CN213077967U - 一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置 - Google Patents
一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213077967U CN213077967U CN202020277328.9U CN202020277328U CN213077967U CN 213077967 U CN213077967 U CN 213077967U CN 202020277328 U CN202020277328 U CN 202020277328U CN 213077967 U CN213077967 U CN 213077967U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- membrane
- gas
- separation
- tail gas
- flash tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 137
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 107
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 49
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 19
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 16
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 7
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 123
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 68
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 46
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 14
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 14
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 5
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000007841 coal based oil Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置。包括：闪蒸罐，用于对进行了粗煤气洗涤后的甲醇吸收液进行闪蒸处理；CO2分离膜，连接于闪蒸罐，用于对闪蒸罐中得到的含烃CO2气体进行膜分离处理，使气体中的CO2透过，并使烃类截留；氧化燃烧炉，连接于CO2分离膜的渗透侧，用于对渗透侧得到的CO2气体进行氧化去除可燃性气体组分。通过膜分离将二氧化碳与烃类等可燃性组分分开，实行有效气体的回收利用，减少了排放废气中的烃类组分的含量，提高低温甲醇洗工艺烃类回收率。该方法既回收了高价值的烃类等可燃性组分，同时，由于分离了排放废气中的二氧化碳，使得氧化燃烧工段处理压力大幅减少，确保了达标排放要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种含烃尾气处理装置，特别涉及膜分离从低温甲醇洗尾气中分离回收烃类组分的装置。
背景技术
低温甲醇洗工艺广泛应用于煤制天然气、煤制甲醇、煤制油等净化工序。该工艺在低温下(-50℃)通过甲醇液体吸收并溶解，原料气体中的H2S、CO2等酸性气体，以及各种有机硫化物、NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，从而达到对原料气体净化的目的。低温甲醇洗后续需要通过闪蒸、汽提、加热处理等步骤，释放溶解于甲醇中的杂质气体，再生出甲醇用于循环利用。经过闪蒸所产生的废气，通常包括富含CO2酸性气体的烃类混合物。由于此类气体含有烃类组分浓度低，直接使用价值不高，目前通常作为废气直接排放处理。该方法不但带来大量的资源浪费，而且造成环境污染。为此，工业界亟待开发低温甲醇洗尾气处理新方法，去除废气中的CO2组分，实现烃类组分的有效回收。该方法的使用，不但创造巨大的经济效益，而且减少环保压力，产生良好的社会效益。
目前，用于CO2分离的技术，主要包括变压吸附分离法、胺吸收法分离以及膜分离技术等。
