间歇本体法聚丙烯装置丙烯气回收工艺制造方法及图纸

一种工艺流程中至少包含浓缩步骤和浓缩废气预吸附步骤的变压吸附工艺，将吸附步骤和均压降步骤后的吸附床进行浓缩，排尽吸附床内的不易吸附组分，将浓缩过程排出的含有一定量易吸附组分的浓缩废气排入完成回收步骤后的预吸附步骤吸附床，使浓缩废气中的易吸附组分在本变压吸附单元内部得到回收；实现清晰分割易吸附组分和不易吸附组分，高回收率地获得高纯度易吸附组分和不易吸附组分产品的目的。

【技术实现步骤摘要】
间歇本体法聚丙烯装置丙烯气回收工艺
本专利技术涉及一种将间歇本体法聚丙烯装置聚丙烯粉料中携带的丙烯单体进行回收处理的丙烯气回收工艺。
技术介绍
间歇本体法聚丙烯工艺是国内自主开发，并在国内被广泛应用的一种聚丙烯生产工艺。在间歇本体法聚丙烯装置生产过程中，液体丙烯在催化剂和活化剂等的作用下，在3.6MPa（绝）反应压力和75℃反应温度下，在聚合釜内发生聚合反应，生成固体聚丙烯粉料。聚合反应结束后，需要将聚合釜内剩余的丙烯回收，得到不含丙烯的固体聚丙烯粉料。通常情况下，首先进行高压回收丙烯操作，就是靠聚合釜自身的压力，将高于丙烯冷凝温度对应的相平衡压力以上部分的丙烯冷凝并回收，直至聚合釜达到1.4~1.6MPa（绝）的丙烯相平衡压力（相平衡压力由冷凝温度决定）。然后将聚合釜内的固体聚丙烯粉料和剩余的丙烯气一起渐次喷料到闪蒸釜，并依靠闪蒸釜与聚丙烯尾气回收系统的气柜之间的压差，将大部分的丙烯气靠自压泄放到气柜进行丙烯回收。接着闪蒸釜氮气置换操作，就是将完成泄压后的闪蒸釜内以及闪蒸釜内聚丙烯固体粉料颗粒间丙烯单体用氮气置换出来，最终使闪蒸釜内气体的丙烯浓度达到1%以下，满足聚丙烯固体粉料的安全放料条件。高压回收之后的整个粉料后处理过程产生的丙烯气需要进行回收处理。目前国内闪蒸釜氮气置换工艺大多是采用先进行多次回收置换，然后进行放空置换的多次置换工艺。所谓多次回收置换是，用真空设备对闪蒸釜抽真空至15~50kpa（绝），将抽真空设备排出的气体排入气柜回收，然后停止抽真空，向闪蒸釜内注入氮气至微正压，静止30~180秒，如此回收置换操作2~4次。由于国内目前普遍采用的压缩冷凝+膜分离丙烯气回收系统排放的净化氮气中丙烯浓度在10%左右，因此，低于10%以下丙烯浓度的丙烯气排入气柜是没有回收意义的。因而当多次回收置换操作将闪蒸釜内气体的丙烯浓度降到10%左右后，闪蒸釜氮气置换就转为多次放空置换，就是用氮气将闪蒸釜充压至200~350kpa（绝）的正压，静止30~180秒，然后将闪蒸釜内气体直排大气，使闪蒸釜恢复常压，如此反复放空置换操作2~4次，最终将闪蒸釜内气体的丙烯浓度降至1%以下，达到聚丙烯粉料安全出料条件。粉料后处理过程排入气柜的丙烯和氮气的混合气体经气柜缓冲后，通常经压缩机升压至2100kPa（绝）左右的压力，然后用循环水冷却至30℃左右的常温后气液分离，在此操作条件下，丙烯气中的大部分丙烯被液化而回收，不凝气则进入膜分离装置进一步回收处理，膜分离装置的渗透气为浓缩的丙烯气循环返回气柜，而膜分离装置的滞留气，其中含有大约10%左右的丙烯单体，则作为尾气排入工厂火炬系统。上述闪蒸釜氮气置换和丙烯气回收工艺的缺陷是显而易见的。