專利名稱：氫氣膜分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氫氣膜分離技術(shù)，尤其涉及一種氫氣分離膜組件。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代石油化學和煉油工業(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，氫氣又是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于合成氨、合成甲醇、加氫精制、加氫裂化的過程中。石化工業(yè)一直都是耗氫大戶，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辛烷值要求的提高，氫氣的供求矛盾會更加突出。如果用油來制氫，不僅工藝復(fù)雜，而且還需要消耗大量的資源和能源。另一方面，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)移和脫氫等化學反應(yīng)，所以，石油化工業(yè)又會排放出大量的含氫氣體。如果沒有合適的回收方法，則只好送到火炬系統(tǒng)燒掉。為了合理的利用資源，節(jié)約能源和保護環(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)就是其中一種非常好的回收方法。而氫氣分離膜組件又是這一方法中的核心設(shè)備。以往通常的膜組件都是單膜芯裝備，即一只膜殼中只能裝一只用于氣體分離的膜芯組件，若分離負荷較大時，則將若干單只的膜芯組件進行并聯(lián)操作，達到增大處理能力的目的，但是由于氫氣分離過程多是高壓操作過程，因此膜組件外殼一般為壓力容器，制造標準較高。分離氣體量較大時，使用膜組件數(shù)量多，壓力容器外殼數(shù)量也會增多，一方面增大了成本，另一方面又會增大占地面積，削弱了膜分離法的優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)裝備的弱點，本實用新型公開了一種氫氣膜分離器，其對用于氫氣分離的中空纖維膜組件及其壓力容器外殼結(jié)構(gòu)進行了改進，以達到減少壓力容器外殼使用數(shù)量，降低成本和占地面積的目的。本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的—種氫氣膜分離器，包括平封頭，壓力容器外殼，其特征在于壓力容器外殼內(nèi)設(shè)有一組以上同軸并聯(lián)的中空纖維膜芯；膜芯內(nèi)有雙層同軸中心管；相鄰兩組膜芯通過其雙層同軸中心管在端部插接并以密封圈密封形成相貫通的內(nèi)層中心管和外層中心管； 內(nèi)層中心管構(gòu)成膜芯滲透氣輸送管，其一端通過固定于外殼一端的平封頭內(nèi)側(cè)的長接頭與外殼的滲透氣輸出管相連接并以密封圈密封，膜芯滲透氣輸送管的另一端在外殼內(nèi)封閉；外層中心管構(gòu)成膜芯截留氣輸送管，其外管壁上開有小孔，膜芯截留氣輸送管一端通過固定于外殼另一端的平封頭內(nèi)側(cè)的短接頭與外殼的截留氣輸出管相連接并以密封圈密封，膜芯截留氣輸送管另一端在外殼內(nèi)封閉；[0013]每組膜芯的一端用環(huán)氧樹脂封堵，另一端與膜芯滲透氣輸送管以小孔相連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、設(shè)備成本降低、占地節(jié)約的顯著特點根據(jù)氣體分離負荷的需要，本實用新型實現(xiàn)了在一個壓力容器外殼內(nèi)，既適用于單組膜芯的膜分離處理，亦可適用于多組膜芯的并聯(lián)操作，在不增加壓力外殼數(shù)量的前提下，達到了增大處理能力之目的，而且設(shè)備成本大大降低，占地面積更為節(jié)約；從而充分發(fā)揮了膜分離法的優(yōu)勢。

圖I是實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是I部放大圖；圖4是實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，I.滲透氣出口 ；2.平封頭；3.全螺紋螺柱；4.螺母；5.纏繞墊；6.長接頭；7.原料氣入口 ；8.0型密封圈；9.外殼；10.膜芯I ;11.膜芯II ；12.膜芯III ；13.短接頭；14.吊耳；15.尾氣出口；16.外殼的截留氣輸出管；17.支座；18.膜芯截留氣輸送管；19.外管壁上小孔；20.膜芯滲透氣輸送管；21.膜芯滲透氣輸送管上小孔；22.外殼的滲透
氣輸出管。
具體實施方式