吸附分离法属于物理方法，利用多孔固体吸附剂对混合气体中各组分的吸附选择性不同以达到分离提纯的目的。吸附剂包括碳分子筛、沸石分子筛等，操作上主要采用变压方式进行吸附和脱附再生。变压吸附法通常采用二段变压吸附或者三段吸附变压。每个吸附塔至少依次循环经历吸附、置换、抽空、升压等步骤，操作流程复杂。目前，变压吸附分离法主要问题在于吸附剂对CO2和烃类组分分离的吸附选择性不高。因此，采用该方法分离效率低，有效气体损失大，气体回收率不高，运行成本高。
胺吸收法属于化学方法，通过化学溶剂将尾气中的二氧化碳吸收，再对吸收液进行解吸以达到循环利用的目的。吸收剂主要有乙醇胺（MEA）、哌嗪（PZ）、甲基二乙醇胺（MDEA）等溶剂。富CO2的吸收液通常采用高温热解法进行解吸。由于需要频繁的加热再生，该方法用于CO2分离需要消耗大量的能量，其能耗费占总成本的70-80%。此外，高温解吸还会带来不可逆的降解反应，不但影响了吸收剂性能变差，而且产生设备腐蚀等问题。
CO2膜分离技术是一种新型分离技术。对于含有CO2的烃类混合物，在压差驱动下，CO2组分优先透过膜，从而获得两股气体，渗透物以CO2气体为主，渗余物以烃类组分为主。进料气体保证一定压力，渗透侧采用微正压、常压或抽真空方式，提供分离驱动力。将CO2分离膜用于低温甲醇洗尾气回收，通过筛选高性能分离膜材料、布置合理的分离工艺、优化的操作参数，能够实现膜法低温甲醇洗尾气的烃类回收。该过程不但工艺简单、操作方便，而且节约了大量的能耗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种膜法低温甲醇洗尾气中分离及回收烃类组分（CH4、C2H6等）的方法，解决传统尾气处理方法无法产生经济效益，对周边环境造成影响的问题。同时，本实用新型提供的方法相对于传统的采用吸附剂对尾气进行处理的工艺相比，具有设备简单、处理高效、尾气能够达标排放或者回收再利用的目的；同时烃类组分的回收，可显著增加产能，提高经济效益。气体分离膜技术利用分离气体混合物中各组分在膜中溶解（吸附）与扩散速率不同的性质达到分离的目的。
一种膜法低温甲醇洗尾气处理方法，包括：
第1步，对粗煤气进行甲醇洗处理后，得到富碳甲醇进一步进行闪蒸处理；
第2步，闪蒸处理得到的含烃CO2通过CO2分离膜进行分离处理，使CO2透过，并使烃类截留；
第3步，CO2分离膜的渗余侧气体经过加压处理并回收利用。
在一个实施方式中，所述的含烃CO2的组成中包括：CO2 60-90%、CO 1-10%、C2H6 2-15%、CH4 2-25%。
在一个实施方式中，CO2分离膜的操作条件是进料压力0.5-10bar。
在一个实施方式中，第2步中含烃CO2需要加压至0.3-2MPa后再送入CO2分离膜。
在一个实施方式中，CO2分离膜的渗余侧的气体CO2含量<10%。
在一个实施方式中，CO2分离膜的渗透侧的气体CO2含量>95%。
在一个实施方式中，CO2分离膜的渗透侧气体需要经过氧化燃烧处理去除可燃性气体；渗透气体经过氧化燃烧处理后，非甲烷总烃含量<120mg/m3。
在一个实施方式中，CO2分离膜的渗透侧可以常压、负压或者微正压，压力范围-0.5到1atm。
在一个实施方式中，CO2分离膜由多个气体分离膜组件串联、并联或者混连方式组合而成。
在一个实施方式中，CO2分离膜材料是沸石分子筛膜或者有机膜或者碳分子筛膜中的一种或者多种。
在一个实施方式中，CO2分离膜的载体形式为管式、片式或者中空纤维等。
一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置，包括：
闪蒸罐，用于对进行了粗煤气洗涤后的甲醇吸收液进行闪蒸处理；
CO2分离膜，连接于闪蒸罐，用于对闪蒸罐中得到的含烃CO2气体进行膜分离处理，使气体中的CO2透过，并使烃类截留；
氧化燃烧炉，连接于CO2分离膜的渗透侧，用于对渗透侧得到的CO2气体进行氧化去除可燃性气体组分。
在一个实施方式中，CO2分离膜中的膜组件是按照串联、并联或者混连方式进行连接。
在一个实施方式中，闪蒸罐和CO2分离膜之间通过第一压缩机进行连接，第一压缩机用于对闪蒸罐中得到的含烃类的CO2气体进行加压处理。
在一个实施方式中，第一压缩机和CO2分离膜之间通过保安过滤器进行连接，保安过滤器3用于对第一压缩机中得到的加压气体进行过滤去除颗粒杂质处理。
在一个实施方式中，还包括：第二压缩机，连接于CO2分离膜的渗余侧，用于对渗余侧得到的烃类气体进行加压处理。
在一个实施方式中，CO2分离膜采用沸石分子筛膜、有机膜或者碳分子筛膜中的一种或者多种。
在一个实施方式中，CO2分离膜采用的分离膜的结构为管式、片式或者中空纤维。
CO2分离膜在用于对低温甲醇洗工序中闪蒸气中的烃类和CO2分离中的应用。
有益效果
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型工艺简单，仅需一个或多个膜分离单元即可实现烃类组分以及CO2的有效回收。设备投资低，节能环保，经济效益显著。
