專利名稱：本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化學(xué)有機(jī)高分子化合物碳-碳不飽和鍵化合物類，涉及丙烯尾氣回收裝置及工藝改進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝采用間歇式，液相本體聚合工藝。在聚合反應(yīng)結(jié)束后要將反應(yīng)釜內(nèi)聚丙烯產(chǎn)品連同附著的丙烯一同放入閃蒸去活釜，在該閃蒸釜內(nèi)將聚丙烯粉料附著的丙烯分子進(jìn)一步閃蒸出，丙烯氣體在有壓力時(shí)，經(jīng)管道導(dǎo)入濕式氣柜，當(dāng)閃蒸釜內(nèi)隨丙烯氣體導(dǎo)出進(jìn)入濕式氣柜同時(shí)，閃蒸釜內(nèi)壓力下降，由于濕式氣柜帶有正壓，使得閃蒸釜內(nèi)的丙烯氣體回收不徹底，丙烯氣體殘留量只能用抽真空方法或進(jìn)行氮?dú)庵脫Q直至閃蒸釜內(nèi)丙烯含量合格后才通入空氣排放，以破壞掉聚丙烯粉料中殘存的催化劑、活化劑。而上述抽真空含丙烯氣體只能排入大氣中，一則污染環(huán)境，二則進(jìn)入大氣中不安全，易造成爆炸、燃燒等隱患，三則又浪費(fèi)了丙烯資源，提高生產(chǎn)成本，降低企業(yè)效益。同時(shí)，在濕式氣柜收集后的丙烯氣體通過(guò)壓縮冷凝成液體丙烯同時(shí)，不凝性氣體-氮?dú)鈳耄贡﹥?chǔ)罐內(nèi)不凝性氣體增加而壓力增加，必須定期排空，在丙烯儲(chǔ)罐內(nèi)排空氣體仍然有大量丙烯氣體逸出，又造成上述三大缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為克服上述存在缺陷而提出了一種本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置。該裝置由尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)、真空回收系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)三大塊組成。尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)系為現(xiàn)有技術(shù)，真空回收系統(tǒng)是將閃蒸釜內(nèi)低壓排空氣體進(jìn)行丙烯回收的裝置，膜分離是將壓縮冷凝后液體丙烯中不凝氣體排空時(shí)的丙烯回收裝置。尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)由閃蒸釜、濕式氣柜、尾氣壓縮機(jī)、冷凝器和丙烯儲(chǔ)罐依次連接組成，真空回收系統(tǒng)由過(guò)濾罐、緩沖罐、氣液分離器、真空回收壓縮機(jī)和丙烯回收過(guò)濾罐依次連接組成。過(guò)濾器進(jìn)口接在閃蒸釜出口，丙烯回收過(guò)濾罐出口接在濕式氣柜進(jìn)口。當(dāng)閃蒸釜的壓力大于0.05MPa時(shí)，閃蒸釜內(nèi)丙烯氣體借正壓直接送入濕式氣柜中；當(dāng)閃蒸釜內(nèi)壓力下降至0.05MPa時(shí)，將閃蒸釜排空管線切換到真空回收系統(tǒng)，即將丙烯氣體送入過(guò)濾罐，借真空回收壓縮機(jī)抽負(fù)壓送入到濕式氣柜中。膜分離系統(tǒng)由三個(gè)并聯(lián)的一級(jí)膜分離器和一個(gè)二級(jí)膜分離器串聯(lián)組成，一級(jí)膜分離器進(jìn)口與丙烯儲(chǔ)罐頂部出口排空閥連接，二級(jí)膜分離器出口與火炬管線連接。當(dāng)丙烯儲(chǔ)罐內(nèi)不凝氣體增加到丙烯儲(chǔ)罐壓力增加到1.8MPa時(shí)，將丙烯儲(chǔ)罐排空閥打開(kāi)，含丙烯氣體40％-60％的不凝氣體送入一級(jí)膜分離器進(jìn)行丙烯氣與不凝氣體如氮?dú)獾姆蛛x，然后經(jīng)二級(jí)膜分離器進(jìn)一步分離使不凝氣體中丙烯氣體降至10％-20％后送入火炬管道排空燃燒。
本發(fā)明本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置中各系統(tǒng)的工藝條件為1、尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)工藝條件為尾氣壓縮機(jī)出口氣壓2.0MPa；冷凝器冷凝溫度＜25℃；丙烯儲(chǔ)罐壓力1.7-1.8MPa；丙烯儲(chǔ)罐溫度≤25℃。
2、真空回收系統(tǒng)工藝條件為進(jìn)口氣壓力0.05-0.04MPa；出口氣壓力＞0.05MPa(一般控制0.15MPa)。
