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3氫回收裝置改造效果

表1氫回收裝置改造前后工藝條件

通過表1中的數(shù)據(jù)對比可以知道，氫回收裝置改造前后生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝條件基本一致，因此可以通過控制變量法來對比分析改造前后氫氣的回收率，從而得出工藝優(yōu)化后的效果。

3.2改造前后氫回收裝置工藝指標(biāo)對比

表2氫回收裝置改造前后操作參數(shù)對比

氫回收裝置改造前后滲透氣和非滲氣氣體組分對比，根據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)求平均計(jì)算，可得下表：

表3改造前后氣體變化（單位：%體積分?jǐn)?shù)）

本文通過長時(shí)間的數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)不同的反應(yīng)條件下反應(yīng)狀況，分析不同組分對合成反應(yīng)的影響，由表2、表3可得：在氫回收改造前后操作參數(shù)一致的情況下，氫氣回收率由84.98%提高至93.19%，非滲透氣中有效成分H2的含量明顯下降，如果將其折合成甲醇產(chǎn)量則是由1.2 t每小時(shí)降至0.61 t每小時(shí)。我們可以看到增加一組膜分離器可以在很大程度上降低能耗，提高甲醇產(chǎn)量，降低副產(chǎn)品乙醇、丙酮等。

4　甲醇改造投資及收益

本技改投資組成為：整套4根離膜組、換熱器造價(jià)、管道閥門等材料費(fèi)、土建施工費(fèi)用、設(shè)備安裝費(fèi)用，投資總計(jì)180萬元。

改造前非滲透氣中的氫氣含量為1.81 kNm3/h，改造后非滲透氣中的氫氣含量為0.86 kNm3/h。回收氫氣量：1.81-0.86=0.95 kNm3/h?；厥諝錃庹酆霞状迹ɡ碚撟畲罅?，氫氣全部轉(zhuǎn)化為甲醇，所需碳按CO計(jì)：CO+ 2H2=CH3OH，甲醇分子量32 g/mol，標(biāo)況摩爾體積22.4 L/mol）：

每年按200 d生產(chǎn)，每噸甲醇按2 100元計(jì)，每年可增加收入：

5　結(jié)語

自2014年9月份改造后投用以來，氫回收系統(tǒng)累積的惰氣中的有效氣體H2回收率由85%提高至93%，每小時(shí)增加H2產(chǎn)量0.68 t，使之與CO反應(yīng)合成甲醇。不但提高了產(chǎn)量，而且優(yōu)化了合成氫碳比，提高了合成反應(yīng)效率。通過降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速來減少壓縮機(jī)蒸汽消耗，并且延長壓縮機(jī)使用年限。氫回收裝置運(yùn)行穩(wěn)定，非滲透氣出口氫氣分析指標(biāo)平均在10%以下，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，每小時(shí)增產(chǎn)甲醇0.68 t。由于裝置為物理過程，操作簡單，安全穩(wěn)定，效益回收快。

甲醇合成的有效氣體中包含大量的CO和CO2氣體，改善氫回收裝置的運(yùn)行工況和條件，能夠有效減少馳放氣中的碳排放量，對改善周邊地區(qū)的大氣環(huán)境有著重大意義。

參考文獻(xiàn)

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樊玉海，1968年3月5日出生，畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)，學(xué)士?，F(xiàn)在同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司技術(shù)部工作，工程師。

Application and Improvement of Hydrogen Recovery Device of Methanol Synthesis System

Fan Yuhai

Abstract：The vast inert gas is accumulated in the system because of using synthesis gas recycling technology in the 600000 t/a methanol project of Guangfa Chemical Industry Co.，Ltd. of Datong Coal Mine Group，it not only affects the re?action rate and reduces the efficiency of catalytic synthesis，but also increases the energy consumption of synthetic com?pressor. Improving hydrogen recovery device that increasing membrane separation method reduces the energy consump?tion and improves the crude methanol content by analysis and calculation.

Keywords:methanol synthesis；hydrogen recovery；membrane separation technology

收稿日期：2015-10-20

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