一种聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置制造方法及图纸

技术编号:12538523 阅读:127 留言:0更新日期:2015-12-18 17:22
本实用新型专利技术公开了聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置,包括通过管道顺次连接的高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元,聚乙烯装置尾气依次经过高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元回收得到纯度达90%以上的烃类组分和纯度达98%以上且氢气含量小于1%的氮气。本实用新型专利技术引入了改进的变压吸附工艺和脱氢工艺,使得聚乙烯装置尾气的回收简单且能实现完全回收再利用;取消膜分离单元,仅通过变压吸附分离浓缩单元回收经高低压冷凝处理后的尾气,简化工艺流程;引入的脱氢单元能够有效去除氮气中混有的氢气,进而实现氮气的完全回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及聚乙烯生产装置的尾气回收
,更具体地讲,本技术 涉及一种聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置
技术介绍
在聚乙烯的生产过程中,通常会从聚合反应器和聚乙烯粉料脱气仓中排放出大量 的由包括未聚合的乙烯和共聚单体(丙烯、丁烯、己烯等)等的烃类组分、诱导冷凝剂(异 戊烷、己烷等)、氢气和脱气仓的吹扫氮气所混合而成的聚乙烯装置尾气,其典型组成如表 1所示。这部分聚合尾气通常排至火炬管网,造成了烃类资源的极大浪费,同时也污染了环 境。回收聚乙烯尾气中的烃类组分和氮气等气体,对于聚乙烯装置的节能降耗而言意义重 大。 表1聚乙烯装置尾气的典型组成(mol% ) 回收聚乙烯装置尾气中的烃类组分作为燃料或乙烯装置的原料或乙苯装置的原 料具有很高的经济效益,如果回收的氮气纯度大于95 %,同时其中氢浓度小于1 %,则可返 回脱气仓作吹扫气或循环气,这也有利于环境保护并实现污染物的零排放。 现有的回收聚乙烯尾气的方法通常包括加压冷凝、膜分离和变压吸附等步骤,从 而能够实现烃类组分的有效回收,其中,烃类组分的回收率可达到99%以上。但是,采用现 有技术中上述方法回收的氮气中均含有氢气,也即回收的为氢氮混合气,如果将回收的氢 氮混合气直接返回至脱气仓循环使用,则可能会形成仓内的氢气积累而造成严重的安全隐 患。 因此,亟需提供一种能够真正使聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题和不足,本技术的目的在于提供一种工艺流 程简单且能完全回收聚乙烯尾气并再利用的改进装置。 为了实现上述目的,本技术提供了一种聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改 进装置,所述改进装置包括通过管道顺次连接的高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、 预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元,其中,所述聚乙烯装置尾气依次经过所述 高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元 回收得到纯度达90%以上的烃类组分和纯度达98%以上且氢气含量小于1 %的氮气。 根据本技术的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置的一个实施例,所 述变压吸附分离浓缩单元包括不少于5台的吸附塔,其中,所述吸附塔中装填的吸附剂为 改性分子筛、改性硅胶、改性活性炭和改性氧化铝中的至少一种。 根据本技术的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置的一个实施例,所 述高低压冷却冷凝回收单元回收所述聚乙烯装置尾气中的大部分共聚单体和诱导冷凝剂, 所述粗精过滤单元去除所述聚乙烯装置尾气中的固体颗粒和液滴,所述预净化单元除去所 述聚乙烯装置尾气中的微量烷基铝。 根据本技术的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置的一个实施例,所 述吸附塔中装填的吸附剂为从上到下依次布置的改性分子筛、改性活性炭、改性硅胶和改 性氧化铝或者从上到下依次布置的改性硅胶、改性活性炭和改性氧化铝。 根据本技术的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置的一个实施例,所 述变压吸附分离浓缩单元还包括与所述吸附塔连接的程序控制阀、缓冲罐、压缩机和真空 栗。 根据本技术的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置的一个实施例,所 述脱氢单元为催化脱氢单元或化学吸附脱氢单元。 