2、本实用新型解决了现有技术中的基于吸附分离方法处理低温甲醇洗工艺中的闪蒸气体的再处理问题，通过膜分离方法实现了对于闪蒸气中的CH4、C2H6等烃类组分进行有效的回收，回收的烃类组分的浓度高于90%，且回收率高于90%，即减少了尾气排放的负荷，也产生了巨大的经济社会效益。
3、本实用新型膜渗透侧产生的CO2气体浓度>95%，采用氧化燃烧装置进行处理，降低了氧化燃烧装置的负荷，并提高了操作安全性。
4、本实用新型所述的膜分离装置采用的膜材料，其对CO2和烃类组分具有较高的分离系数，膜材料能选择性的允许CO2的快速渗透，有利于提高回收的CO2的浓度，并保证只需一个或多个膜分离单元即可实现组分的分离回收任务，无需与吸附分离或胺吸收组合使用。
5、本实用新型的处理方法可以直接对尾气进行分离处理，前端不再需要加入任何其它的物理/化学处理工段，即可以达到回收其中有效成分以及尾气达标排放的目的；而如果采用传统的吸附方法对尾气进行处理时，由于吸附剂的吸附量有限、吸附效率低、分离效率低、生产连续性差等问题，导致了整体的工艺复杂、处理效果不高、分离能耗高的问题。本实用新型直接对尾气进行膜分离处理，即可以实现较高的分离效果；
6、本实用新型通过膜分离处理后的渗透侧气体，其CO2透过率较高，大部分的烃类可以被截留，而透过膜的气体仅仅只需要通过简单的氧化处理后，即可以将少量的烃类去除，尾气实现了达标排放或者回收。对于氧化处理去除烃类，既可以采用直接氧化燃烧，也可以采用催化氧化方法进行处理，都具有较好的连续性，使得本工艺可以连续性处理，并且对烃类去除效率高；因此，本实用新型通过前后两个工段的协同，以膜分离为主、以氧化为辅，更简便地实现了对尾气的分离和回收处理目的。
附图说明
图1是本实用新型的装置图
其中，1、闪蒸罐；2、第一压缩机；3、保安过滤器；4、CO2分离膜；5、第二压缩机；6、氧化炉。
具体实施方式
本实用新型的总体的工艺详述如下：
低温甲醇洗装置来自吸收塔的富碳甲醇经过闪蒸，释放出CO2酸性气体，同时夹带了甲烷、乙烷、CO等可燃性气体。该废气混合物以CO2组分为主，并带有一定的压力。闪蒸废气经过风机或者压缩机加压至一定压力（0.3-2MPa）。
第一步，经过压缩的气体进行换热后进入膜分离单元进行分离。
第二步，对渗余侧的气体进行回收利用，可以得到CO2含量<10%的可燃性气体，实现有效回收，并降低了尾气处理压力。
第三步，渗透侧气体经过膜分离后，获得二氧化碳浓度大于95%的排放气体。
第四步，二氧化碳浓度>95%的排放气体经过氧化燃烧处理后进行排放。
上述第一步中经过压缩后的废气进行换热使温度位于-15℃-50℃。
上述第一步中，压缩后的废气进入膜分离单元，渗透侧可以常压、负压和微正压，压力范围-0.5到0.5atm。
上述第一步中，气体分离膜单元可由多个气体分离膜组件串联、并联或者混连方式组合而成。
上述第一步中膜分离装置采用的膜材料是沸石分子筛膜或者有机膜或者碳分子筛膜中的一种或者多种。
上述第一步中膜分离装置采用的膜的载体形式为管式、片式或者中空纤维等。
上述第二步中，渗余侧的气体可以进入有效组分的管网回收利用。
上述第三步中，渗透侧气体可以采用焚烧或者高级氧化换热，达到排放要求，直接排放。或者收集起来作为二氧化碳产品进行出售。
渗透气体经过氧化燃烧处理后，非甲烷总烃含量<120mg/m3。
基于以上的方法，本实用新型提供的装置如图所示，包括：
闪蒸罐1，用于对进行了粗煤气洗涤后的甲醇吸收液进行闪蒸处理；
CO2分离膜4，连接于闪蒸罐1，用于对闪蒸罐1中得到的含烃CO2气体进行膜分离处理，使气体中的CO2透过，并使烃类截留；
氧化燃烧炉6，连接于CO2分离膜4的渗透侧，用于对渗透侧得到的CO2气体进行氧化去除可燃性气体组分。
在一个实施方式中，CO2分离膜4中的膜组件是按照串联、并联或者混连方式进行连接。
在一个实施方式中，闪蒸罐1和CO2分离膜4之间通过第一压缩机2进行连接，第一压缩机2用于对闪蒸罐1中得到的含烃类的CO2气体进行加压处理。
在一个实施方式中，第一压缩机2和CO2分离膜4之间通过保安过滤器3进行连接，保安过滤器3用于对第一压缩机2中得到的加压气体进行过滤去除颗粒杂质处理；
在一个实施方式中，还包括：第二压缩机5，连接于CO2分离膜4的渗余侧，用于对渗余侧得到的烃类气体进行加压处理。
在一个实施方式中，CO2分离膜4采用沸石分子筛膜、有机膜或者碳分子筛膜中的一种或者多种。
在一个实施方式中，CO2分离膜4采用的分离膜的结构为管式、片式或者中空纤维。
实施例1
将低温甲醇洗装置经过CO2闪蒸罐减压至0.2MPa的尾气经过压缩机进行加压，加压至1MPa，加压后的气体经过换热后达到25℃。尾气CO2的浓度为90%。之后尾气进入膜分离单元，膜分离单元的膜材料为聚砜有机膜，有机膜组件的形式为中空纤维丝，具有极高的装填密度。膜组件的采用多个有机膜组件的混连方式（原料气分别进入两套膜组件中，其中一套组件为一级，另一套组件为两级）。渗透侧保持常压。在此条件下渗透侧尾气中CO2的浓度为98%，尾气通过蓄热式氧化焚烧炉（RTO）去除渗透侧尾气中的烃类及有害组分，达到排放要求直接进行排放。渗余侧气体中CO2浓度为5%，烃类等有效气体组分浓度为95%，渗余侧废气进入有效气体管网回收利用。