一是丙烯资源的浪费，在放空置换过程中，闪蒸釜排出气体中有大约占整个聚丙烯过程0.5~1%的丙烯随低浓度丙烯气被排入大气，膜分离排入火炬系统的尾气中也含有大约0.5%左右的丙烯，两项合计占整个聚丙烯过程的丙烯损耗在2%左右；二是氮气的浪费，每一次闪蒸釜的氮气充压和排放，都要消耗数值大体相当于闪蒸釜体积与排放前后压差乘积的氮气量，而这些氮气一部分进入膜分离尾气被排入火炬系统，另一部分则随低浓度丙烯气排入大气，这是造成间歇本体法聚丙烯过程氮气消耗比较高的主要因素；三是大量氮气从闪蒸釜进入气柜和随膜分离装置的渗透气循环返回气柜造成整个丙烯气回收系统的负荷增加，如果想要进一步回收闪蒸釜外排的丙烯和降低膜分离外排的丙烯，往往受制于气柜和压缩机能力；四是闪蒸釜排出的低浓度丙烯气大大超过国家有关环保标准，为环保标准所不容，并对大气造成污染和威胁安全生产；另外，膜分离装置排出的尾气中含有大量氮气，进入火炬系统被进一步回收后显著降低燃料气的热值，从而影响工厂的工艺加热炉效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出可以将间歇本体法聚丙烯装置闪蒸釜置换过程产生的丙烯气全部排入气柜回收，并不会因此而导致过多氮气带入气柜的闪蒸釜氮气置换工艺。本专利技术的另一目的是提出一种将整个丙烯气回收系统的丙烯和氮气几乎全部回收利用而又不会显著增大丙烯气回收系统负荷的丙烯气回收工艺。本专利技术提出的丙烯气回收工艺是将排入气柜的丙烯气用压缩机升压至2100kPa（绝）左右，将压缩后的丙烯气用循环水冷却至30~35℃左右的常温，或先用循环水冷却至30~35℃左右的常温，再用低温介质冷却至10~30℃的冷凝温度，然后气液分离得到丙烯液体，将气液分离过程产生的不凝气进入变压吸附装置进行吸附分离，变压吸附装置获得的较高丙烯浓度的脱附气循环返回气柜，变压吸附获得的几乎不含丙烯单体的净化氮气全部或部分循环返回闪蒸釜利用。本专利技术人经过试验研究证明，采用连续氮气置换工艺可以将完成泄压后的闪蒸釜内的丙烯单体用氮气置换干净，使闪蒸釜内气体的丙烯浓度降至1%以下，达到聚丙烯粉料安全出料条件。所说的连续氮气置换工艺的工艺步骤是：(1)将闪蒸釜抽真空至抽真空压力，将抽真空设备的排出气体全部排入气柜；(2)继续对闪蒸釜抽真空，并从闪蒸釜底连续注入汽提氮气，保持闪蒸釜压力等于或略高于抽真空压力，维持运行汽提时间，将闪蒸釜空体积内、聚丙烯粉料颗粒间以及聚丙烯粉料颗粒内表面吸附的丙烯单体置换出来，使闪蒸釜内气体的丙烯浓度满足出料要求，将此步骤抽真空设备的排出气体全部排入气柜；(3)停止对闪蒸釜抽真空，从闪蒸釜底注入充压氮气，使闪蒸釜恢复微正压；(4)聚丙烯粉料出料。采用连续氮气置换工艺时，先将闪蒸釜抽真空至5~20kpa（绝）的抽真空压力，然后从闪蒸釜底连续注入汽提氮气，注入的氮气量以保持闪蒸釜压力等于或略高于抽真空压力为原则，之后，维持运行汽提时间，在此过程中，由于注入氮气的汽提作用，降低了聚丙烯粉料颗粒间的丙烯分压，使得吸附的丙烯单体从颗粒内表面脱附出来，进入颗粒间和空体积内，并最终被注入的氮气置换出闪蒸釜。从开始注入汽提氮气至停止对闪蒸釜抽真空，这段时间被称为汽提时间，汽提时间的长短取决于闪蒸釜汽提时间内的维持压力、闪蒸釜内聚丙烯粉料的温度、希望最终达到的闪蒸釜内气体的丙烯浓度要求等。通常情况下，比较适宜的汽提时间是2~60分钟。