3、膜分離系統(tǒng)工藝條件為一級(jí)膜分離由進(jìn)口氣體含丙烯濃度40-60％；二級(jí)膜分離出口氣體喊丙烯濃度30％左右；二級(jí)膜分離器出口氣體含丙烯濃度10-20％；滲透氣壓1.6MPa；膜分離器操作溫度10-50℃。
本發(fā)明本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置及工藝的優(yōu)點(diǎn)是1、回收大量丙烯，增加經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本。2、消除或減少丙烯氣體排入大氣中，消除或減少丙烯氣體對(duì)環(huán)境的污染，改善勞動(dòng)條件。3、由于消除或減少丙烯氣體排入大氣中，防止丙烯氣體在空氣中燃燒和爆炸危險(xiǎn)，消除了安全隱患。


圖1為本發(fā)明本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置示意圖；在圖1中1-閃蒸釜；2-濕式氣柜；3-尾氣壓縮機(jī)；4-冷凝器；5-丙烯儲(chǔ)罐；6-過(guò)濾罐；7-緩沖罐；8-氣液分離器；9-真空回收壓縮機(jī)；10-丙烯回收過(guò)濾罐；11-一級(jí)膜分離器，由三個(gè)并聯(lián)組成；12-二級(jí)膜分離器。件號(hào)1至5為尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)；件號(hào)6至10為真空回收系統(tǒng)；件號(hào)11至12為膜分離系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
見(jiàn)圖11、當(dāng)閃蒸釜(1)中氧含量低于1％的丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w，其內(nèi)壓大于0.05MPa時(shí)，利用正壓將丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w直接排放至濕式氣柜(2)中而不開(kāi)真空回收系統(tǒng)。
2、當(dāng)閃蒸釜(1)中內(nèi)壓小于0.05MPa時(shí)，由于濕式氣柜(2)正壓，丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w不能直接送入濕式氣柜，則開(kāi)啟真空回收系統(tǒng)，即關(guān)閉閃蒸釜(1)至濕式氣柜(2)之間閥門。同時(shí)，開(kāi)啟真空回收壓縮機(jī)(9)抽真空，使閃蒸釜(1)內(nèi)低壓丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾罐(6)過(guò)雜，緩沖罐(7)緩沖、氣液分離器(8)液氣分離，經(jīng)真空回收壓縮機(jī)(9)加壓至大于0.05MPa(一般0.15MPa左右)送入丙烯回收過(guò)濾罐(10)，最后送入濕式氣柜(2)中，完成真空回收操作。直至閃蒸釜(1)內(nèi)壓力抽至-0.04MPa時(shí)，停真空回收壓縮機(jī)(9)。
3、當(dāng)濕式氣柜(2)內(nèi)有足夠量的丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w時(shí)，開(kāi)啟尾氣壓縮機(jī)(3)將濕式氣柜(2)中丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w經(jīng)尾氣壓縮機(jī)壓縮至2.0MPa左右送至冷凝器(4)用冷凍水冷凝至25℃以下，壓縮了的丙烯、氮?dú)饣旌蠚怏w中丙烯冷凝成液體丙烯，液體丙烯和少量氮?dú)馑腿氡﹥?chǔ)罐(5)中儲(chǔ)存。通過(guò)控制閥控制丙烯儲(chǔ)罐(5)保持1.7-1.8MPa壓力。溫度小于或等于25℃。
4、當(dāng)丙烯儲(chǔ)罐(5)中液體丙烯越來(lái)越多時(shí)，在丙烯儲(chǔ)罐(5)中的不凝性氮?dú)庖仓饾u增多，由于氮?dú)獠焕淠瑫?huì)使丙烯儲(chǔ)罐(5)內(nèi)壓力越來(lái)越高，當(dāng)壓力達(dá)到1.8MPa時(shí)，影響正常操作，故必須排除氮?dú)?，即開(kāi)啟膜分離系統(tǒng)，使含丙烯40％-60％的氮?dú)鈴谋﹥?chǔ)罐(5)頂部引出依次進(jìn)入三個(gè)并聯(lián)的一級(jí)膜分離器(11)和二級(jí)膜分離器(12)進(jìn)行丙烯、氮?dú)夥蛛x當(dāng)一級(jí)膜分離器出口側(cè)丙烯氣體含量30％左右時(shí)，再進(jìn)入二級(jí)膜分離器。通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制滲透氣的壓力在1.6MPa，并監(jiān)測(cè)二級(jí)膜分離器出口釋放氮?dú)庵斜舛瓤刂圃?0％-20％時(shí)，將滲透氣-釋放氮?dú)馀懦龌鹁婀芫€送去燃燒。回收的丙烯氣，返回送入濕式氣柜(2)中，再經(jīng)尾氣壓縮機(jī)(3)壓縮回收。當(dāng)操作壓力隨膜分離系統(tǒng)開(kāi)啟后下降到丙烯儲(chǔ)罐(5)1.6MPa時(shí)，則停膜分離系統(tǒng)。膜分離系統(tǒng)操作溫度控制在10-50℃。
