集成膜分离技术超滤膜分离技术.docx

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1、高效甲醇分离器合成氨分离器液体过滤器油分离器集感膜今离林木而超渡科技minfilter单位：超滤公司地址：陕西目录1 .企业简介2 .超滤公司公司化工行业部分业绩表3 .厂家运行报告3.1 河南宝马化工有限责任公司3.2 山东海化盛兴化工有限责任公司3.3 河南集团30万吨甲醇装置分离内件运行报告3.4 陕西焦化10万吨除蜡型高效集成膜甲醇分离器运行报告4 .河南集团30万吨甲醇分离技术方案5 .山东海化盛兴甲醇分离技术方案6 .四川金象12万吨氨分离、油分离技改方案7 .高效集成膜分离器的设计与应用分析8 .集成膜技术在甲醇生产中的应用9 .合成氨工艺参数表10 .合成甲醇工艺参数表集我麒技

2、木台甫向件而超滤科技 minfilter业的实体化运营企业。超滤公司公司位于西安高新技术产业开发区，伴随着开发区的成长，现已发展成为横跨能源化工、煤化工、食品医药、环保等多个行公司依靠自身科技实力并与西安市各大专院校、国内科研院所积极合作，开发出具有国内领先技术水平的适用于气/液、气/固、液/固流体两相分离与过滤的集成膜技术，拥有了多项国家专利，服务过的工业装置几百套，尤其在国内化工行业分离领域具有很高的知名度。长期以来，公司直坚持成立之初的“用心服务，满意客户”的服务宗旨，全天24小时接受甲醇分离器派新型集成膜甲醇分离器（防/除蜡型）派新型高效集成膜甲醉洗涤分离器（塔）派集成膜防/除蜡型醇分

3、离器提高产量5 10%派集成膜洗涤醇分离器提高产量8 2O%派保护后续压缩机不液激派联醉可减少向铜洗带醇液，提高铜洗工段效率高效集成膜氨分离器产品类型部分业绩表甲醇分离器河南（30万吨）陕西集团 （10万吨） 云维集团（20万吨）云南瑞气（20万吨）内蒙庆化（20万吨）山东盛隆（10万吨）山东海化河南宝马 山西建滔潞宝甲醇液体过滤器河北旭阳焦化内蒙古庆华集团山东德州宁煤集团氨分离器四川广宇四川金象秦皇岛化工集团江苏禾友化工油分/冰机除油四川金象济南明泉四川广宇河北藁城本溪北方煤化工 黑龙江浩良河化肥厂大庆油田 江西东乡云南解化重庆富源天津中石化分离指标及效果：精度：I 001m派效率：98.0

4、0- 99.99%压降:0.03-0.05MPa派降低入塔氨含量：0.5% 1.5%提高氨净值派降低合成系统压力：I。3.0MPa降低电耗油分离器派新型集成膜空气油分派新型集成膜合成氨工艺气油分X新型集成膜甲醇工艺气油分派新型集成膜二氧化碳、氮气等工艺气油分除尘除水过滤器河北建滔山东盛隆陕西集团云维集团天趣珠陶喷i,生气箓就林（高东I咻、能阳联星脱水、干燥上置常压露点-60C干燥气体含尘粒径15 m优质过滤元件XSF级过滤膜滤芯 精度1-500 m 规格：10/30、20/30、30/30、30/50XMF级过滤膜滤芯 精度0.01-1 m 规格：10/30、20/30、30/30、30/50

5、长期提供最新的优质低价滤芯备件种类齐全、性价比高，理想换代产品客户的服务咨询，全国范围内提供产品的售前、售中、售后现场服务。公司部分业绩序产品类型产品用户代表用户备注号数量总数1MCF系列甲醇分离器（62台套）45家河南集团30万吨/年甲醇装置晋城煤业集团30万吨/年甲醇装置内蒙庆华集团庆华煤化20万吨/年甲醇装置云南云维集团20万吨/年甲醇装置山西大土河焦化公司20万吨/年甲醇装置云南锐气化工有限公司25万吨/年甲醇装置山东滕州盛隆煤焦化10万吨/年甲醇装置山西建滔潞宝化工公司10万吨/年甲醇装置榆林煤化科技有限公司10万吨/年甲醇装置山西黑猫焦化有限公司10万吨/年甲醇装置2MSXT系列甲

6、醇水洗塔（16台套）16家山东海化盛兴化工公司4万吨/年甲醇装置河北深州化肥厂3万吨/年甲醇装置3LSF系列甲醇液体过滤器（120台套）36家新奥集团新能能化公司60万吨/年甲醵装置宁夏煤业集团有限公司25万吨/年甲醇装置山东德州化肥厂20万吨/年甲醇装置陕西焦化有限公司10万吨/年甲醇装置4MAF系列合成氨分离器（50台套）26家四川金象化工14万吨/年合成氨装置秦皇岛化工集团5万吨/年合成氨装置5MYF系列循环气、补充气油分离器（53台套）36家黑龙江浩良河化肥厂10万吨/年甲醇装置山东红日阿康化工公司10万吨/年甲醇装置四川金象化工14万吨/年合成氨装置河南宝马化肥厂6万吨/年甲醇装置6

