[實(shí)用新型]膜組件以及基于膜組件的氫氣回收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720193749.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN206577606U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史昕;張富平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇賽瑞邁科新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01D63/06
• 分類號(hào): B01D63/06;C01B3/50
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 金相允

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無機(jī)膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種膜組件以及基于膜組件的氫氣回收裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)代石油化學(xué)和煉油工業(yè)的一些大型工藝(如重整和裂解)過程中，氫氣是重要產(chǎn)物，同時(shí)，氫氣又是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于合成氨、加氫裂化、加氫精制過程中，石化工業(yè)一直是耗氫大戶，多年來，在石化工業(yè)中，氫氣一直供不應(yīng)求，隨著原料油的加重和對(duì)辛烷值要求的提高，氫氣的供求矛盾會(huì)更加突出。

若用天然氣(或油)來制氫，不僅工藝復(fù)雜，而且還需要消耗大量的資源和能量；另外，石油在二次加工(如催化重整、加氫裂化、加氫精制和催化裂化等)過程中，由于發(fā)生一系列復(fù)雜的裂化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移和脫氫等化學(xué)反應(yīng)，所以，又會(huì)排放出大量的含氫氣體，若沒有合適的回收方法，則只好送到火炬系統(tǒng)燒掉，為了合理利用資源，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境，最好的辦法是選用合適的回收方法加以回收利用。

氫氣膜分離技術(shù)作為其中一種非常好的回收方法，越來越受到廣泛關(guān)注。有機(jī)膜氫氣分離技術(shù)較為成熟，但不適用于復(fù)雜環(huán)境(有機(jī)烴、酸堿、溫度高)，應(yīng)用于氫氣回收時(shí)，需對(duì)原料氣進(jìn)行較為復(fù)雜的預(yù)處理，浪費(fèi)了大量的能量，而且流程復(fù)雜，污染后不具備再生能力。而作為氫氣回收應(yīng)用中所用的無機(jī)膜，其典型的代表為碳分子篩膜，因適用于高溫高壓及復(fù)雜環(huán)境，氫氣回收率及純度較高，且膜再生性能好，越來越受到研究人員的青睞；目前影響碳分子篩膜工業(yè)化應(yīng)用的主要技術(shù)難題是同等體積的膜組件耗費(fèi)的膜材料過多，因此會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)效益的下降。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本實(shí)用新型的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供膜組件以及基于膜組件的氫氣回收裝置，很大程度上解決了上述問題。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種膜組件。

本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種基于膜組件的氫氣回收裝置。

一方面，本實(shí)用新型提供的膜組件包括多個(gè)碳分子篩膜，每個(gè)所述碳分子篩膜均成管狀，且多根所述管狀的碳分子篩膜捆扎形成膜組件；

所述碳分子篩膜包括陶瓷膜以及鍍?cè)谄浔砻娴腻兡樱總€(gè)所述碳分子篩膜的鍍膜層露在外表面。

進(jìn)一步地，所述陶瓷膜豎直方向依次包括分離層、過渡層以及支撐層；

所述分離層、過渡層以及支撐層均由氧化鋁制成。

進(jìn)一步地，任意相鄰的所述管狀的碳分子篩膜之間通過密封填充層配合密封膠進(jìn)行捆扎。

進(jìn)一步地，所述密封填充層采用陶瓷、玻璃、樹脂、橡膠、白土、炭黑、鈦白粉或石棉材質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述密封膠為增塑劑、固化劑或促進(jìn)劑。

進(jìn)一步地，所述管狀的碳分子篩膜的數(shù)量為5－300根。

進(jìn)一步地，所述管狀的碳分子篩膜的管內(nèi)徑為0.1－5mm，管外徑0.5－8mm，管長為700－1000mm。

另一方面，本實(shí)用新型還提供一種基于膜組件的氫氣回收裝置，包括原料氣罐、溫控設(shè)備和所述的膜組件，所述原料氣罐、溫控設(shè)備和所述膜組件順次通過第一管線相連通，且所述膜組件分別與尾氣回收罐和氫氣回收罐相連通。

進(jìn)一步地，所述膜組件的外部套設(shè)有殼體，且所述殼體側(cè)面分別設(shè)有與原料氣罐相連通的原料氣入口和與尾氣回收罐相連通的尾氣出口，所述殼體的頂端或底端設(shè)有與氫氣回收罐相連通的氫氣出口。

進(jìn)一步地，所述原料氣罐還與尾氣回收罐通過第二管線相連通，且所述第一管線和第二管線上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥。

本實(shí)用新型的有益效果：

一方面，本實(shí)用新型提供的膜組件，其包括多個(gè)碳分子篩膜，每個(gè)所述碳分子篩膜均成管狀，且多根所述管狀的碳分子篩膜捆扎形成膜組件；所述碳分子篩膜包括陶瓷膜以及鍍?cè)谄浔砻娴腻兡樱總€(gè)所述碳分子篩膜的鍍膜層露在外表面；其中碳分子篩膜為管狀，而且采用管外鍍膜，就可以大大提高，每根管狀的碳分子篩膜的有效表面積，同等大小的膜組件就需要較少的管狀的碳分子篩膜，節(jié)省了用料；而且管外鍍膜，使得管內(nèi)體積較大，也可以提供高的裝填密度。

另一方面，本實(shí)用新型提供的基于膜組件的氫氣回收裝置，其包括所述的膜組件，因此其具有碳分子篩膜的所有優(yōu)點(diǎn)，在此就不贅述。

附圖說明