北元化工解吸气中氢气回收利用项目

　　陕西北元化工集团股份有限公司是全国单体最大的聚氯乙烯生产企业，被陕西省省委省政府誉为“北元模式”。凭借“资源、规模、循环产业链、区位和体制”五大优势，公司积极发展循环经济产业，拥有化工、热电、水泥、电石四大板块，横跨氯碱、电力、冶金、建材、井矿盐五大行业，具有110万吨/年聚氯乙烯、80万吨/年离子膜烧碱、4×125兆瓦发电、220万吨/年新型干法工业废渣水泥、50万吨/年电石的生产能力。

　　解吸气中氢气回收利用项目实施单位为陕西北元化工集团股份有限公司化工分公司，公司现有125万吨/年聚氯乙烯树脂、88万吨/年离子膜烧碱生产装置。

　　陕西北元化工集团股份有限公司解吸气中氢气回收利用项目是将化工分公司VOCs治理项目尾排气进行提氢，每小时可回收氢气467立方米，等量替代氯碱分厂1台制氢电解槽的氢气产生量，从而节约电力消耗。并利用非甲烷总烃处理过程中产生的高温气体，进行副产蒸汽回收利用，实现余热利用。

　　从项目实施规模上来看，需要新建1套尾气提氢装置，配套建设一台副产2.7吨/时，压力1兆帕、温度184℃的余热锅炉。

　　该项目将来自尾气净化回收装置中含非甲烷总烃的原料气(压力：0.54兆帕、温度：常温)，吸入本装置。先进入变压吸附氢气回收装置，在这个环节中，除氢气外的物质被吸附剂吸附，氢气作为产品气由提纯塔顶部排出回收送至氢气气柜;吸附结束后，被吸附的氮气、非甲烷烃等组分通过降压、抽空解吸出来，经缓冲后进入非甲烷总烃处理装置，运用催化氧化原理脱除尾气中非甲烷总烃。非甲烷总烃处理过程中产生的高温气体，进入预热锅炉，同时将纯水加热成1.0兆帕蒸汽，送入中压蒸汽管网使用。最终实现回收原料气中的氢气作为产品气返回氢气系统，脱除非甲烷总烃达标排放，余热转化为蒸汽，送至中压蒸汽管网使用。

　　该装置具有完整的压力、温度、流量和系统报警等工艺参数的监控和历史记录方案，控制系统对各类工艺参数的查阅、调整十分方便，对关键设备的运行工况监视、控制非常及时;系统配置的真空泵联锁、压力联锁、温度联锁等安全联锁功能均正常投用，确保了装置安全稳定运行。

　　装置经过调试、磨合，目前已处于稳定运行状态。放空气中的非甲烷总烃小于3毫克/立方米，氯乙烯、二氯乙烷含量未检出，满足GB15581-2016排放要求;产品氢气纯度约99.99%，回收率约87.5%。同时，副产中压蒸汽2.7吨/时，年可节约标准煤0.22万吨。

　　该工程创新之处为：该项目将变压吸附E线放空气引入尾气净化回收装置原料气管道。将聚合变压吸附放空管分成两支，支路一为异常放空管(安全阀放空、压力、流量保护放空)，支路二为正常放空(净化气放空)。将正常放空加压后引至变压吸附D/E线原料气进口。尾气净化回收装置处理后的排空气，进入新建PSA氢气回收装置，得到符合要求的氢气。

　　从效益分析来看，该项目通过回收利用损失氢气，可以停运氯氢处理装置1台制氢电解槽，每天节约生产用电3.7万千瓦时，全年可节约用电1350.5万千瓦时，节约标准煤1660吨。同时解析气进入非甲烷总烃处理装置，VOCs被净化脱除，净化气作为排放气达标排放。VOCs过程中产生的余热，经余热锅炉处理后，产生的中压蒸汽并入蒸汽管网，副产中压蒸汽2.7吨/时，年可节约标准煤2200吨;全年可节约标准煤3860吨。每年节约成本约850万元。

　　(北元)