7、BJMYF系列冰机油分离器（18台套）15家山东明水大化集团江西东乡化工公司7AN系列硝列工艺氨气分油（16台套）11家山西化肥厂山东海化华龙硝核公司8HSF+HMF系列尿素工艺CO2气除油（15台套）8家山东章丘日月化工公司山东鲁西化工9MCHF/MSF系列除尘除水过滤器（28台套）20家云南云维集团20万吨/年甲醇装置内蒙古庆化煤化20万吨/年甲醇装置集成膜分离内件运行报告鹤壁市宝马化肥厂是以煤为原料的合成氨联产甲醇企业，拥有一套中IooO甲醇合成系统，两套6600甲醇合成系统，年产精甲醇4万吨。2003年第一次采用超滤公司化工有限责任公司的集成膜分离内件用于1000系统的补气油分离器，效

8、果明显。原来用机械式分离器内件，排出的油水很少；使用集成膜分离器内件后，排除的油水较多。因为该成品具有与常规的利用重力和离心力来实现气液分离相同的结构外，增加了一级精滤单元和一级超滤单元，超滤级膜滤芯可以将10.01Um范围内的液体分离出来。因此，大大提高了分离效率，保证油水不进入合成系统，进而保护了催化剂活性，减少了副反应发生，提高了产品质量。该塔甲醇催化剂使用时间12个月，吨甲醇催化剂产精甲醇达3100吨，创我厂甲醇生产以来最好水平。考虑到活性后期消耗上升，产量下降，质量下降，且甲静内件径向段温度异常，影响下段催化剂正常使用，我厂决定提前更换催化剂，只使用催化剂的前期和中期，若坚持使用到后

9、期，吨甲醇催化剂产精甲醇有望达到5000吨以上。2004年8月份，我厂新上一套中600甲醇合成，同样的配置，只是油分和醇分使用集成膜分离内件，产量比原有的一套e600系统产量提高20%。2005年一月，利用更换催化剂的机会，我厂将原600系统的油分和醇分，IO(X)系统的醇分全部换成集成膜分离内件，现在所有内件都使用正常，取得了满意效果。采用先进高效的分离内件，彻底改变传统的低效分离状况，使流体净化观念得到本性的改变。尽可能得将有害杂质和毒物高校分离出系统，从而使系统在洁净的环境下运行，保持催化剂的高活性，将反应生成物及时分离出系统，使化学平衡向有利产物方向移动，为生产的高效低耗运行创造条件。

10、鹤壁2005年5月30日超滤公司集成膜高效分离内件在甲醇分离装置中的应用报告自我公司甲醇装置2004年3月17日开车以来，出现甲醇系统带液现象，致使下工段（铜洗工段）再生槽液位每天平均上涨6cm,约2.16t,这样造成了铜液成份恶化，甲醇装置被迫停车改造醇分、水洗塔内件。几经改造效果均不明显,最后与超滤公司公司联系,经该公司技术人员调查、分析、研究，决定将水洗塔内件做了如下改造：在水洗塔内安装进水航天雾化装置，旋流装置，一级精滤膜分离装置，二级超滤膜分离装置。改造安装完毕后，于6月19日开车至今，通过三个月的运行情况看,分离效率较前有很大提高，每天回收粗甲醇约1900kg,且铜洗工段再未有甲醇

11、带液现象，从而保证了铜液成份的稳定，也使甲醇装置能够连续运行。运行中观察水洗塔出入口现场压力表显示，无明显压差。通过对水洗塔出口气体连续三个月的分析，气体中的甲醇含量绝大多数为0mgm3,只是极少数在1.4-2.98mgm3o总之，水洗塔内通过超滤公司改造后，水洗塔内件阻力降小，分离效率高，装置运行状况良好，达到了设计要求和预期目的。此分离技术有良好的应用价值和推广前景。山工2004年9月18S河南集团30万吨/年甲醇装置中除蜡型高效集成膜分离内件运行报告我公司以天然气为原料30万吨/年的甲醇生产装置于2005年11月开车生产。中间因故障停车两次，到目前为止，装置累计生产时间约8个月，现在装置

