膜分離法與PSA(變壓吸附)分離氫綜合對比

膜法與PSA分離氫氣綜合對比氣體分離膜：氣體分離膜是近年來發(fā)展很快的一項新技術(shù)。不同的高分子膜對不同種類的氣體分子的透過率和選擇性不同，因而可以從氣體混合物中選擇分離某種氣體。如從空氣中收集氧，從合成氨尾氣中回收氫，從石油裂解的混合氣中分離氫、一氧化碳等。在氣體膜分離技術(shù)中，氫氣膜分離技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用最早、適用范圍很廣、技術(shù)最成熟和經(jīng)濟效益十分顯著的膜分離技術(shù)。氫氣膜分離技術(shù)主要用來從含氫和其它氣體的混合氣中，分離和提濃氫氣。現(xiàn)有工業(yè)化生產(chǎn)的多種高分子膜，對氫氣不但具有較大的滲透速率，而且選擇分離性也較高。因此，非常適合從含氫混合氣中分離和提濃氫氣?，F(xiàn)有的國內(nèi)氫氣分離膜主要用于含氫尾氣、煉廠尾氣以及合成氨馳放氣等尾氣中氫氣的回收利用。還可用于催化重整尾氣，加氫工藝尾氣中氫的回收。氫氣回收濃度基本可達98%以上，也可到達99%以上（濃度高，成本加大很多）。氫氣的回收率可達85%以上。主要適用于不需要同時獲得高濃度氫和氫氣高回收率的場合；適用于原料氣具有較高壓力，富氫氣體需低壓使用，貧氫氣體需高壓使用工況；膜分離的優(yōu)勢在于設(shè)備投資少，工藝操作簡單，由于膜分離裝置工藝流程簡單，無運動部件，控制部分少，適于連續(xù)生產(chǎn)。所以，開工率達100％；膜分離器件的組合性強，非常容易進行擴建。它可根據(jù)實際工況條件，適當(dāng)增加膜組件，來擴大生產(chǎn)能力。變壓吸附：變壓吸附法即VPSA法，其基本原理是變壓吸附制氫是基于氫氣在固體吸附劑上的物理吸附平衡，它是以吸附劑在不同壓力條件下對氣體混合物中不同組分平衡吸附量的差異為基礎(chǔ)，有選擇性地在高壓下對雜質(zhì)氣體進行吸附，低壓下解吸雜質(zhì)氣體使吸附劑得到再生的循環(huán)過程。變壓吸附制氫工藝主要由三個步驟組

成：高壓吸附、低壓解析、升壓，如圖1所示。首先，富氫混合氣體在高壓下自下而上進入吸附床層，C02、C0、CH4等雜質(zhì)被床層內(nèi)被吸附劑吸附，而弱吸附組分氫氣作為產(chǎn)品脫離床體。然后根據(jù)吸附組分的性能，采用逆向泄壓，產(chǎn)品氫吹掃等方法使吸附劑將吸附劑分子表面吸附的氮分子解吸出來并送出界區(qū)排空，使吸附劑得到解吸重新恢復(fù)原有的吸附能力，為下一周期的吸附產(chǎn)氧作準備，兩個以上（含兩個）吸附塔不停地循環(huán)，就實現(xiàn)了連續(xù)產(chǎn)氧的目的。II崗用昵附 2低壓解析I升壓呈股附壓力兩種工藝的比較：氫氣膜變壓吸附深冷相對投資11'32~3操件壓.力CMPa）雖大值110.17原料氣中爲(wèi)含電1%）嚴小值L5rt205020回收包氣的濃度（滋）9999.99993.5爼氣回收率（％）雖大值958595產(chǎn)品氫比力/原料氣圧力0.ro.2511組合性好不好不好操作方便性非常好較好較復(fù)雜總的來說PSA提純濃度高，回收率較膜分離稍低，總投資大，技術(shù)成熟；膜分離提純濃度略低，收率高，總投資較低，技術(shù)新。設(shè)備維護及運行：由于膜分離是靜設(shè)備，一般不需要增加工作人員，壽命較長。PSA要吸附劑，膜分離要更換膜；占地面積：膜分離占地較小，膜系統(tǒng)可以選擇性放在壓縮機上面，一般整個可以達到三四十平米，當(dāng)然還要根據(jù)工況來。如果對氫氣濃度要求高的話，只能選擇PSA