实施例2
将低温甲醇洗装置经过CO2闪蒸罐减压至0.8MPa的尾气，尾气CO2的浓度为40%。尾气通过风机直接引入膜分离单元，膜分离单元的膜材料为DD3R分子筛膜，DD3R分子筛膜孔道均一规整有序，同时无机材料具有极其优异的抗老化性能。分子筛膜载体形式为4通道中空纤维形式，兼具高机械强度以及高装填密度，渗透侧通过真空泵保持真空度为90kPa。
在此条件下渗透侧CO2的浓度为99%，可通过催化氧化燃烧（CO）处理后排放。渗余侧CO2的浓度为5%，烃类物质组分大于93%，渗余侧气体直接达到下游工序的操作要求，直接进入下游操作工序。
实施例3
将低温甲醇洗装置经过CO2闪蒸罐减压至0.4MPa的尾气经过压缩机进行加压，加压至0.8MPa。尾气CO2的浓度为65%。之后尾气进入膜分离单元，膜分离单元的膜材料为聚酰亚胺有机膜和DD3R无机分子筛膜。有机膜组件的形式为中空纤维丝，具有极高的装填密度，无机分子筛膜具有非常高的分离选择性。膜组件采用2级膜组件的串联方式，前级膜组件采用中空纤维有机膜，后级膜组件采用无机分子筛膜。在此条件下渗透侧尾气中CO2的浓度大于99%，尾气通过催化氧化燃烧（CO）去除渗透侧尾气中的烃类等可燃性气体组分，达到排放要求直接进行排放。渗余侧气体中CO2浓度为4%，其中烃类组分成分>90%，该股气体进入有效气体管网回收利用。
实施例4
将含有CO2、烃类的混合气体采用CO2分离膜(采用DD3R分子筛膜为例)进行分离实验，结果如下表1-4所示。
表1和表2为80%CO2、20%CH4混合气体在不同进料压力和进料流量下的分离结果。可以看到，进料压力越高CO2渗透量越高。在6bar进料压力下，流量大于5500ml/min，渗透气体组成CO2浓度大于99.5%，在流量为4000ml/min，渗余气体组成CO2浓度<10%，在进料压力6bar，进料流量3000mL/min的条件下，CO2去除率达到了99.5%。因此，通过工艺优化组合，达到了回收烃类要求。
表1 不同进料压力对CO2分离结果的影响（二元混合物）
表2 不同进料流量对CO2分离结果的影响（二元混合物）
表3为80%CO2、16%CH4、4% C2H6混合气体在不同进料压力下的分离结果。可以看出，对于三元混合物的分离体系，在进料压力4bar进料流量1500mL/min的条件下，CO2去除率达到了98.2%。
表3 不同进料压力对CO2分离结果的影响（三元混合物）
表4为包括H2、CO、CH4、CO2、C2H6、C2H4、N2等在内的7组分模拟气体混合物，其中CO2浓度80%，其它气体浓度：CH4 12%，CO 3%, H2 0.5%, C2H6 3%, C2H4 1%, N2 0.5%。可以看出，采用膜分离能够分离多组分混合气体，达到回收要求，采用进料压力8bar，进料流量3500mL/min时，对于该体系可以达到CO2去除率95.4%，同时渗透气体中CO2的浓度>99%；因此，经过工艺摸索后，可以有效地实现对于复杂体系分离过程中对CO2去除率的提高。
表4 不同进料流量对CO2分离结果的影响（多元混合物）
以上实施例用于对本实用新型的技术方案进行解释，并不构成对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于，包括：
闪蒸罐（1），用于对进行了粗煤气洗涤后的甲醇吸收液进行闪蒸处理；
CO2分离膜（4），连接于闪蒸罐（1），用于对闪蒸罐（1）中得到的含烃CO2气体进行膜分离处理，使气体中的CO2透过，并使烃类截留；
氧化燃烧炉（6），连接于CO2分离膜（4）的渗透侧，用于对渗透侧得到的CO2气体进行氧化去除可燃性气体组分。
2.根据权利要求1所述的膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于， CO2分离膜（4）中的膜组件是按照串联、并联或者混连方式进行连接。
3.根据权利要求1所述的膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于，闪蒸罐（1）和CO2分离膜（4）之间通过第一压缩机（2）进行连接，第一压缩机（2）用于对闪蒸罐（1）中得到的含烃类的CO2气体进行加压处理。
4.根据权利要求1所述的膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于，第一压缩机（2）和CO2分离膜（4）之间通过保安过滤器（3）进行连接，保安过滤器（3）用于对第一压缩机（2）中得到的加压气体进行过滤去除颗粒杂质处理。
5.根据权利要求1所述的膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于，还包括：第二压缩机（5），连接于CO2分离膜（4）的渗余侧，用于对渗余侧得到的烃类气体进行加压处理。