12、已转入正常连续运行。因原料天然气不足，装置没有达到设计的满负荷生产，考核时最大产量为850吨/天，约为设计值的95%。甲醇合成部分的甲醇分离器选用了超滤公司化工有限责任公司的除蜡型高效集成膜甲醇分离器（3400H9500）,经过8个月的操作，该分离器操作控制方便、运行平稳，据连续在线分析记录数据，其分离效果如下：一、除蜡型高效集成膜甲醇分离器设计保证值1、设计条件：1）入口压力：7.1MPa2）温度：403）流量：51104Nm3h4）出塔气中甲醇含量：（6-7）%（Vol%）2、保证值：1）分离器出口气体中醇含量：0.5%（Vol%）2）初期压降:0.015MPa二、实际生产中操作值：1、条

13、件：1）入口压力：约7.0MPa2）温度：约353）流量：约485xl04Nm3h4）出塔气中甲醵含量：约6%（Vol%）2、操作值：1）压降：0.015MPa2）出口气体中醇含量：（0.10.28）%（Vol%）三、效果通过半年多的运行，可以看出：运用这种内件后，分离器出口气中甲醇含量的实测值为(0.10.28)%,低于设计保证值0.5%,这样使入塔气中甲醇含量大幅下降。在原料气能保证供给的工况下，和普通甲醇分离器相比，合成部分能力可提高(5-10)%,真正体现了该内件的节能、增产、降耗的效果。如果天然气能满足供应，当设备达到满负荷生产时，各种参数达到设计值，分离效果会更显著。目前该分离器的

14、气体进出口压降实测值V0.015MPa,也在设计保证值内，说明结蜡现象还没有影响正常的运行。当结蜡现象加重，分离器气体进出口压差增大时，该内件的除蜡功能将发挥作用，通过除蜡的操作,它可以保证气体进出口压降保持在0.015MPa。这是保证设备长周期连续运行的有效措施。河南二OO六年九月陕西焦化有限责任公司10万吨/年甲醇项目除蜡型高效集成膜甲醇分离器运行报告我公司以焦炉气为原料10万吨/年的甲醇生产装置于2007年2月试车并投入生产。中间因焦炉气的供应不足、停电和装置中个别设备故障等曾间断性停车，到目前为止实际运行时间近6个月，经运行考核，现装置已基本达到10万吨/年的设计能力。甲醵合成部分的甲

15、醇分离器选用了超滤公司化工有限责任公司的除蜡型高效集成膜甲醇分离器（规格为：2200H7500）,经过这段时间的运转，该分离器操作控制方便、运行平稳，据公司检测分析室提供的数据,其分离效果如下：四、除蜡型高效集成膜甲醇分离器设计保证值1、设计条件：1）入口压力：5.6Mpa（g）2）温度：403）流量：23.73x104Nm3/h4）出合成塔气体中甲醇含量：4.56%（Vol%）2、保证值：1）分离器出口气体中醇含量：0.61%（Vol%）2）阻力降：初期压降（0.015MPa五、实际生产中操作值：1、条件：1）分离器入口压力：4.8MPa2）温度：353）流量：21.00104Nm3h4）出

16、合成塔气体中甲醇含量：-4.96%（Vol%）2、实际操作值：1）阻力降：初期压降0.015MPa2）分离器出口气体中醵含量：0.416%（Vol%-现场数据加权平均值）六、效果及分析通过近半年的运行可以看出：选用这种分离器后，分离器出口气中甲醇含量的实测分析值为0416%(Vol%),远低于设计保证值(0.61%(Vol%),这样使入塔气中甲醇含量大幅下降。在原料气能保证供给的工况下，和使用传统的分离器相比，合成部分能力可提高5%左右，真正体现了该分离器的节能、增产、降耗的效果。当焦炉气能满足供应，设备达到满负荷、连续生产时，各项参数达到设计值，分离效果会更显著。目前该分离器的气体进出口压降

17、实测值V0.015MPa,也在设计保证值内，说明设计合理，结蜡现象还没有影响正常的运行。当结蜡现象加重,分离器气体进出口压差增大时，该内件的除蜡功能将发挥作用，通过除蜡的操作，它可以保证气体进出口压降保持在0.015MPa。这是保证设备长周期连续运行的有效措施。陕西二Oo七年十月河南集团甲醇分离技术方案30万吨甲醇合成分离单元增产、节能、增效技术方案一、技术条件：1、进入甲醇系统循环气量为：510577Nm3h最大气量560000Nm3h设计出合成塔甲醇含量为：6%7%一般装置运行时，出甲醇分离器甲醇含量冬季为0.7%0.8%夏季为1.0%1.2%2、循环气组成（V%）H257.39CH3OH

