一種丁二烯尾氣回收裝置及其回收方法
【專利摘要】一種丁二烯尾氣回收裝置及其回收方法，裝置包括依次相連的常溫分離器、干燥裝置、冷凝分離裝置、吸附裝置；冷凝分離裝置包括換熱器、第一低溫分離器、渦輪膨脹機組，渦輪膨脹機組包括膨脹端、增壓端；干燥裝置與換熱器的第一進口相連，換熱器的第一出口接第一低溫分離器的進口，第一低溫分離器的出口接渦輪膨脹機組的膨脹端入口，渦輪膨脹機組膨脹端出口與換熱器的第二進口相連，換熱器的第二出口接渦輪膨脹機組的增壓端的入口，吸附裝置與渦輪膨脹機組的增壓端的出口相連。方法包括干燥、冷凝分離、吸附。本發(fā)明解決了現(xiàn)有丁二烯尾氣回收裝置存在的結構復雜，處理成本高、能耗高的問題，具有結構簡單，處理成本低、能耗低，維護方便的優(yōu)點。
【專利說明】—種丁二烯尾氣回收裝置及其回收方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工領域，進一步地說，是涉及一種丁二烯尾氣回收裝置及其回收方法。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)階段丁二烯的主要生產(chǎn)工藝是由丁烯催化氧化脫氫生產(chǎn)丁二烯，該裝置產(chǎn)生的殘余廢氣俗稱丁二烯尾氣。丁二烯尾氣中含有有機物濃度較高(如戊烷、己烷、庚烷等)，一般在含4重量％。這些富含有機物的廢氣目前尚無工業(yè)利用價值，只能送火炬系統(tǒng)燃燒處理。這樣一方面會造成很大的資源浪費，另一方面會對環(huán)境造成嚴重的污染。如果將這些廢氣中富含有機物的尾氣回收利用，將大大提高丁二烯裝置的經(jīng)濟效益。
[0003]目前，現(xiàn)有技術中常用的方法主要是采用吸收法對廢氣進行處理，工作原理是利用吸收劑通過吸收裝置對廢氣中的有機物進行吸收，從而達到凈化廢氣的目的。但是這種技術的缺陷一是吸附材料成本過高，需要經(jīng)常更換；二是吸附材料需要進行二次處理，操作繁瑣，運行費用高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決了現(xiàn)有技術中丁二烯尾氣回收裝置存在的結構復雜，處理成本高、能耗高的問題為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，而提供一種結構簡單，處理成本低、能耗低，維護方便的丁二烯尾氣回收裝置及其回收方法。
[0005]本發(fā)明的丁二烯尾氣回收裝置:包括依次相連的常溫分離器、干燥裝置、冷凝分離裝置、吸附裝置；冷凝分離裝置包括換熱器、第一低溫分離器、渦輪膨脹機組，渦輪膨脹機組包括膨脹端T、增壓端C ;干燥裝置與換熱器的第一進口相連，換熱器的第一出口接第一低溫分離器的進口，第一低溫分離器的出口接渦輪膨脹機組的膨脹端T入口，渦輪膨脹機組膨脹端出口與換熱器的第二進口相連，換熱器的第二出口接渦輪膨脹機組的增壓端的入口，吸附裝置與渦輪膨脹機組的增壓端的出口相連。用于將進行二次氣液分離后的尾氣再次進入換熱器進行冷量交換，再進入渦輪膨脹機組的增壓端增壓后外輸。通過渦輪膨脹機組處理后的丁二烯尾氣接入炭吸附裝置，經(jīng)炭吸附裝置處理后可達到環(huán)保排放要求，直接放空。
[0006]所述渦輪膨脹機組膨脹端出口與換熱器之間設有第二低溫分離器。
[0007]所述換熱器的第一進口、第一出口分別為熱邊進口、熱邊出口，第二進口、第二出口分別為冷邊進口、冷邊出口。
[0008]所述常溫分離器的進口接待處理尾氣，常溫分離器的出口接干燥裝置的進口。
[0009]所述干燥裝置為分子篩干燥裝置。
[0010]所述分子篩干燥裝置包括兩個并聯(lián)的分子篩干燥罐。
[0011]所述吸附裝置為炭吸附裝置。
[0012]本發(fā)明的丁二烯尾氣回收方法:包括以下步驟: 步驟1、干燥:丁二烯尾氣經(jīng)過常溫分離器氣液分離后，進入分子篩干燥裝置脫去尾氣中的游離水，使其露點降至-80°C以下；
