膜分离法与PSA分离氢综合对比

膜法与PSA分离氢气综合对比气体分离膜：气体分离膜是近年来发展很快的一项新技术。不同的高分子膜对不同种类的气体分子的透过率和选择性不同，因而可以从气体混合物中选择分离某种气体。如从空气中收集氧，从合成氨尾气中回收氢，从石油裂解的混合气中分离氢、一氧化碳等。在气体膜分离技术中，氢气膜分离技术是开发应用最早、适用范围很广、技术最成熟和经济效益十分显著的膜分离技术。氢气膜分离技术主要用来从含氢和其它气体的混合气中，分离和提浓氢气。现有工业化生产的多种高分子膜，对氢气不但具有较大的渗透速率，而且选择分离性也较高。因此，非常适合从含氢混合气中分离和提浓氢气。现有的国内氢气分离膜主要用于含氢尾气、炼厂尾气以及合成氨驰放气等尾气中氢气的回收利用。还可用于催化重整尾气，加氢工艺尾气中氢的回收。氢气回收浓度基本可达98%以上，也可到达99%以上（浓度高，成本加大很多）。氢气的回收率可达85%以上。主要适用于不需要同时获得高浓度氢和氢气高回收率的场合；适用于原料气具有较高压力，富氢气体需低压使用，贫氢气体需高压使用工况；膜分离的优势在于设备投资少，工艺操作简单，由于膜分离装置工艺流程简单，无运动部件，控制部分少，适于连续生产。所以，开工率达100%；膜分离器件的组合性强，非常容易进行扩建。它可根据实际工况条件，适当增加膜组件，来扩大生产能力。变压吸附：变压吸附法即VPSA法，其基本原理是变压吸附制氢是基于氢气在固体吸附剂上的物理吸附平衡，它是以吸附剂在不同压力条件下对气体混合物中不同组分平衡吸附量的差异为基础，有选择性地在高压下对杂质气体进行吸附，低压下解吸杂质气体使吸附剂得到再生的循环过程。变压吸附制氢工艺主要由三个步骤组

成：高压吸附、低压解析、升压，如图1所示。首先，富氢混合气体在高压下自下而上进入吸附床层，CO2、CO、CH4等杂质被床层内被吸附剂吸附，而弱吸附组分氢气作为产品脱离床体。然后根据吸附组分的性能，采用逆向泄压，产品氢吹扫等方法使吸附剂将吸附剂分子表面吸附的氮分子解吸出来并送出界区排空，使吸附剂得到解吸重新恢复原有的吸附能力，为下一周期的吸附产氧作准备，两个以上（含两个）吸附塔不停地循环，就实现了连续产氧的目的。1「原工1「原工«魔气U机气配障斜变压吸荆制较工艺主要步野I高原啜附z低压斜析a升压堇成附般力组合性好不好组合性好不好不好操作方便性非常好较好较复杂产品算压力/原料气压力o.ro.2511氢气膜变玉吸咐深冷相对投资1rs2~3操作JR力CMPa）最大值110.17原料气中纸含值〔%）最小值15^205020回收知气的浓度9999.99993.5织气回收率（%）最大值958595产品算压力J原料气压力0.ro.2511总的来说PSA提纯浓度高，回收率较膜分离稍低，总投资大，技术成熟；膜分离提纯浓度略低，收率高，总投资较低，技术新。设备维护及运行：由于膜分离是静设备，一般不需要增加工作人员，寿命较长。PSA要吸附剂，膜分离要更换膜；占地面积：膜分离占地较小，膜系统可以选择性放在压缩机上面，一般整个可以达到三四十平米，当然还要根据工况来。如果对氢气浓度要求高的话，只能选择