18、6.27N21.27CO27.03CO3.39CH422.54H2O2.1C2H5OH二甲醛、C4H9OH,丙酮及缩醛HCOOCH30.013、甲醇流程为:4、补充气压力为7.6MPa温度为40醇分器：3400H9500二、技术原理及应用集成膜醇分技术的核心是将甲醇与水的高度互溶性与国际上出现的新型材料相结合，采用经济合理的设计方案，实现甲醇溶于水的过程和微滤膜、超滤膜分离过程的组合，降低气相中的甲醇（油、水等杂质）含量,提高装置收率，达到节能、降耗、增产、增效的目的。本技术在不增加装置动力及其它能耗的基础上可将合成入塔气中甲醇含量从0.71.2%降至0.1%0.3%,可将装置的生产能力提高。

19、集成膜醇分技术的应用：在甲醇合成工段的分离单元，目前国内大部分设备采用简单的机械分离，其结构多为离心式并加挡板及除沫丝网，仅靠重力和离心力实现气/液、气/固分离，受分离原理及分离器内流体停留时间短、流速高等因素的影响，导致实际产量510%的甲醇雾滴（尚不包括气态甲醇512%）在系统中循环，降低了醇净值，减少了已合成并冷却到相应温度下的甲醇回收率。由本公司研发的高效集成膜分醇专利技术，采用新型工作原理，即可制造成新醇分设备,又可改造原机械式醇分离器或水洗塔内件,应用效果良好:分离并回收循环气夹带醇雾的99.99%,在不增加能耗的基础上增产510%;如果设置航天雾化吸收单元:分子状态甲醇也将得到高

20、效分离,装置可增产822%。由于甲醇的分离彻底，相当于提高了甲醇合成效率，即反应热增多，合成塔催化剂热点温度下降，从而可延长催化剂的使用寿命（既提高催化剂的使用效率），降低生产成本；另外对循环机起保护作用。三、设计方案（一）工艺方案：将现有系统醇分3400H9500设计成集成膜醇分，内部设置一套集成膜分离装置（含旋流内件，微滤膜和超滤膜等），使工艺气中的醇在低温、低速、多级、高精度条件下得到高效分离。（详见附改造后的醇分系统可实现以下指标：分离精度：o.oIUmDOP效率：99.99%气体残余含醇液（水、油液等杂质）量：小于IPPm集成膜醇分出口甲醇含量：小于等于同温度饱和蒸汽压对应值集成膜醇

21、分初始压降0.03MPa全套装置可提高产量：3-10%,并可防止压缩机出现液激现象。（一）集成膜醇分的主要组成部分及功能：1 .离心单元：离心单元由一级离心筒（内、外筒中加导流螺旋）和二级旋分器组成；靠重力和离心力，将8090%的粗甲醇（含粉尘、石蜡、等杂质）从循环气中分离，并排至醇分的低部。2 .精滤单元：精滤单元由大量微滤级不锈钢丝网膜滤芯，以及与它们相连的布气腔组成。靠微滤膜滤芯的高精度和高效性将l10um的雾状粗甲醇及杂质分离。3 .超滤单元：超滤单元由布气腔和与之连接的大量超滤级膜滤芯组成。靠超滤膜滤芯的高精度、高效性、特殊选择性将l0.01um的微小甲醇液滴及杂质分离。4 .再生单

22、元:由醇分旁通管和0.5MPa蒸汽加热装置组成。通过蒸汽分组定期加热将石蜡清除。装置大修时也可通过人孔将两级膜滤芯拆出进行清洗再生。5 .压差、液位检测及控制单元：（三）本技术方案的说明1 .本技术方案只采用了集成膜醇分技术的部分技术2 .关于蜡堵问题的说明：因水冷温度控制在3040C,大部分石蜡已挂在管壁上及离心桶壁上,剩余的大部分在离心单元随甲醇液离开，因此通过精滤单元膜滤芯的蜡是微量的,经过一、二级旋流分离后每立方米循环气中石蜡的临界含量少于0.05毫克。通过设计留有余量，本技术方案在充分考虑介质的密度、表面张力、粘度、各项杂质的临界含量、膜滤芯的综合特性等因素，经过详细计算确定：精滤单

23、元，选用微滤膜滤芯；超滤单元，选用超滤膜滤-44-心.通过再生单元中的旁通管将循环气定期短路运行，同时开通0.5MPa蒸汽加热装置，定期除蜡。通过选用有自清洁功能的膜滤芯,通过设计气流扰动等措施实现长周期运行。通过设计气体的流向和对膜材料表面的特殊处理，使膜滤芯不易形成蜡堵，因此可保证分离效果和实现长周期运行。3 .关于阻力降：每个膜滤芯的设计阻力降为0.008MPa,多组膜滤芯并连设置阻力降仍为0.008MPa,离心阻力降为0.0080.01MPa,单元全套内件初始阻力降小于0.03MPa,设计运行两年内阻力降小于0.05MPao4 .关于设备筒体及其它：在精滤单元、超滤单元之间设置旁通出口