本技术引入了改进的变压吸附工艺和脱氢工艺,使得聚乙烯装置尾气的回收 工艺简单且能实现聚乙烯装置尾气的完全再利用;取消了膜分离单元,仅通过变压吸附分 离浓缩单元回收经高低压冷凝处理后的尾气,简化了工艺流程,降低了投资和运行成本;变 压吸附分离浓缩单元中的处理步骤中取消了冲洗抽空,仅保留抽空的步骤,有利于进一步 浓缩烃类组分;并且,引入的脱氢工艺能够有效去除氮气中混有的氢气,进而实现氮气的 完全回收利用,避免安全隐患。采用本技术的技术方案,能够实现烃类组分的回收率 彡99. 9%且纯度彡90%,氮气的回收率> 99%、纯度彡98%且氢气含量小于1%。【附图说明】 图1示出了根据本技术示例性实施例的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的 改进装置的结构框图。【具体实施方式】 在下文中,将结合附图详细说明本技术的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的 改进装置。并且,若无特别说明,本技术中所涉及的百分比均为摩尔百分比。 根据本技术,所述聚乙烯装置尾气是指在聚乙烯的正常生产过程中从聚合反 应器和聚乙烯粉料脱气仓中排放出的由包括未聚合的乙烯和共聚单体(丙烯、丁烯、己烯 等)等的烃类组分、诱导冷凝剂(异戊烷、己烷等)、氢气和脱气仓的吹扫氮气所混合而成的 气体。 本技术的目的是提供一种能够对聚乙烯装置尾气进行完全回收再利用的改 进装置,从而能够将分离出的烃类组分作为燃料综合利用或作为乙烯装置的原料或作为乙 苯装置的原料,同时提浓后的氢氮混合气经脱氢单元脱氢后能够使氮气提浓至98%以上而 回收至聚乙烯装置再利用,彻底实现尾气的完全回收再利用,达到零排放。 图1示出了根据本技术示例性实施例的聚乙烯装置尾气完全回收再利用的 改进装置的结构框图。如图1所示,所述改进装置包括通过管道顺次连接的高低压冷却冷 凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元,其中,所述聚 乙烯装置尾气依次经过所述高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸 附分离浓缩单元和脱氢单元回收得到纯度达90%以上的烃类组分和纯度达98%以上且氢 气含量小于1 %的氮气。 先使聚乙烯装置尾气进入变压吸附分离浓缩单元中,一方面可以使氢氮混合气与 烃类组分分离,另一方面能够提浓烃类组分与氢氮混合气,从而有利于后续的脱氢处理和 回收物的重新利用。根据本技术的优选实施例,将所述烃类组分回收用作燃料或乙烯 装置的原料或乙苯装置原料,将所述氮气返回至聚乙烯装置的脱气仓作为吹扫气使用,既 有利于环境保护,也有利于实现污染物的零排放。 其中,所述高低压冷却冷凝回收单元用于回收聚乙烯装置尾气中的大部分共聚单 体和诱导冷凝剂,所述粗精过滤单元去除所述聚乙烯装置尾气中的固体颗粒和液滴,,所述 预净化单元去除所述聚乙烯装置尾气中的微量烷基铝,其中,预净化单元中装填有活性炭。 高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元和预净化单元均为本领域常用的设备,其结构和 工作方式在此不进行赘述。 本技术的改进之处在于变压吸附工艺的改进和脱氢技术的引入,从而使得尾 气的回收工艺简单且实现完全再利用。具体地,所采用的变压吸附分离浓缩单元包括不少 于5台的吸附塔,当然其还可以包括与吸附塔连接的程序控制阀、缓冲罐、压缩机和真空栗 等辅助设备。 其中,本技术在吸附剂上进行了改进,从而使得高低压冷却冷凝回收单元处 理后的尾气中残留的分子较大的共聚单体和诱导冷凝剂能够得到较好的选择性吸附,并且 在短时间内通过降压抽空就能顺利解吸。具体地,所述吸附塔中装填的吸附剂为改性分子 筛、改性硅胶、改性活性炭和改性氧化铝中的至少一种。优选地,所述吸附塔中装填的吸附 剂为从上到下依次布置的改性分子筛、改性活性炭、改性硅胶和改性氧化铝或者从上到下 依次布置的改性硅胶、改性活性炭和改性氧化铝,从而实现最佳的吸附分离效果,并且这也 是本专利技术的技术方案不同于现有技术,即不需要通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯装置尾气完全回收再利用的改进装置,其特征在于,所述改进装置包括通过管道顺次连接的高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元,其中,所述聚乙烯装置尾气依次经过所述高低压冷却冷凝回收单元、粗精过滤单元、预净化单元、变压吸附分离浓缩单元和脱氢单元回收得到纯度达90%以上的烃类组分和纯度达98%以上且氢气含量小于1%的氮气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘丽张剑锋刘照利杨云
申请(专利权)人:四川天一科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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