气体膜分离技术在合成氨生产中综合应用.pdf

第42卷 第3期 化 工 技 术 与 开 发 V01．42 No．3 2013年 3月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry Mal．2013 气体膜分离技术在合成氨生产中的综合应用 郭文泰，徐徜徉 ，单世东 (天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司，辽宁 大连 116023) 摘 要：气体膜分离技术在合成氨生产中得到广泛的应用 ，其中氢气及氨回收技术已经 日趋成熟 ，而甲烷回 收也逐渐得到合成氨厂的重视，膜分离技术 日益呈现应用综合化和装置集约化的发展趋势，国产膜占据重要地位。 关键词：膜分离；气体回收；综合；集约；国产 中图分类号：TQ113．2 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2013)03~ 3 气体膜分离技术是利用多组分混合气体在一定 1．2 液氨储罐弛放气氢、氨回收 的压力差推动下，一定的工作温度条件下，通过膜分 合成氨厂生产中液氨球罐会产生低压的弛放 离组件时各种组分气体对膜的渗透速率不同而实现 气，其中同样含有氢气和氨气组分，也需要加以回收 对有用组分气体的分离回收，该项技术的工业应用 利用，符合环境保护要求。 广泛 [1-2]o近年来，随着生产企业对生态文明建设的 近年来，膜分离应用技术的进步逐步解决了因 认识加强，合成氨厂普遍将企业面临的气体减排的 液氨储罐弛放气压力低 、气氨浓度高带来的膜法氢 环保压力转化为科学发展的内生动力，并从节能减 回收的难题 ”，使得膜分离技术在这一气体回收方 排中创造经济效益p卅。大量的工程实践中，膜分离 面的应用越来越多。 技术也从单一的合成放空气氢气回收，扩展到液氨 1．3 膜分离尾气的甲烷回收 储罐弛放气氢回收，以及膜分离尾气的甲烷回收，以 合成氨生产中的放空气或弛放气在经过膜分离 及在整个企业生产中的综合应用。在这个过程中， 工艺回收氢气后，所产生的非渗透气即为尾气。传 膜分离装置从设计思路到生产管理也走向集约化， 统的做法是将尾气送三废锅炉燃烧或直接排放到大 从更科学的管理中得到效益。 气。随着产业升级，生产规模的扩大，膜分离尾气产 1 综合应用 量也越来越大，尾气的处理逐渐面临着三废锅炉燃 烧消化不了，以及燃烧或放空带来的经济损失问题。 膜分离技术在氢气回收领域有着广泛的应用。 因此，把多个膜分离装置的尾气集中起来，进一步采 随着膜分离技术的推广，膜分离技术以其具有的高 用膜分离技术回收甲烷，是利用膜分离尾气的处理 回收率、低能耗 、占地小、投资低等特点受到合成氨 来制取天然气的一个新的思路。 行业的广泛重视，具有广阔而 良好的应用前景 5[-710 放空 回收 放空 回收 放空 回收 在合成氨领域的应用主要分为下面3方面。 1．1合成氨放空气氢、氨回收 合成氨装置在生产工艺上会产生高压的合成放 空气，其中含有氢气和氨气，这部分气体的放空会造 成一定的经济损失和环境污染。氢和氨分别是合成 氨工业的反应物和产品，放空气中氢、氨的回收和利