新能凤凰（滕州）能源有限公司以对置式四喷嘴水煤浆加压气化生产的水煤气为原料，经变换、低温甲醇洗工序后进入合成系统生产甲醇。单套系统甲醇产能36万t/a，双套系统甲醇产能72万t/a。
膜分离工艺流程
由甲醇分离器来的约4.8 MPa的弛放气首先进入水洗塔，用高压脱盐水洗涤除去气体中的甲醇，使气体中的甲醇含量＜200×10-6，之后进入气液分离器除去夹带的液体，气液分离器出来的气体进入管式换热器，将原料气加热至50 ℃，使原料气的温度远离露点温度，以免冷凝物富集液化形成液膜而影响分离功能。加热后的气体经1根管道过滤器进入4个并联的膜分离器组（M5102 A/B/C/D）进行分离，在中空纤维芯侧得到压力为3.2 MPa、纯度为90%左右的富氢气，在壳程得到富含惰性气体的非渗透气（俗称“尾气”），尾气经减压至0.45 MPa后并入燃料气管网。压力为3.2 MPa、温度为40 ℃的富氢渗透气进入压缩机入口，采用自身“1-1”回路阀进行调节，当出口压力＞合成系统压力时，富氢气并入合成系统。压缩机负荷共有0、50%、100% 3个档位，根据富氢气的流量进行选择。
膜分离装置运行中遇到的问题及改进
（1）氢回收装置刚开车时，由于燃料气管网未投运，氢回收装置产生的尾气暂时只能送入火炬管网。为此，在氢回收装置尾气与火炬放空管线之间增加了跨管并加阀门，以便尾气能安全送入火炬管网，同时保证将来尾气能送入燃料气管网。2011年底，燃料气管网投运后，尾气顺利并入了燃料气管网。
（2）原氢压机负荷开关设计存在缺陷，只有0、100% 2个负荷开关，不能满足单套合成装置运行时对氢压机负荷进行调整的需要，公司经研究后决定增加1个50%负荷的开关，以满足单套合成装置运行时对氢压机运行负荷进行调整，达到节能降耗的目的。
（3）原油泵电机为不防爆电机，不符合安全要求，于是大修期间将油泵电机更换为了防爆电机，确保了安全生产。
（4）原水冷器的换热面积小，加之在水冷器泄漏后进行了堵漏，造成水冷器的换热面积明显不足，导致氢压机水冷器后富氢气温度过高（60～70 ℃），氢压机打气量小，膜分离装置的各组分压差小，膜分离的推动力过小，渗透气中H2含量（渗透气成分为：CO2 5.59%，H2 80.06%，N2 8.63%，CO 3.88%，Ar 0.36%，CH4 1.48%）比设计值偏低。2014年5月底系统检修时，更换了1台大换热器，将换热面积由原来的8.6 m2增至了22.9 m2，折流板间距也由原来的150 mm增至了276 mm。改造后，氢压机水冷后富氢气温度降至了40 ℃，膜分离装置组分压差增大，渗透气中的H2含量增加明显（渗透气成分为：CO2 3.02%，H2 95.05%，N2 0.90%，CO 0.68%，Ar 0.10%，CH4 0.25%），气体成分达到并优于设计值，改造效果显著。
（5）原设计氢回收的富氢气只进入合成Ⅰ系统，造成合成Ⅰ系统与合成Ⅱ系统的循环气成分相差很大，影响甲醇的产量。为了改变这一状况，公司决定将氢回收装置生产的富氢气改去新鲜气总管，供合成Ⅰ系统和合成Ⅱ系统使用。2014年8月底改造完成后，9月初投入运行，目前日增甲醇近10 t，增产效果显著。
经济效益估算
氢回收装置2011年1月投运以来，运行稳定，工艺指标良好：膜分离器入口弛放气流量为9810 m3/h，渗透气流量为6165 m3/h，非渗透气流量为3645 m3/h；膜分离器入口弛放气中的H2含量为79.60%，经膜分离后，渗透气中的H2含量提高至95.03%。
估算标准：弛放气中的H2含量按60%计，H2回收率按80%计，年操作时间按8000 h计，吨甲醇耗H2按1400 m3计。2011年单系统开车，弛放气处理量按5000 m3/h计算，年回收H2量为1920万m3，增产甲醇13714 t；2012年8月初，2套系统运行，弛放气处理量按7000 m3/h计算，回收H2量为2688万m3，增产甲醇19200 t；2013年2套系统运行正常，弛放气处理量按10000 m3/h计算，年回收H2量为3840万m3，增产甲醇27428 t。可见，增设膜法氢回收装置后，2011—2013年总计增产甲醇6万余t，为公司创造了较大的经济效益。
（新能凤凰滕州能源有限公司 王磊 王辉）