焦?fàn)t氣制甲醇中馳放氣回收利用工藝的探討

楊永杰，馮傳壯

（1.天津大學(xué) 化工學(xué)院，天津300350;2.匯智工程科技股份有限公司，山東 青島266100）

在傳統(tǒng)的焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝中，為了減少惰性氣體的累積，需排放馳放氣，但馳放氣中H2含量超過70%，直接燃燒必然會(huì)造成資源浪費(fèi)以及溫室效應(yīng)加劇。對(duì)此，易群等人[1]提出補(bǔ)碳來提高H2利用率和甲醇產(chǎn)量，減少H2浪費(fèi)。劉文慶等人[2]在運(yùn)行裝置上做過液態(tài)CO2氣化補(bǔ)碳實(shí)驗(yàn)，甲醇年產(chǎn)增加5000t。補(bǔ)碳能夠有效降低H2的浪費(fèi)，但資源浪費(fèi)問題依然存在。鄭清娟[3]提出利用變壓吸附（PSA）從馳放氣中回收高純度H2，膜分離回收CO2循環(huán)回反應(yīng)器，其余H2可用于燃料電池等，提高H2利用率，但高純度H2會(huì)犧牲掉H2的收率。靳嵩[4]提出PSA回收馳放氣中的H2合成氨。相比于回收H2，補(bǔ)碳可使H2在裝置內(nèi)直接利用，且CO2可實(shí)現(xiàn)資源化利用，為“碳中和”做貢獻(xiàn)。之前有較多的焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝補(bǔ)碳、PSA回收H2等的報(bào)道，但鮮有膜分離回收馳放氣中H2和CO2用于甲醇合成并同時(shí)補(bǔ)入CO2的報(bào)道。

本研究提出一種膜分離回收馳放氣中的H2和CO2用于甲醇合成，同時(shí)補(bǔ)入CO2解決碳不足的新工藝，并分析了CO2適宜的補(bǔ)入量。

1 工藝研究與優(yōu)化

首先，以裝置實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用Aspen Plus流程模擬軟件對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行全流程模擬，所得模型為工藝研究與優(yōu)化的基礎(chǔ)。

1.1 膜分離回收馳放氣中H2、CO2并同時(shí)補(bǔ)入CO2新工藝的研究

1.1.1 馳放氣中H2和CO2回收方法的選擇 新工藝馳放氣的分離，只要求H2和CO2收率以及N2、CH4等惰性氣體的除去率，對(duì)于H2濃度不作要求。綜合考慮馳放氣的回收要求以及出口壓力，本課題選用膜分離回收H2和CO2。……