24、,旁通管通过阀门、三通与集成膜醇分出口管相连；设备底部设有防涡流和扑滴装置。5 .关于安装和运行：醇分设备打压吹扫时需将集成膜醇分内件隔离，安装集成膜分离内件时需供方技术人员在场，装置开停车时升降压应缓慢、平稳。四、供货周期合同生效后60天五、效益分析使用超滤公司化工有限责任公司的集成膜醇分技术进行改造，实现指标仅按提高产量5%计，现有30万吨/年甲醇装置，在不增加能耗，延长催化剂使用寿命，可防止压缩机出现液激现象，吨甲醇净利润800元左右，年净利润1200万元左右，投资回收期三个月左右。本方案的实施为超滤公司化工有限责任公司的专利技术应用，双方需签定有关保护知识产权的保密协议。超滤公司化工有

25、限责任公司2004年7月25日山工三万吨联醇分离单元增产、节能、增效技术方案一、技术条件：1、入甲醇水洗醇塔气量：按50000Nm3/h设计入醇分气量：按95000Nm3/h设计入合成塔甲醇含量：冬季为0.7%0.8%夏季为1.0%1.2%2、甲醇流程为：3、补充气压力为12MPa 循环气压力为12MPa4、合成塔：1316H17831醇分器：1108 H6670技术原理及应用温度为20-50C温度为20-50oC补气油分：1108 H6670洗醇塔：884 H9360集成膜醇分技术的核心是将甲醇与水的高度互溶性与国际上出现的新型材料相结合，采用经济合理的设计方案，实现甲醇溶于水的过程和微滤膜

26、、超滤膜过程的组合，降低循环气中的甲醇含量，提高装置收率，达到节能、降耗、增产、增效的目的。本技术在不增加装置动力及其它能耗的基础上可将合成入塔气中甲醇含量从0.71.2%降至0.1%0.3%,可将装置的生产能力提高。本分离单元的原理是将机械分离与外国的高精度过滤材料相结合，进行科学合理的结构设计,将气/液、气/固、液/固流体分离。分离设备一般由（一）离心单元：靠重力和离心力实现气/液、气/固、液/固分离，80-90%的产品（或杂质）得到有效分离；（二）精滤单元：采用微滤级膜滤芯，0.110m范围的产品（或杂质）得到高效分离；（三）超滤单元：采用超滤级膜滤芯，0.10.01m范围的产品（或杂质

27、）得到高效分离。本技术已广泛应用于气/液、气/固、液/固两相间的分离；如果设置（四）吸收单元：气态甲醇也将得到高效分离。集成膜醇分的应用：在甲醇合成工段的分离单元，目前国内大部分设备采用简单的机械分离，其结构多为离心式并加挡板及除沫丝网，仅靠重力和离心力实现气/液、气/固分离，受分离原理及分离器内流体停留时间短、流速高等因素的影响，导致实际产量510%的甲醇雾滴（尚不包括气态甲醇）在系统中循环，降低了醇净值，减少了已合成并冷却到相应温度下的甲醇回收率。由本公司研发的高效集成膜分醇专利技术，采用新型工作原理，即可制造成新醇分设备，又可改造原机械式醇分离器或水洗塔内件，应用效果良好：分离并回收循环

28、气夹带爵雾的99.99%,在不增加能耗的基础上增产510%；如果设置航天雾化吸收单元：分子状态甲醇也将得到高效分离，装置可增产1020%。由于分离甲醇彻底，相当于提高了甲醇合成效率，即反应热增多，合成塔催化剂热点温度下降，从而可延长催化剂的使用寿命（既提高催化剂的使用效率），降低生产成本。联醇装置中采用本技术，不仅可以提高甲醇产量，而且可保护铜洗工段，提高铜洗工段净化效率。三、改造方案原醇分不改动，在现有醇分系统的洗醇塔内增设一套集成膜分离装置（含高效航天雾化器，旋流板，微滤膜和超滤膜等），使工艺气中的醇在低温、低速、多级、高精度条件下得到高效分离。集成膜分离装置可使进入铜洗工段的气体实现以下

29、指标：分离精度：0.10.01umDOP效率：99.99%气体残余含醇液量：小于IPPm洗醇塔出口甲醇含量：小于0.1%装置可提高产量510%并可确保铜洗工段净化效率方案的说明：方案包括一套设置于软水管线上的精密过滤器，供方提供。安装内件时需供方技术人员在场。装置开停车时升降压应缓慢、平稳。四、改造方案的费用一套精密过滤器，一套高效航天雾化装置，一套集成膜分离装置共计17.5万元。五、效益分析OO使用超滤公司化工有限责任公司的集成膜醇分技术进行改造，实现指标仅按提高产量8%计，现有3万吨/年甲醇装置，在不增加能耗和确保铜洗工段净化效率的基础上，吨甲醇净利润大于800元，年净利润大于190万元，