權(quán)利要求
1.一種本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置，其特征是它由尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)、真空回收系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)組成；真空回收系統(tǒng)是接在尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)中閃蒸釜(1)與濕式氣柜(2)之間的一個(gè)旁路系統(tǒng)；膜分離系統(tǒng)是接在尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)最末端丙烯儲(chǔ)罐(5)頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置，其特征是尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)由閃蒸釜(1)、濕式氣柜(2)、尾氣壓縮機(jī)(3)、冷凝器(4)和丙烯儲(chǔ)罐(5)依次連接所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置，其特征是真空回收系統(tǒng)由過(guò)濾罐(6)、緩沖罐(7)、氣液分離器(8)、真空回收壓縮機(jī)(9)和丙烯回收過(guò)濾罐(10)依次連接所組成，過(guò)濾罐(6)進(jìn)口接在閃蒸釜(1)出口，丙烯回收過(guò)濾罐(10)出口接在濕式氣柜(2)進(jìn)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置，其特征是膜分離系統(tǒng)由三個(gè)并聯(lián)的一級(jí)膜分離器(11)和一個(gè)二級(jí)膜分離器(12)串聯(lián)所組成，一級(jí)膜分離器(11)進(jìn)口接丙烯儲(chǔ)罐(5)頂部出口，二級(jí)膜分離器(12)出口接火炬管道。
5.一種本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收工藝，其特征是1)尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)工藝條件為尾氣壓縮機(jī)出口氣壓2.0MPa；冷凝器冷凝溫度＜25℃；丙烯儲(chǔ)罐壓力1.7-1.8MPa；丙烯儲(chǔ)罐溫度≤25℃；2)真空回收系統(tǒng)工藝條件為進(jìn)口氣壓力0.05MPa-0.04MPa；出口氣壓力大于0.05MPa；3)膜分離系統(tǒng)工藝條件為一級(jí)膜分離器進(jìn)口氣體含丙烯氣濃度40-60％；二級(jí)膜分離器出口氣體含丙烯氣濃度10-20％。
全文摘要
本發(fā)明涉及丙烯尾氣回收裝置及工藝提出了一種本體法聚丙烯生產(chǎn)中丙烯氣體回收裝置及工藝，它包括尾氣壓縮冷凝系統(tǒng)、真空回收系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)三大塊，真空回收系統(tǒng)將閃蒸釜內(nèi)低壓丙烯氣體抽真空增壓送入濕式氣柜中而不排空。膜分離系統(tǒng)將丙烯儲(chǔ)罐中含丙烯氣體的氮?dú)膺M(jìn)行丙烯、氮分離而回收丙烯不排空。其優(yōu)點(diǎn)是回收待排放的丙烯氣體，增產(chǎn)增效益，降低生產(chǎn)成本，消除環(huán)境污染，消除生產(chǎn)隱患。
文檔編號(hào)C08F6/26GK1450101SQ0213851
公開(kāi)日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者潘長(zhǎng)祿, 尚廣龍, 倪文華, 王玉章, 潘志安, 劉鈺明 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)金陵石油化工有限責(zé)任公司