實施例I單芯氫氣膜分離器一個單芯氫氣膜分離器，如圖I所示，包括一個壓力容器外殼9和一組中空纖維膜芯 I 10 ;所述外殼9兩端以全螺紋螺柱3和螺母4固定連接平封頭2并以纏繞墊4實現(xiàn)密封，平封頭2的兩端設(shè)有滲透氣出口 I和尾氣出口 15 ；膜芯I內(nèi)有雙層同軸中心管；內(nèi)層中心管構(gòu)成膜芯滲透氣輸送管20,其一端通過固定于外殼一端的平封頭內(nèi)側(cè)的長接頭6與外殼的滲透氣輸出管22相連接并以0型密封圈8密封，膜芯滲透氣輸送管20的另一端在外殼內(nèi)封閉；外層中心管構(gòu)成膜芯截留氣輸送管18，其外管壁上開有小孔19，膜芯截留氣輸送管18 —端通過固定于外殼另一端的平封頭內(nèi)側(cè)的短接頭13與外殼的截留氣輸出管16相連接并以密封圈密封，膜芯截留氣輸送管18另一端在外殼內(nèi)封閉；膜芯I的一端用環(huán)氧樹脂封堵，另一端與膜芯滲透氣輸送管20以小孔21相連通。實施例2雙芯氫氣膜分離器一個雙芯氫氣膜分離器，如圖2所示，包括一個壓力容器外殼9和兩組并聯(lián)同軸的中空纖維膜芯；其壓力容器外殼9及每組膜芯的結(jié)構(gòu)同實施例I ;兩組膜芯I和II通過其雙層同軸中心管在端部插接并以密封圈密封形成相貫通的內(nèi)層中心管即膜芯滲透氣輸送管和外層中心管即膜芯截留氣輸送管，如圖3所示。壓力容器外殼9帶有吊耳14，便于將外殼9吊起與膜芯組件進行組裝。[0032]實施例3三芯氫氣膜分離器—個三芯氫氣膜分離器，如圖4所不,包括一個壓力容器外殼9和三組并聯(lián)同軸的中空纖維膜芯；其壓力容器外殼9及每組膜芯的結(jié)構(gòu)同前；相鄰兩組膜芯之間通過其雙層同軸中心管在端部插接并以密封圈密封形成相貫通的內(nèi)層中心管即膜芯滲透氣輸送管和外層中心管即膜芯截留氣輸送管，如圖3所示。壓力容器外殼9帶有吊耳14，便于將外殼9吊起與膜芯組件進行組裝?？梢?，本實用新型可根據(jù)氣體負荷的需要，在一個壓力容器外殼內(nèi)，將多組中空纖維膜組件并聯(lián)，實現(xiàn)一個外殼裝載多只膜組件的效果；在不增加壓力容器使用數(shù)量的前提下，提高了膜分離的能力，充分發(fā)揮了膜分離技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)合理，降低成本和占地面積。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不·局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氫氣膜分離器，包括平封頭，壓力容器外殼，其特征在于 壓力容器外殼內(nèi)設(shè)有一組以上同軸并聯(lián)的中空纖維膜芯； 膜芯內(nèi)有雙層同軸中心管； 相鄰兩組膜芯通過其雙層同軸中心管在端部插接并以密封圈密封形成相貫通的內(nèi)層中心管和外層中心管； 內(nèi)層中心管構(gòu)成膜芯滲透氣輸送管，其一端通過固定于外殼一端的平封頭內(nèi)側(cè)的長接頭與外殼的滲透氣輸出管相連接并以密封圈密封，膜芯滲透氣輸送管的另一端在外殼內(nèi)封閉； 外層中心管構(gòu)成膜芯截留氣輸送管，其外管壁上開有小孔，膜芯截留氣輸送管一端通過固定于外殼另一端的平封頭內(nèi)側(cè)的短接頭與外殼的截留氣輸出管相連接并以密封圈密封，膜芯截留氣輸送管另一端在外殼內(nèi)封閉； 每組膜芯的一端用環(huán)氧樹脂封堵，另一端與膜芯滲透氣輸送管以小孔相連通。
專利摘要本實用新型涉及一種氫氣膜分離器，包括平封頭，壓力容器外殼，壓力容器外殼內(nèi)設(shè)有一組以上同軸并聯(lián)的中空纖維膜芯；膜芯內(nèi)有雙層同軸中心管；相鄰兩組膜芯通過其雙層同軸中心管在端部插接并以密封圈密封形成相貫通的內(nèi)層中心管和外層中心管；內(nèi)層中心管構(gòu)成膜芯滲透氣輸送管，外層中心管構(gòu)成膜芯截留氣輸送管并分別輸送出外殼以外。本實用新型可根據(jù)氣體負荷的需要，在一個壓力容器外殼內(nèi)，將多組中空纖維膜組件并聯(lián)，在不增加壓力容器使用數(shù)量的前提下，提高了膜分離的能力，充分發(fā)揮了膜分離技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)合理，降低成本和占地面積。
文檔編號C01B3/50GK202516463SQ201220177929
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者李恕廣, 杜國棟, 栗廣勇, 毛智明, 滕野 申請人:大連歐科膜技術(shù)工程有限公司