一种聚烯烃排放气回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种聚烯烃排放气回收装置，包括依次连接的压缩单元、干燥单元、冷凝分离单元和膜分离单元；干燥单元包括吸附塔、再生气加热器、再生气冷却器和再生气液分离器；吸附塔为并联连接且内设固体干燥剂的第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔，第一气流管路和第二气流管路分别于每一个吸附塔的入口相连；每一个吸附塔出口与冷凝分离单元连接；每一个吸附塔的出口连接再生气加热器入口，再生加热器出口通过任意一个吸附塔依次与再生气冷却器、再生气液分离器相连。本装置通过压缩单元、设有三个吸附塔的干燥单元、冷凝分离单元以及膜分离单元的组合，实现聚烯烃排放气中氮气和烃类的高效率和低能耗回收。

A kind of polyolefin exhaust gas recovery device

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃排放气回收装置
本技术涉及化工
，具体涉及一种聚烯烃排放气回收装置。
技术介绍
在聚烯烃生产过程中，在单体的精制、聚合反应和聚烯烃树脂脱气过程中，都会有含大量烯烃单体的排放气排出。聚烯烃排放气的主要成分为烯烃单体(如丙烯、乙烯、丁烯以及其它烃类)、氮气和水蒸气等，其中烯烃单体和氮气的价值非常高，因此，排放气回收已成为聚烯烃生产过程的一个重要操作单元。典型的聚烯烃排放回收工艺为压缩-冷凝-膜分离耦合工艺。因排放气中的烃类含量较低，且临界温度高，不易冷凝，故冷凝温度一般都在0℃以下。为了防止在冷凝的过程中发生冰堵，必须先将排放气中的水分脱除，因此干燥工序在低温冷凝前必不可少。常用的干燥工艺多采用装有固体干燥剂(如分子筛等)的吸附床来脱除水分，当干燥剂吸附饱和后，采用加热的再生气进行再生。目前，主要采用的两塔干燥工艺，即一个塔处于吸附过程，另一个塔处于热吹、冷吹的再生过程。再生气一般为后续膜分离过程产生的排放气或是回收的氮气或新鲜氮气的40wt％-100wt％，导致实际氮气的回收率较低，聚烯烃单元的氮气消耗远高于预期值。同时，两塔从吸附到再生的充压和泄压频繁切换，也造成系统压力波动较大，回收氮气流量也不稳定。另外，排放气量较大时，为保证脱水效果，对吸附系统也造成较大负荷。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供一种聚烯烃排放气回收装置，其通过压缩单元、设有三个吸附塔的干燥单元、冷凝分离单元以及膜分离单元的组合，实现聚烯烃排放气中氮气和烃类的高效率和低能耗回收。>本技术提供了一种聚烯烃排放气回收装置，所述装置沿物流方向，包括依次连接的压缩单元、干燥单元、冷凝分离单元和膜分离单元；所述压缩单元，包括依次连接的至少一个压缩机、一个循环水冷凝器和一个常温气液分离器；被配置为对聚烯烃排放气进行压缩、冷凝及分离处理，输出凝液流和常温压缩气流；所述压缩单元输出的气流管路分为第一气流管路和第二气流管路；所述干燥单元包括吸附塔、再生气加热器、再生气冷却器和再生气液分离器；被配置为对从压缩单元输出的常温压缩气流进行脱水处理，输出干燥气流；所述吸附塔为并联连接且内设固体干燥剂的第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔，所述第一气流管路和第二气流管路分别与每一个吸附塔的入口相连；每一个吸附塔出口与冷凝分离单元连接；每一个吸附塔的出口连接再生气加热器入口，再生加热器出口通过任意一个吸附塔依次与再生气冷却器、再生气液分离器相连；所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔被配置为交替处于吸附、冷吹再生和热吹再生过程；所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔的并联管路上设有流量调节阀，被配置为对所述常温压缩气流中的一部分用作干燥剂再生的再生气流进行流量控制；所述冷凝分离单元，包括依次连接的至少一个高效多通道换热器和一个低温气液分离器；被配置为对从干燥单元输出的干燥气流进行冷凝及分离处理，输出气相烃类和贫烃氮气气流；所述膜分离单元，包括至少一个膜分离器，所述膜分离器包括膜组件；被配置为对从冷凝分离单元输出的贫烃氮气气流进行分离处理，输出富烃类气流和富氮气气流。根据一些具体的实施方式，所述压缩单元还包括至少一个预冷换热器，被配置为对进入干燥单元的常温压缩气流进行预冷；所述预冷换热器的热介质通道与所述压缩单元的循环水冷凝器和常温气液分离器相连；所述预冷换热器的冷介质通道与所述冷凝分离单元的高效多通道换热器和所述膜分离单元的膜分离器相连。根据一些具体的实施方式，所述冷凝分离单元还包括外部制冷设备，与所述高效多通道换热器相连，被配置为向高效多通道换热器提供冷量。根据一些具体的实施方式，所述膜分离单元包括至少两个膜分离器时，膜分离器之间沿所述贫烃氮气气流的流向依次串联连接，从第一个膜分离器的渗透侧输出富烃类气流，从最后一个膜分离器的截留侧输出富氮气气流。根据一些具体的实施方式，所述膜分离单元的膜分离器渗透测出口管线与所述压缩单元的压缩机入口管线相连。本技术所述用语“贫烃氮气气流”是指氮气气流中烃类气体的含量小于15％(V/V)的气流。本技术所述用语“富烃类气流”是指气流中大于25％(V/V)的气体均为烃类的气流。