30、投资回收期不足两个月。本方案的实施为超滤公司化工有限责任公司的专利技术应用，双方需签定有关保护知识产权的保密协议。超滤公司化工有限责任公司四川化工有限责任公司合成氨系统油分、氨分技防案一、技术条件:1、循环气流量：180000Nm3/h最大流量：192489Nn?/h补充气流量：45000Nm7h2、压力：15MPa3、温度：364、工艺介质:H266.23%.N221.944%NH33.82%.CH,5.563%、Ar3.82%油：1OOppm；5、氨冷温度：-86、循环油分：1200H6875补气油分：700H4800二氨分：1200H6875二、技术原理及应用：集成膜氨分、油分、醇分技术

31、的核心是将普通旋分装置与国际上出现的新型材料相结合，采用经济合理的设计方案，实现液氨旋分粗过滤和超滤膜、微滤膜精过滤的组合，降低气相中的氨（油、水等杂质）含量，提高装置收率，达到节能、降耗、增产、增效的目的。本分离单元的原理是将机械分离与外国的高精度过滤材料相结合，进行科学合理的结构设计,将气/液、气/固、液/固流体分离。分离设备一般由（一）离心单元：靠重力和离心力实现气/液、气/固、液/固分离，80-90%的产品（或杂质）得到有效分离;（二）精滤单元：采用微滤级不锈钢丝网滤芯，0.l10um范围的产品（或杂质）得到有效分离；（三）超滤单元：采用超滤级滤芯，0.l0.01um范围的产品（或杂质

32、）得到有效分离。本技术已广泛应用于气/液、气/固、液/固两相间的分离。集成膜氨分、油分技术的应用：在合成氨工段的分离单元，目前国内大部分设备采用简单的机械分离，其结构多为离心式并加挡板及除沫丝网，仅靠重力和离心力实现气/液、气/固分离，受分离原理及分离器内流体停留时间短、流速高等因素的影响，导致实际产量310%的氨雾滴（尚不包括气态氨）在系统中循环，降低了氨净值，减少了已合成并冷却到相应温度下的氨回收率。由本公司研发的高效集成膜专利技术，采用新型工作原理，即可制造成新氨分、油分设备，又可改造原机械式氨分、油分离器内件，应用效果良好：分离并回收循环气夹带氨雾的99.99%,本技术在不增加装置动力

33、及其它能耗的基础上可将合成入塔气中氨含量降低05%1.5%,降低合成系统压力L04.0Mpa,可使装置的能耗降低、产能提高。三、改造方案:1、油分：在现有循环气及补充气油分系统内各设置一套集成膜分离装置（含旋流内件，微滤膜和超滤膜等）。使工艺气中的油在低温、低速、多级、高精度条件下得到高效分离。集成膜分离装置可实现以下指标：分离精度：0.01UInDOP效率:99.99%气体残余含油、水液等杂质量：小于0.lmgm3装置可延长催化剂使用寿命（一般大于一年），提高设备的换热效率2、氨分：在现有系统氨分内设置一套集成膜分离装置（含旋流内件，微滤膜和超滤膜等）。使工艺气中的氨在低温、低速、多级、高精

34、度条件下得到高效分离。采用集成膜分离装置可实现以下指标：氨雾、油雾分离精度：0.01mDOP效率：99.99%气体残余含氨液（油、水等杂质）量：小于Ippm延长触媒寿命，提高换热效率降低入塔氨含量：氨分后气体中氨、含量小于等于同温同压下饱和蒸汽压对应值;提高氨净值，降低合成系统压力L04.0Mpa,降低压缩电耗。四、改造费用：油分内件改造报价：循环气全套集成膜油分分离内件共计36万元；补充气全套集成膜油分分离内件共计15.8万元；氨分内件改造报价：全套集成膜氨分分离内件共计38万元。五、制造周期合同生效后45天六、效益分析使用超滤公司化工有限责任公司的集成膜氨、醇、油分技术进行改造：油分净化原

35、料气、合成气，减少设备的油污热阻，提高换热效率，减少设备维护费用，提高液氨质量；氨分能降低入塔氨含量，提高氨净值，降低系统压力，节约电耗。降低生产成本，增产、增效，一般吨氨成本降低50元左右，投资回收期一般不超过三个月。本方案的实施为超滤公司化工有限责任公司的专利技术应用，双方需签定有关保护知识产权的保密协议。超滤公司化工有限责任公司高效集成膜分离器的设计与应用分析超滤公司公司西安710075摘要本文论述合成甲醇、合成氮厂传统醇分离器、氮分离器仅采用惯性离心分离技术存在的筑陷，重点介绍采用集成膜新技术、新膜材料的高效醇分离器、氨分离器工作机理及设计与应用分析关键词醇分氨分集成膜气液分离惯性分离