步驟2、冷凝分離:來自步驟1的尾氣進入換熱器的第一進口與換熱器的冷邊來自渦輪膨脹機組膨脹后的低溫氣體進行冷凝換熱，使尾氣溫度降至_25°C ±5°C，然后進入第一低溫分離器中進行氣液分離，再進入渦輪膨脹機組膨脹端制冷，膨脹制冷后的氣體溫度降至-74°C ±5°C，進入第二低溫液分離器中進行氣液分離后，進入換熱器冷邊與換熱器熱邊氣體進行冷量交換，最后進入渦輪膨脹機組的增壓端增壓后外輸，將有機物分離出來；
步驟3、吸附:來自步驟2的尾氣進入吸附裝置進行進一步處理，經(jīng)過吸附處理完后，尾氣中所含的有機物被回收，達到環(huán)保排放要求后放空。
[0013]本發(fā)明丁二烯尾氣經(jīng)干燥凈化、冷凝換熱、膨脹降溫后經(jīng)活性炭吸附。
[0014]本發(fā)明除了解決了丁二烯尾氣回收過程中運行費用高的問題，還具體以下特點:
1.傳統(tǒng)工藝中，丁二烯尾氣進入放空火炬中作為燃料燒掉，本發(fā)明將廢氣中的有機物回收下來，可將有機物直接作為化工原料利用，具有較高的經(jīng)濟效益；
2.本發(fā)明直接利用丁二烯尾氣的壓力能，通過渦輪膨脹機使壓力能轉(zhuǎn)變成低溫冷量，來降低油氣的溫度，渦輪膨脹機本身不需要電力驅(qū)動，它依靠進口的氣體壓力帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，對外做功，氣體出口壓力降低，出口溫度可下降50°C左右。這大大節(jié)省了能耗，也消除了尾氣帶壓排放所造成的噪音；
3.本發(fā)明中的裝置在低溫下運行，沒有著火、燃燒、爆炸的危險；
4.本發(fā)明中，將丁二烯尾氣卻到-74V，即可將大部分有機物冷凝下來，無需其他冷齊U，節(jié)省能耗；
5.本發(fā)明流程簡單、設備數(shù)量少，投資少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0016]圖中，1、丁二烯尾氣，2、常溫分離器，3、分子篩干燥裝置，4、換熱器，5、第一低溫分離器，6、渦輪膨脹機組，7、第二低溫分離器，8、炭吸附裝置，9、放空尾氣。

【具體實施方式】
[0017]圖1中，本發(fā)明包括與丁二烯尾氣1相連用于氣液分離的常溫分離器2，與常溫分離器2氣體出口端相連用于脫去尾氣中的游離水的分子篩干燥裝置3，與分子篩干燥裝置3相連的冷凝分離裝置，與冷凝分離裝置相連的用于將尾氣中的有機物回收的炭吸附裝置8。冷凝分離裝置包括換熱器4、第一低溫分離器5、渦輪膨脹機組6、第二低溫分離器7。干燥裝置3與換熱器4的熱邊進口相連，換熱器4的熱邊出口接第一低溫分離器5的進口，第一低溫分離器5的出口接渦輪膨脹機組6的膨脹端T入口，渦輪膨脹機組6膨脹端T出口接第二低溫分離器7的進口，第二低溫分離器7的出口接換熱器4的冷邊進口，換熱器4的冷邊出口接渦輪膨脹機組6的增壓端C的入口。炭吸附裝置8與渦輪膨脹機組6的增壓端的出口相連。用于將進行二次氣液分離后的尾氣再次進入換熱器進行冷量交換，再進入渦輪膨脹機組的增壓端增壓后外輸。分子篩干燥裝置包括兩個并聯(lián)的分子篩干燥罐。
[0018]常溫分離器2的進氣口接待處理丁二烯尾氣1，常溫分離器2的出氣口接分子篩干燥裝置的進氣口，分子篩干燥裝置的出氣口接換熱器4的熱邊進口，換熱器4的熱邊出口接第一低溫分離器5的進氣口，第一低溫分離器5的出氣口接渦輪膨脹機組6的膨脹端入口，渦輪膨脹機組6的膨脹端出口接第二低溫分離器7的進氣口，第二低溫分離器7的出氣口接換熱器4的冷邊進口，換熱器4的冷邊出口接渦輪膨脹機組6的增壓端入口，渦輪膨脹機組6的增壓端出口接炭吸附裝置8的進氣口，處理后的尾氣從炭吸附裝置8的出氣口排出，放空尾氣9。
[0019]丁二烯尾氣回收方法，包括以下步驟:
步驟1、干燥:丁二烯尾氣經(jīng)過常溫分離器2氣液分離后，進入分子篩干燥裝置3脫去尾氣中的游離水，使其露點降至-80 °C以下。
