弛放气中氢气在膜法回收天然气制合成油装置的流程

安雪峰

（大庆化工有限公司甲醇分公司，黑龙江大庆 163418）

弛放气中氢气在膜法回收天然气制合成油装置的流程

安雪峰

（大庆化工有限公司甲醇分公司，黑龙江大庆 163418）

研究然气制合成油装置中氢气回收方式以及应用流程，对于增强天然气制合成油装置的工作效率，提升氢气回收效率，减少资源浪费等方面发挥着关键性的作用。为了实现氢气的高效回收与有效利用，确保驰放气过程中膜法回收工作的有序开展，以天然气制合成油装置氢气驰放气膜法回收为研究重点，在相关理论原则的指导下，进行回收方法应用流程的梳理，为后续工作的开展提供了必要的理论参考。

天然气；合成油；氢气膜法回收；驰放气；应用流程

Abstract：The exploration of hydrogen recovery and application process in natural gas synthetic oil plant plays a key role in enhancing the working efficiency of natural gas system，improving the recovery efficiency of hydrogen and reducing the waste of resources.In order to realize the efficient recovery and efficient utilization of hydrogen，it is necessary to ensure the orderly development of membrane recovery in the process of dilution gas.The article focuses on the recovery of hydrogen gas in the natural gas system，and under the guidance of relevant theoretical principles，The recycling method of the application process combing，for the follow-up work to provide the necessary theoretical reference.

Key words：natural gas system；synthetic oil；hydrogen membrane recovery；relaxation gas；application process

我国经济的发展以及区域经济开发活动的深入进行，对石油、天然气以及各类烯烃化合物的消费需求日益增加，以现有的技术框架为支撑，对天然气资源进行深入开发，构建起天然气制合成油（GTL）生产机制。在实际应用的过程中，天然气在这一过程中，会产生N2以及Ar等惰性气体，在合成油生产过程中，随着生产活动的持续深入，惰性气体不断积累，如果不对其进行必要的处理，将会造成天然制合成油的反应强度降低、反应平衡破坏以及资源浪费[1]。文章以氢气回收作为研究重点，在相关原则的指导下，借助于现代化的技术手段，氢气回收方式以及操作流程的探讨，切实推动膜法回收在实践中的应用。

1 膜法回收在天然气制合成油装置氢气驰放气流程中所遵循的原则

1）驰放气氢气膜法回收在天然气制合成油装置工作中的应用必须要遵循科学性的原则。只有从科学的角度出发，对天然气制合成油装置的相关内容、驰放气氢气膜法回收工作的定位以及具体职能，进行细致而全面的考量，才能够最大限度地保证驰放气氢气膜法回收能够满足天然气制合成油装置工作的客观要求。

2）驰放气氢气膜法回收在天然气制合成油装置中的应用必须要遵循实用性的原则。由于天然气制合成油装置类型内容多样，信息数据繁多。驰放气氢气膜法回收以及相关技术应用流程必须进行简化处理，降低操作的难度，提升驰放气氢气膜法回收应用方案的实用性能，保证天然气制合成油装置工作的顺利开展。

2 膜法回收在天然气制合成油装置氢气驰放气流程应用方式

在天然气制合成油装置氢气回收阶段，为了保证氢气回收的效率，提升合成装置的工作效率，需要根据实际需求，对深冷法、变压吸附法、膜分离法以及水合物法进行全面分析。从实际使用情况来看，膜法回收能耗低、回收效率高，逐渐成为现阶段氢气回收的主要方式，为了确保其在实践中有效应用，需要对相关流程进行必要探讨。

2.1 膜法回收模型条件分析

为了确保氢气膜法回收模型的工作效率，工作人员在科学性原则的引导下，借助于UniSim Design软件为基础，在相

关数据信息体系下，对氢气的回收流程进行模拟，对回收模型的条件进行客观分析，在此基础上提升氢气回收的纯度以及效率，保证天然气制合成油产业的经济效益。在实际操作的过程中，工作人员需要对驰放气的基本数据进行分析，借助于对驰放气流程的全面分析，对膜法回收模型的基本条件进行明晰，为后续模型的建立提供了必要的数据参考。例如在温度为40℃，压强为3.0MPa，反应流量为1.33×105m3/h的天然气制合成油反应之中，驰放气操作的组织结构与运行方法，有所变化，其具体组成如下表所示：

Table1 Composition of purge gas from gas-to-liquid（GTL）plant

基于对于驰放气阶段氢气工作的客观需求，在进行模型构建条件分析的过程中，需要将氢气回收率控制在85%以上，只有在这一范围内，回收氢气的浓度以及摩尔分数才能够真正满足天然气制合成油驰放气阶段，对于氢气回收工作客观需求。对膜法回收中反应温度、压力、流量等基本信息的分析，判定氢气回收率以及相关工作环境，通过这种方式，推动膜法回收模型构建工作的有序进行。

2.2 膜性能的选择

在对膜种类以及性能进行选择的过程中，为了保证氢气回收工作的有序进行，需要从聚砜（PSF）膜以及聚酰亚胺（PI）膜进行判定。从实际情况来看，PSF对氢气的渗透率为60，PI对氢气的渗透率则为120，在天然气制合成油氢气驰放气阶段，需要工作人员以实用性原则为引导，对相关膜的性能进行必要选择，通过对渗透率的判定以及性能选择，来增加氢气膜法回收法的实用性，确保天然气制合成油工作的有序进行。

2.3 膜回收模型的构建

在进行天然气制合成油氢气驰放气膜回收模型构建的过程中，需要对膜革除压力数值进行采集，并在此基础上对渗透以及平衡方程进行梳理，确保膜回收模型构建的准确性。膜回收模型方程大致为以种：xiFp=j△piA；FF=FR+FP；xiFF=xiFR+xiFF，其中△pi表示回收膜两侧分压差对数的平均数值。在进行模型构建的基础上，通过相关软件进行计算，为氢气回收工作的开展提供必要的数据支持。

3 结束语

对天然气制合成油驰放气阶段中氢气膜法回收的研究，对于增强天然气制合成油的工作效率，促进我国化工产业的健康发展有着重要意义。文章以膜法回收作为研究重点，在科学性原则以及实用性原则的指导下，以现有的技术条件为支撑，对膜法回收模型进行构建，确保驰放气过程中，对氢气的有效回收，为天然气制合成油工作营造良好的反应条件。

[1] 王磊，王辉.膜法技术在甲醇驰放气回收氢气中的应用[J].煤化工，2015，43（2）：27-29.

The Process of Reclaiming Hydrogen in the Synthesis of Oil by Natural Gas in the Membrane

An Xue-feng

TE665

A

1003–6490（2017）09–0166–02

2017–07–07

安雪峰（1982—），男，黑龙江大庆人，工程师，主要从事天然气化工方面工作。