36、极性粒子表面凝聚1 .概述甲醇合成圈及氨合成圈中的醇分离器、氨分离器是直接分离回收粗醇和液氨产品的重要设备。我国的甲醇装置普遍采用水冷后分醇，合成氨装置普遍采用冷冻后分氨技术。醵分离器、氨分离器在甲醇合成圈及氨合成圈中发挥着重要作用，却往往被忽视，多年来科研单位、生产企业在合成塔内件改造，工艺流程优化，改进催化剂等方面都进行了深入的研究并取得了众多成果，但醇分、氨分的研究和技术改造却很少，而且一直未有重大突破。2 .传统醇分离器和氨分离器2.1 存在的问题目前我国合成甲醇厂、合成氨厂不论是中、小型厂还是大型厂，其醇分离器、氨分离器依然沿用六、七十年代的传统惯性分离技术即旋流板、折流板加丝网、瓷

37、环填料等方法。受分离机理限制，使用中醇分离器、氨分离器分离效果并不理想。反应生成的醇、氨不能被高效分离，部分液醇、液氨气化后又进入合成塔，造成入合成塔醛、氨含量偏高，醇净值、氨净值偏低，将低了装置产量；合成副反应增多；加重换热设备负荷；增加了循环气压缩机能耗；有些工厂甚至因醇分、氨分效果差，带液到循环机产生液击，影响循环机的正常运行。2. 2问题分析醇分离器、氨分离器的分离精度和分离效率取决于分离机理、分离材料和分离结构。传统醇分离器、氨分离器采用机械分离原理，依靠惯性折转、旋流、重力沉降、丝网除雾等方法仅对于大于IOum的液醇、液氨粒子有效，对10m以下的小粒子效率极低。研究证明速度变化（重

38、力沉降）形成的雾滴粒径多在100Um以上；压力变化形成的雾化粒子粒径范围在10100um;温度变化形成的冷凝粒了粒径范围在0.1um10um,且形成IUm粒子的重量百分比高达40%（图一），其中极性粒子（雾滴）形成的曲线向右移动，非极性粒子形成的曲线向左移动。所以保留传统醇分离器、氨分离器的长处，采用新集成膜分离技术才能达到高精度高效率分离的效果。根据过滤分离原理，欲有效捕集微米或亚微米级粒子分离材料首选纤维型过滤介质其纤维直径与欲分离的粒子直径相当。3.高效集成膜醇分离器、氨分离器3. 1分离材料高效集成膜醇分离器、氨分离器分离元件采用国际新型不锈钢（316L）金属纤维烧结材料及硅硼纤维非金

39、属材料，纤维丝径可拉伸至微米级、亚微米级，铺成一定角度使纤维之间相互交叉形成三维迷宫式通道，碾压烧结而成。纤维之间固定烧接，属于不规则固定型深层过滤介质，还会出现图二L径因压差变大及纤维脱落问题。由于这种材料丝径细，因此可形成极高的孔隙率和极好的透气性，同时拥有巨大的表面积。采用这种材表面理理表面处举料制成的分离元件具有精度高、效率高、阻力小、耐腐蚀、可清洗再生的突出优点。高效集成膜醇分离器、氨分离器以这种材料为基础并且经过表面处理，使其更适合分离极性粒子。经过表面处理的纤维和液醇、液氨粒子之间相互排斥，以防止液滴沿纤维表面铺开。这种特性可以用接触角度来描述，即当液醇、液氨粒子被未经表面处理的

40、纤维捕集时，液滴强烈吸附纤维表面液滴和纤维表面接触角度小于90度甚至可以是0度，而经过表面处理的纤维其接触角度大于90度（图二），有利于形成表面凝聚。这种新型材料不但可以针对不同性质的极性进行表面特殊处理，而且可以利用材料不同密度梯度进行合理搭配以适用于不同的工艺条件和介质。3.2 分离元件利用表面特殊处理的金属、非金属纤维材料制成折叠式筒状滤芯，其分离（过滤）面积是未折叠筒状滤芯的46倍，纳污量提高十几倍，使用寿命大大延长。这种折叠筒式元件悬挂在醇分离器、氨分离器高效分离腔内，所形成的分离面积比传统丝网面积大几十倍且气流与液滴落下方向成90度，因此具有很高的操作弹性，流量在一定范围变化时都能