[0020]步驟2、冷凝分離:來自步驟1的尾氣進入換熱器熱邊與換熱器冷邊來自渦輪膨脹機膨脹后的低溫氣體進行冷凝換熱，使尾氣溫度降至-25 °C左右，然后進入第一低溫分離器5中進行氣液分離，再進入渦輪膨脹機組6膨脹端制冷，膨脹制冷后的氣體溫度降至_74°C左右，進入第二低溫液分離器7中進行氣液分離后，進入換熱器冷邊與換熱器熱邊氣體進行冷量交換，最后進入渦輪膨脹機組的增壓端增壓后外輸，此時，98%質(zhì)量的有機物被分離出來。
[0021]步驟3、吸附:來自步驟2的氣體進入炭吸附裝置8進行進一步處理，經(jīng)過炭吸附處理完后，尾氣中所含99.9%質(zhì)量以上的有機物被回收，達到環(huán)保排放要求后放空。
【權利要求】
1.一種丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:包括依次相連的常溫分離器(2)、干燥裝置(3)、冷凝分離裝置、吸附裝置(8);冷凝分離裝置包括換熱器(4)、第一低溫分離器(5)、渦輪膨脹機組(6)，渦輪膨脹機組(6)包括膨脹端、增壓端；干燥裝置(3)與換熱器(4)的第一進口相連，換熱器(4)的第一出口接第一低溫分離器(5)的進口，第一低溫分離器(5)的出口接渦輪膨脹機組(6 )的膨脹端入口，渦輪膨脹機組(6 )膨脹端出口與換熱器(4)的第二進口相連，換熱器(4)的第二出口接渦輪膨脹機組(6)的增壓端的入口，吸附裝置(8)與渦輪膨脹機組(6)的增壓端的出口相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:所述渦輪膨脹機組(6)膨脹端出口與換熱器(4)之間設有第二低溫分離器(J)。
3.根據(jù)權利要求1所述的丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:所述換熱器的第一進口、第一出口分別為熱邊進口、熱邊出口，換熱器的第二進口、第二出口分別為冷邊進口、冷邊出口。
4.根據(jù)權利要求1所述的丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:所述常溫分離器(2)的進口接待處理尾氣(I)，常溫分離器(2 )的出口接干燥裝置(3 )的進口。
5.根據(jù)權利要求1所述的丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:所述干燥裝置(3)為分子篩干燥裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:所述分子篩干燥裝置包括兩個并聯(lián)的分子篩干燥罐。
7.根據(jù)權利要求1所述的丁二烯尾氣回收裝置，其特征在于:所述吸附裝置(8)為炭吸附裝置。
8.一種用權利要求1所述的丁二烯尾氣回收裝置回收丁二烯尾氣的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1、干燥:丁二烯尾氣經(jīng)過常溫分離器(2)氣液分離后，進入分子篩干燥裝置(3)脫去尾氣中的游離水，使其露點降至_80°C以下； 步驟2、冷凝分離:來自步驟I的尾氣進入換熱器(4)的第一進口與換熱器(4)的冷邊來自渦輪膨脹機組(6)膨脹后的低溫氣體進行冷凝換熱，使尾氣溫度降至-25 V ±5°C，然后進入第一低溫分離器(5)中進行氣液分離，再進入渦輪膨脹機組(6)膨脹端制冷，膨脹制冷后的氣體溫度降至_74°C ±5°C，進入第二低溫液分離器(7)中進行氣液分離后，進入換熱器冷邊與換熱器熱邊氣體進行冷量交換，最后進入渦輪膨脹機組的增壓端增壓后外輸，將有機物分離出來； 步驟3、吸附:來自步驟2的尾氣進入吸附裝置(8)進行進一步處理，經(jīng)過吸附處理完后，尾氣中所含的有機物被回收，達到環(huán)保排放要求后放空。
【文檔編號】B01D53/02GK104307301SQ201410354939
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權日:2014年7月24日
【發(fā)明者】宋萬喜, 盧平安, 吉曾玉, 丁佳樂 申請人:襄陽航力機電技術發(fā)展有限公司