由于闪蒸釜连续氮气置换工艺是将抽真空设备的排出气体全部排入气柜进行丙烯回收，没有直排大气的放空置换过程，因此本专利技术的工艺能够比现有置换工艺回收更多的丙烯，并完全消除了这部分含丙烯气体直排大气带来的大气污染和安全生产隐患。由于连续氮气置换工艺在汽提时间内注入的氮气量显著减小，变压吸附装置排放的净化氮气中主要成分是氮气，丙烯浓度小于0.5v%，完全可以满足返回闪蒸釜循环利用的质量要求，几乎可以全部被循环利用，因而本专利技术的丙烯气回收工艺这不但节省大量氮气，也进一步大幅减少了因尾气外排带出的丙烯跑损，不但节约丙烯资源，而且大幅减少了污染物排放。闪蒸釜采用连续汽提后进入气柜的丙烯单体和氮气量会有所增加，采用变压吸附装置回收处理不凝气后，在几乎不外排丙烯和氮气的同时，随脱附气循环返回气柜的丙烯和氮气量也会有所增加，这些都增大了丙烯气回收系统的负荷。而通过将压缩机出口气体先用循环水冷却，再用低温介质进一步冷却至10~30℃的低温，可以有效降低进入变压吸附装置的不凝气量和不凝气丙烯浓度，因而减小变压吸附装置的进料负荷，并进而减小循环返回气柜的脱附气量，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间歇本体法聚丙烯装置丙烯气回收工艺，其特征是：将完成喷料和泄压后的闪蒸釜采用连续氮气置换工艺进行氮气置换，将置换过程产生的丙烯气全部排入气柜回收，将排入气柜的丙烯气用压缩机升压至2100kPa（绝）左右，将压缩后的丙烯气用循环水冷却至30~35℃左右的常温，或先用循环水冷却至30~35℃左右的常温，再用低温介质冷却至10~30℃的冷凝温度，然后气液分离得到丙烯液体，将气液分离过程产生的不凝气进入变压吸附装置进行吸附分离，变压吸附装置获得的较高丙烯浓度的脱附气循环返回气柜，变压吸附获得的净化氮气全部或部分循环返回闪蒸釜利用；其中的闪蒸釜连续氮气置换工艺的步骤是：将闪蒸釜抽真空至抽真空压力，将抽真空设备的排出气体全部排入气柜；继续对闪蒸釜抽真空，并从闪蒸釜底连续注入汽提氮气，保持闪蒸釜压力等于或略高于抽真空压力，维持运行汽提时间，将闪蒸釜空体积内、聚丙烯粉料颗粒间以及聚丙烯粉料颗粒内表面吸附的丙烯单体置换出来，使闪蒸釜内气体的丙烯浓度满足出料要求，将此步骤抽真空设备的排出气体全部排入气柜；停止对闪蒸釜抽真空，从闪蒸釜底注入充压氮气，使闪蒸釜恢复微正压；聚丙烯粉料出料。

【技术特征摘要】
1.一种间歇本体法聚丙烯装置丙烯气回收工艺，其特征是：将完成喷料和泄压后的闪蒸釜采用连续氮气置换工艺进行氮气置换，将置换过程产生的丙烯气全部排入气柜回收，将排入气柜的丙烯气用压缩机升压至2100kPa（绝）左右，将压缩后的丙烯气用循环水冷却至30~35℃左右的常温，或先用循环水冷却至30~35℃左右的常温，再用低温介质冷却至10~30℃的冷凝温度，然后气液分离得到丙烯液体，将气液分离过程产生的不凝气进入变压吸附装置进行吸附分离，变压吸附装置获得的较高丙烯浓度的脱附气循环返回气柜，变压吸附获得的净化氮气全部或部分循环返回闪蒸釜利用；其中的闪蒸釜连续氮气置换工艺的步骤是：将闪蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国瑞，胡小鹏，
申请(专利权)人：北京信诺海博石化科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11