本技术所述用语“富氮气气流”是指气流中大于98％(V/V)的气体均为氮气的气流。本技术所述用语“常温”是指15℃-40℃。本技术的有益效果包括：1、干燥单元将压缩单元输出的常温压缩气流的一部分直接作为再生气，不需要外供气源，有效提高实际的氮气回收率，且独立性强；2、三塔干燥工艺实现等压吸附，回收氮气流量稳定，有利于下游脱气仓的稳定操作；3、三塔的吸附、冷吹和热吹过程交替切换，三塔具有可互换性。4、采用5℃的贫烃氮气气流作为低温冷源，对进入干燥单元前常温压缩气流进行预冷，脱除部分水分，可使干燥单元的吸附负荷降低60％～80％，节约吸附塔的投资和再生能耗；5、预冷后的常温压缩气流温度低，对吸附进程有利，可提高吸附效率，确保进入冷凝分离单元的水含量，维持系统稳定运行。附图说明下面结合附图来对本技术作进一步详细说明。其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记。图1和图2分别为本技术的两种实施方式的结构示意图；图3为图1所示装置中干燥单元的结构示意图；图4、图5和图6为图1或图2所示装置中膜分离单元的三种实施方式的结构示意图；图中，100、压缩单元；110、压缩机；120、循环水冷凝器；130、预冷换热器；140、常温气液分离器；200、干燥单元；210、第一吸附塔；220、第二吸附塔；230、第三吸附塔；240、再生气加热器；250、再生气冷却器；260、再生气液分离器；300、冷凝分离单元；310、高效多通道换热器；320、低温气液分离器；400、膜分离单元；410、第一膜分离器；420、第二膜分离器；430、第三膜分离器；10、管路a；11、管路b；12、管路c；13、管路d；14、管路e；14-1、第一气流管路；14-2、第二气流管路；15、管路f；16、管路g；17、管路h；18、管路i；19、管路j；20、管路k；21、管路l；22、管路m；23、管路n；24、管路o。具体实施方式下面将结合具体实施方式和附图来对本技术作详细说明。需要指出的是，下文中的用语“第一”、“第二”和“第三”等仅是用来对同类单元或同类物质进行区分，并不意味着有任何顺序或重要性方面的区别。图1、图2显示了本技术提供的聚烯烃排放气回收装置的两种实施方式的结构。如图1所示，所述装置沿物流方向，包括依次连接的压缩单元100、干燥单元200、冷凝分离单元300和膜分离单元400；压缩单元100，包括依次连接的一个压缩机110、一个循环水冷凝器120和一个常温气液分离器140。聚烯烃生产过程中产生的排放气，经管路a10连接到压缩机110的入口。压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚烯烃排放气回收装置，其特征在于：所述装置沿物流方向，包括依次连接的压缩单元、干燥单元、冷凝分离单元和膜分离单元；/n所述压缩单元输出的气流管路分为第一气流管路和第二气流管路；/n所述干燥单元包括吸附塔、再生气加热器、再生气冷却器和再生气液分离器；/n所述吸附塔为并联连接且内设固体干燥剂的第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔，所述第一气流管路和第二气流管路分别与每一个吸附塔的入口相连；每一个吸附塔出口与冷凝分离单元连接；每一个吸附塔的出口连接再生气加热器入口，再生加热器出口通过任意一个吸附塔依次与再生气冷却器、再生气液分离器相连；/n所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔被配置为交替处于吸附、冷吹再生和热吹再生过程；/n所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔的并联管路上设有流量调节阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃排放气回收装置，其特征在于：所述装置沿物流方向，包括依次连接的压缩单元、干燥单元、冷凝分离单元和膜分离单元；
所述压缩单元输出的气流管路分为第一气流管路和第二气流管路；
所述干燥单元包括吸附塔、再生气加热器、再生气冷却器和再生气液分离器；
所述吸附塔为并联连接且内设固体干燥剂的第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔，所述第一气流管路和第二气流管路分别与每一个吸附塔的入口相连；每一个吸附塔出口与冷凝分离单元连接；每一个吸附塔的出口连接再生气加热器入口，再生加热器出口通过任意一个吸附塔依次与再生气冷却器、再生气液分离器相连；
所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔被配置为交替处于吸附、冷吹再生和热吹再生过程；
所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔的并联管路上设有流量调节阀。


2.根据权利要求1所述聚烯烃排放气回收装置，其特征在于：与每一个吸附塔入口连接的分支管路上分别设有阀门；与每一个吸附塔出口连接的分支管路上分别设有阀门。


3.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜国栋，王颖，姜鹏，王璠，曲渤，魏艳娟，刘宇，孟兆伟，杜晖，滕野，马艳勋，
申请(专利权)人：大连欧科膜技术工程有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21