41、达到良好的分离效果，特别适合变负荷生产，扩产改造时通过增加分离元件数量扩大分离面积，无须改动醇分、氨分壳体仍能满足生产要求。3.3 分离机理高效集成膜醇分离器、氨分离器的原理是将机械分离与外国的高精度过滤材料相结合，进行科学合理的结构设计,将气/液、气/固、液/固流体分离。一般由（一）离心单元：靠重力和离心力实现气/液、气/固、液/固分离，8090%的产品（或杂质）得到有效分离；（二）微滤单元：采用微滤级膜滤芯，l10um范围的产品（或杂质）得到高分离；（三）超滤单元：采用超滤级膜滤芯，l0.01m范围的产品（或杂质）得到高分离。合成工艺气经冷却降温后，气醇、气氨冷凝形成0.01Um至几亳米范

42、围的液态粒子进入醇分离器、氨分离器，大粒子在惯性分离过程中即被分离下来；0.01m-10Unl小粒子则随气流进入高效分离区，以扩散、拦截、碰撞、架桥、电荷吸附、布郎运动等综合机理共同作用的深层过滤，微米、亚微米级粒子被纤维丝捕集并在纤维丝表面凝聚，由于分离元件巨大的比表面积以及凝聚液滴表面张力的作用下，迅速在纤维表面形成液膜，依靠重力作用，顺纤维表面向下流动，汇集排出。4.设计与应用分析4. 1空速气体通过分离元件的速度选取应适当，气体速度过大时，凝聚的液滴受到气流剪切力增大，易使液滴破碎为更小的粒子，被气流夹带脱离分离元件形成二次雾化。因此设计或改造时应严格按照压力、流量、设计流速，选取合适

43、的分离面积才能取得良好的效果。此外由于气流穿过滤芯方向和液滴流动方向垂直，以及由于凝聚形成的液滴直径较大，可允许有更高的气流上升速度，因此十分有利于在相对狭小的空间进行技术改造。4.2 固体粒子纤维分离元件具有高精度特点，能有效捕集微小粒子，但同时也易被固体粒子堵塞造成系统阻力上升，因此在进行高效气液分离前应充分保留传统酸分离器、氨分离器的优势，选取适当纳污量的膜分离材料高效分离气体中的固体粒子，以发挥高效集成膜分离器气液分离综合优势。4.3 结构与极性选择介质的极性可以用偶极矩衡量，偶极矩等于分子正电中心或负电中心上的电量乘以两个中心之间的距离所得的积。偶极矩为零的分子都是非极性分子，他们的

44、正负电中心都重合在一起。偶极矩不等于零的分子称为极性分子，如，H2O,NH3。极性分子之间存在取向、诱导和色散作用，这三种作用都是吸引作用。不同介质的极性大小其凝聚力也不相同。因此选择不同的分离材料也是影响分离效果的关键因素，如分离极性粒子采用单级高效分离组件，而分离油、气溶胶粒子必须采用两级高效分离组件。5.结束语高效集成膜分离器结构上保留传统醇分、氨分的优点，结合新技术、新材料可给企业带来显著的经济效益，在系统操作条件不变的情况下明显增加液醇、液氨回收量，降低入塔醇、氨含量，增加醇、氨产量。这项少投入，高产出的新技术不但可广泛应用于醇分离器、氨分离器，还适用于油分离器改造、乙烯压缩段中间分

45、离器、油田气凝析油回收等许多行业，相信随着这项技术的推广应用，会创造出更大的经济效益和社会效益。参考文献：1、aspalisV.T.,Ph.D.Thesis,TwenteUniversity,NL,19902、ZaspalisV.T.,Appli.Catal.,19913、NagamotoH.InoueH.,J.Chem.Eng.Jpn.,19814、刘茉娥等编著.膜分离技术.20015、华耀祖编著.超滤技术与应用.20036、商振华等编著.膜科学与技术.1995集成膜技术在甲醇生产中的应用超滤公司公司西安710075摘要本文论述集成膜甲醇分离技术的机理，集成膜甲醇分离器的结构，集成膜技术在甲

46、醇生产中的应用及前景关键词膜分离技术集成膜技术分离过程集成膜甲醇分离器微滤超滤一、概述膜分离技术对于每一个人都不陌生，它广泛地存在于自然界，与生命起源和生命活动紧密相关，在许多自然现象中发挥重大作用，在现代的经济发展和人类日常生活中也扮演重要角色。膜分离技术是当代新型高效分离技术，是近30年来迅速发展为产业化的高新技术，是多学科交叉的产物，与传统的分离技术比较，它具有高效、节能、过程易控制、操作方便、设备紧凑、便于放大、工作环境安全、易与其它技术集成等优点。微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、气体分离膜、渗透气化等膜技术已广泛而有效地应用于能源、电子、石油、化工、医药卫生、生化、环境、冶金、轻工、食品、重工和人类生活等领域，形成了新兴的高新技术产业（它们的分离特征见图1）。OO/悬浮粒子微滤O.OO_.O11O口大分子OO/超滤O_.O一d-O/蔗糖纳滤O_.