充分利用了弛放气中的甲 烷等轻烃气体。附图说明图1为现有技术中变压吸附处理甲醇合成弛放气装置示意图；图2为现有技术中膜分离处理甲醇合成弛放气装置示意图；图3为本专利技术提供的弛放气处理装置示意图。具体实施例方式为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的 限制。请参考图3，本专利技术提供的弛放气处理装置示意图，本专利技术所述弛放气为甲醇弛放 气和/或合成氨弛放气，优选为甲醇合成弛放气，所述处理装置依次包括第一膜分离装置 11，在本实施方式中，在第一膜分离装置11中设置有一段分离膜组件。对于分离膜，可以使 用本领域技术人员熟知的高分子微多孔膜，材质可以为乙酸酯、聚酰亚胺、聚砜、纤维素、玻 璃纤维、聚四氟乙烯、聚烯烃等。对于分离膜组件的数量，也可以设置一个或一个以上，以达 到更高的分离效果，对此本专利技术并无特别的限制。所述第一膜分离装置与一氧化碳变换装置12连接，所述一氧化碳变换装置包括 一氧化碳变换塔，在该一氧化碳变换塔内，一氧化碳发生如下本领域技术人员熟知的变换 反应co + H2Oi—> co2 + h2经过上述变换反应后，CO转化成C02本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种弛放气的处理方法，所述弛放气为甲醇合成弛放气和／或合成氨弛放气，所述处理方法依次包括：第一膜分离工序：将甲醇合成弛放气体流进行第一膜分离得到第一富氢气体流和第一目标气体流，所述甲醇合成弛放气体流包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氮气及其它轻烃；变换工序；将所述第一目标气体流中的一氧化碳进行变换反应得到第二目标气体流；脱碳工序：利用溶剂吸收所述第二目标气体流中的二氧化碳得到第三目标气体流；第二膜分离工序：将所述第三目标气体流进行第二膜分离得到第二富氢气体流和第四目标气体流。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜殿臣，韩雪冬，杨利国，张惊涛，李龙家，杨洪文，左玖玲，
申请(专利权)人：中煤能源黑龙江煤化工有限公司，成都赛普瑞兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]
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