氫氣膜分離原理

        兩種或兩種以上的氣體混合物通過高分子膜時，由于各種氣體在膜中的溶解度和擴散系數的不同，導致不同氣體在膜中相對滲透速率有差異。在驅動力——膜兩側壓力差作用下，滲透速率相對快的氣體，如水蒸汽、氫氣、二氧化碳等優先透過膜而被富集；而滲透速率相對較慢的氣體，如甲烷、氮氣、一氧化碳等氣體則在膜的滯流側被富集，從而達到混合氣體分離的目的。

合成氨放空氣中的氫氣回收系統

氫氣回收系統的特點

        ●工程經驗豐富，已有四百余套裝置應用于合成氨行業。
        ●能耗低，噸氨節電40Kwh以上。
        ●可增產氨4-5%。
        ●占地面積小，易于安裝，操作方便。
        ●放空氣經高壓水洗后可得10-20%的濃氨水。
        ●采用低壓膜分離裝置可以回收氨儲槽弛放氣中的氫氣。

氫氣回收系統的性能指標

        ●一級氫氣回收裝置：氫氣濃度和氫氣回收率均可達到90%以上。
        ●二級氫氣回收裝置：氫氣濃度可達99%以上。
        ●膜使用壽命長達十年。

煉廠氣膜分離氫氣回收系統

概述

        煉油廠普遍存在氫氣資源不足已成為我國當前乃至未來十年影響石油產品加工發展的一個重大問題。
        由于煉油工藝的自身特點，在加工原油的同時，又富產大量含氫廢氣作為燃料燒掉，該氫資源未得到有效利用是巨大的浪費。
        膜分離技術有其自身的特點和優點，應用于煉廠氣的氫回收，具有十分重大的經濟意義和現實意義。

高壓氫回收技術

        加氫精制過程中回收氫氣
        加氫高分尾氣經膜分離后氫濃度≥92%，氫氣回收率≥90%。
        首套國產化柴油加氫尾氣膜分離氫回收裝置于1999年10月在中石化安慶分公司投入使用，取得了很好的經濟效益。2000年9月該裝置已通過中石化組織的技術鑒定。

        渣油加氫裝置氫氣回收
        渣油加氫排放的尾氣具有壓力高(大于15Mpa)，氣量大，組分復雜等特點，采用膜分離技術回收氫氣，具有投資少，能耗低，運行穩定等特點。
        我公司提供的膜分離成套系統在惠州煉化二期渣油加氫裝置成功通過驗收，各項指標均達到設計要求。

中、低壓氫回收技術

從干氣中回收氫

        回收氫氣濃度≥90%，氫氣回收率≥85%。我國首套膜法中低壓加氫裂化干氣氫回收設施于2003年9月在中石化鎮海煉油化工股份有限公司一次開車成功并投入使用，據鎮海煉化的標定報告，在該設施負荷為50%的狀況下，該設施的投資回報期3個月，取得了極大的經濟效益。這項具有自主知識產權的高新技術在鎮海煉化的成功應用，不僅為煉廠找到了一個相對穩定，廉價的氫源，而且還標志著我國膜分離技術在工業化應用上取得了重大技術進步。在短短幾年間，金陵石化、遼陽石化、天津石化、齊魯石化、九江石化等十余家煉廠紛紛采用膜分離技術從中、低壓煉廠氣中回收氫氣，都取得了極好的經濟效益和社會效益。

從催化重整氫氣中提純氫氣

        應用于中石化金陵分公司、洛陽分公司、蘇丹喀土穆煉油廠和九江石化的重整氫膜分離制取氫氣系統的氫氣純度大干99%，完全達到還原催化劑的氫氣純度指標。

膜分離技術在甲醇工業中的應用

概述

        不同的甲醇合成工藝中由于惰性氣體的存在都要進行合成氣的放空，放空氣排放或作為燃料燒掉都將浪費大量的能源并污染環境；此外在以天然氣為原料的甲醇生產中還存在氫碳比調節的問題，采用膜分離技術回收甲醇合成放空氣中的有用氣體(氫氣和二氧化碳)或調節氫碳比具有工藝簡單，操作方便的特點，工業實踐證明能取得可觀的經濟效益。

原理

        在一定的壓力條件下，H₂、CO₂、CO、N₂、Ar、CH₄等氣體在有機高分子膜中具有不同的溶解度和滲透速率，從而將其混合氣體的特定組分進行分離和濃縮。

應用

        Δ 回收甲醇合成放空氣中的H₂、CO、CO₂，總回收率可以達到90%以上。

        Δ 以天然氣蒸汽轉化法制得的合成氣中氫碳比為3/1，采用膜分離技術可以將氫碳比調整為2/1，同時副產高濃氫氣。

膜分離氫回收系統技術特點

        Δ 將放空氣中的甲醇先進行吸收或低溫分離后，再進入膜分離裝置，得到氫氣的同時，做燃料的排放氣體（尾氣）無壓降。
        Δ 有用氣體(H₂、CO、CO₂)的總回收率可以達到90%以上。
        Δ 增產甲醇2~3%，節電30Kwh/噸甲醇。
        Δ 高壓、中壓、低壓合成工藝都可適用。
        Δ 接近常溫操作，裝置中無運動部件屬靜態操作，幾乎不消耗其它材料和能源，對環境友好。
        Δ 工藝簡單，分離效率高，投資少，裝置規模小(占地面積通常僅有幾十平方米)。
        Δ 膜分離器件的組合性強，操作彈性大，非常容易進行擴建。
        Δ 可以作到連續調比，調比后的合成氣無壓降。