6.根据权利要求1所述的膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于， CO2分离膜（4）采用沸石分子筛膜、有机膜或者碳分子筛膜中的一种或者多种。
7.根据权利要求1所述的膜法低温甲醇洗尾气处理装置，其特征在于， CO2分离膜（4）采用的分离膜的结构为管式、片式或者中空纤维。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020166850X | 2020-02-13 | ||
| CN202020166850 | 2020-02-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213077967U true CN213077967U (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75613862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020277328.9U Active CN213077967U (zh) | 2020-02-13 | 2020-03-09 | 一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213077967U (zh) |
-
2020
- 2020-03-09 CN CN202020277328.9U patent/CN213077967U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7025803B2 (en) | Methane recovery process | |
| CN110697655B (zh) | 一种膜分离浓缩回收氢气的方法及系统装置 | |
| RU2489197C2 (ru) | Способ разделения газов с применением мембран с продувкой пермеата для удаления co2 из продуктов сжигания | |
| CN111232924A (zh) | 一种从含氢燃料气中提纯回收氢气的装置及方法及应用 | |
| CN114904372A (zh) | 一种节能的二氧化碳捕集系统及其方法 | |
| CN213077967U (zh) | 一种膜法低温甲醇洗尾气处理装置 | |
| CN211770295U (zh) | 一种从含氢燃料气中提纯回收氢气的装置 | |
| CN111467914A (zh) | 一种富集混合气体中低浓度快气的工艺及其设备 | |
| KR102235015B1 (ko) | 연소배가스를 이용한 질소농축공기의 제조방법 | |
| WO2020236675A1 (en) | Process of improved sulfur capture from a syngas mixture involving absorption and membrane diffusion steps | |
| CN111339205A (zh) | 一种膜法低温甲醇洗尾气处理方法及装置 | |
| CN106310888A (zh) | 合成气脱碳工艺方法 | |
| CN203474745U (zh) | 一种沼气膜分离脱碳装置 | |
| CN111484883A (zh) | 一种油田火炬气的回收利用方法及装置 | |
| CN116033956B (zh) | 从硫回收单元的硫回收尾气流中回收h2的膜工艺和更环保的销售气工艺 | |
| CN216171118U (zh) | 一种运用复合工艺进行氦气提纯的装置系统 | |
| CN212327831U (zh) | 一种火驱尾气环保资源化处理系统 | |
| CN107376603B (zh) | 脱除制氢变换气变压吸附工艺尾气中co2的方法 | |
| CN115105930A (zh) | 一种多功能中空纤维膜气体分离纯化系统与方法 | |
| CN113731098A (zh) | 一种火驱尾气环保资源化处理系统及工艺流程 | |
| CN111116295A (zh) | 一种co2驱采出气高效膜分离与提纯的装置及方法 | |
| CN111961509A (zh) | 一种沼气膜提纯系统及方法 | |
| CN106544062A (zh) | 合成气集成净化方法 | |
| CN218810358U (zh) | 一种用于自贫氦特贫氦天然气中提纯氦气的设备 | |
| KR102684786B1 (ko) | 황화 수소-이산화 탄소 막 분리 시스템 및 분리 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |