含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于化工气体处理设备技术领域，具体为含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置。该装置为吸附分离装置，包含净化塔、原料气缓冲罐、解吸气缓冲罐、冷却器、程控阀、自动控制系统，该装置中的各结构步骤以循环方式依次经历吸附、均压降、逆向放压、抽空及抽空冲洗、均压升、最终升压步骤。该装置在吸附步骤，吸附氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃等组分，使排出的净化气中氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃含量分别低于≤10mg/m

【技术实现步骤摘要】
含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置
本技术属于化工气体处理设备
，具体为含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃等气体的深度净化装置。
技术介绍
氯乙烯是一种重要的化工原料，氯乙烯聚合生产的PVC是世界上最通用的塑料。广泛应用于在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面。在PVC生产过程中，精馏系统会排出大量的含氯乙烯、乙炔、氢气、氮气和其它非甲烷总烃等组分的尾气。通常采用变压吸附分离技术和装置对尾气中的氯乙烯、乙炔、氢气进行分别分离回收，目前，主要有两种工艺流程，可简称一段法和二段法工艺，其中一段法工艺主要对氯乙烯和乙炔进行回收，该种工艺流程的排放气为装置的净化气，主要含有氢气、氮气及微量氯乙烯和乙炔，对于能实现氯平衡的企业，不需要进一步回收氢气，该净化气直接排放，排放压力通常在0.3MPa以上；另一种工艺流程是在一段法的基础上串联增加提氢装置，从一段装置的净化气中进一步回收氢气，该种工艺流程的解吸气为排放气，主要含有大量氮气、少量氢气及微量氯乙烯和乙炔等非甲烷总烃，排放气压力通常为常压。早期的吸附分离回收装置主要参照【大气污染物综合排放标准】(GB16297-1996)进行设计，对氯乙烯和乙炔等非甲烷总烃的设计排放指标分别为36mg/m3和120mg/m3。吸附分离装置运行初期，效果很好，排放指标达到设计和环保要求。但近几年，随着低汞触媒的普遍应用，精馏尾气中氯乙烯和乙炔的含量比初期设计值偏离较多，特别是乙炔含量甚至成倍增加。另外，有的企业扩产改造，精馏尾气量也大幅增加，上述含量和流量的增加均加大了原吸附分离装置的负荷，同时，随着变压吸附装置运行时间的增长，原装置吸附剂的吸附性能逐渐降低，因此，有的吸附分离装置排放指标已无法达到原有设计指标和排放标准；更无法达到2016年新颁布【烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准】(GB15581-2016)，的排放要求，该标准规定排放气中氯乙烯含量≤10mg/m3、非甲烷总烃含量≤50mg/m3，甚至在大气和生态环境脆弱的部分地区规定要求达到氯乙烯含量≤1mg/m3、非甲烷总烃含量≤20mg/m3。因此仍需对原吸附分离装置的排放气进一步深度净化处理。但由于排放气存在压力低、波动大、间歇性等特点，给进一步深度净化处理带来困难。对该排放气的进一步深度处理存在以下困难：1、该排放气为吸附分离装置解吸气，通过真空泵机组抽吸出来，压力低，一般不超10KPa，甚至可能小于1KPa。2、通过真空泵机组抽吸出来，存在间歇性输气的特点，瞬时流量波动大，初期每小时达到数百方，后期可能每小时仅有数十方。3、氯乙烯和乙炔及非甲烷总烃含量低，排放气压力低，氯乙烯和乙炔分压更低，常规吸附剂吸附效果很差，处理后无法达到新的国家排放标准。4、排放气为抽空解吸气，是前装置的工艺气体富集混合气，可能含有水分并被浓缩，对下游净化处理装置吸附剂要求更高。5、在抽空解吸过程中，可能吸入空气，造成氧含量升高，存在安全隐患。因此，急需设计和研发一种具有高净化度、安全的的氯乙烯尾气放空气深度净化装置，以减少化工企业对环境的破坏。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是针对以上技术问题，提供含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃等气体的深度净化装置。该装置结构简单，操作容易，运行成本低、自动化程度高、占地面积小、投资少、安装方便。为了实现上述专利技术目的，本技术的具体技术方案为：含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置，该装置包括原料气缓冲罐、压缩机组、冷却器Ⅰ、净化塔、真空泵机组、解吸气缓冲罐Ⅰ、解吸气缓冲罐Ⅱ、冷却器Ⅱ和增压机机组，其中，原料气缓冲罐与冷却器Ⅰ连接；冷却器Ⅰ与压缩机组连接；压缩机组通过净化塔原料气进口与净化塔连接；净化塔分别与真空泵机组和解吸气缓冲罐Ⅰ连接，真空泵机组与解吸气缓冲罐Ⅱ连接；解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ连接，解吸气缓冲罐Ⅱ依次与冷却器Ⅱ和增压机机组连接。所述的净化塔上设置有净化塔原料气进口、净化塔净化气出口、冲洗气进口、均压气出口、抽空气出口和逆放气出口。净化塔原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在净化塔的底端，压缩机的出口通过管道与净化塔原料气进口连通；冲洗气进口、净化塔净化气出口和均压气出口均设置在净化塔的顶端；均压气出口通过管道与净化塔净化气出口连接；抽空气出口通过管道与真空泵机组连接；逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐Ⅰ连接。净化塔的各个出口均与管道连接，在所述净化塔出口连接到各个管道上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。所述的净化塔的数量为3-10台，各个净化塔之间并列连接。净化塔内装填氧化铝、活性炭、硅胶、分子筛组成的复合吸附剂填料；可以有效吸附低含量的氯乙烯和乙炔及非甲烷总烃，且重复利用率高，使用寿命长，使用较低能耗就能再生彻底。所述的解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设有调节阀。在所述的净化塔净化气出口与冲洗进口之间设有调节阀。本技术的积极效果为：(一)、通过设计原料气缓冲罐，使原料气能更平稳的连续的进入净化塔。通过设计原料气压缩机来提高进入净化塔的原料气压力，强化吸附剂的吸附能力。(二)、本装置采用变压吸附回收制氢装置放空气中的氯乙烯和乙炔，既保证了对氯乙烯和乙炔的高回收率，又能使净化气中氯乙烯和乙炔含量达到国家最新的排放标准，甚至也可以满足部分地区更加严格的要求，使放空气中氯乙烯含量≤1mg/m3、乙炔及非甲烷总烃含量≤20mg/m3。(三)、由于该原料气为前吸附分离装置解吸气，通过真空泵抽吸出来，可以根据需要增加氧含量检测等安全措施，在回收及深度净化过程中对原料气进行安全联锁及排空。附图说明图1为本技术所述含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃等气体的深度净化装置的结构示意图；其中，1——原料气缓冲罐；2——净化塔原料气进口；3——冷却器Ⅰ；4——压缩机；5——净化塔；6——真空泵机组；7——解吸气缓冲罐Ⅰ；8——解吸气缓冲罐Ⅱ；9——冷却器Ⅱ；10——增压机；11——程控阀；12——调节阀；13——冲洗气进口；14——净化塔净化气出口、15——均压气出口、16——抽空气出口、17——逆放气出口。具体实施方式为了使本技术的专利技术目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本技术作进一步的详细描述，但不应将此理解为本技术上述主题的范围仅限于下述实施例。本申请中所涉及的％如无特殊说明，均表示其体积百分含量，即v％。实施例1：如图1所示，含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置，该装置包括净化塔、原料气缓冲罐、冷却器Ⅰ、冷却器Ⅱ、压缩机、增压机、程控阀、解吸气缓冲罐Ⅰ、解吸气缓冲罐Ⅱ、真空泵、净化塔原料气进口和净化塔净化气出口，以及在每根管道上均设置程控阀。原料气依次通过原料气缓冲罐、冷却器Ⅰ、压缩机组、净化塔底端的原料气进口、管道和程控阀与净化塔连接，净化塔、解吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置，该装置包括原料气缓冲罐(1)、压缩机组(4)、冷却器Ⅰ(3)、净化塔(5)、真空泵机组(6)、解吸气缓冲罐Ⅰ(7)、解吸气缓冲罐Ⅱ(8)、冷却器Ⅱ(9)和增压机机组(10)，其特征在于：原料气缓冲罐(1)与冷却器Ⅰ(3)连接；冷却器Ⅰ(3)与压缩机组(4)连接；压缩机组(4)通过净化塔原料气进口(2)与净化塔(5)连接；净化塔(5)分别与真空泵机组(6)和解吸气缓冲罐Ⅰ(7)连接，真空泵机组(6)与解吸气缓冲罐Ⅱ(8)连接；解吸气缓冲罐Ⅰ(7)与解吸气缓冲罐Ⅱ(8)连接，解吸气缓冲罐Ⅱ(8)依次与冷却器Ⅱ(9)和增压机机组(10)连接。/n

【技术特征摘要】
1.含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置，该装置包括原料气缓冲罐(1)、压缩机组(4)、冷却器Ⅰ(3)、净化塔(5)、真空泵机组(6)、解吸气缓冲罐Ⅰ(7)、解吸气缓冲罐Ⅱ(8)、冷却器Ⅱ(9)和增压机机组(10)，其特征在于：原料气缓冲罐(1)与冷却器Ⅰ(3)连接；冷却器Ⅰ(3)与压缩机组(4)连接；压缩机组(4)通过净化塔原料气进口(2)与净化塔(5)连接；净化塔(5)分别与真空泵机组(6)和解吸气缓冲罐Ⅰ(7)连接，真空泵机组(6)与解吸气缓冲罐Ⅱ(8)连接；解吸气缓冲罐Ⅰ(7)与解吸气缓冲罐Ⅱ(8)连接，解吸气缓冲罐Ⅱ(8)依次与冷却器Ⅱ(9)和增压机机组(10)连接。


2.如权利要求1所述含氯乙烯、乙炔及非甲烷总烃气体的深度净化装置，其特征在于：所述的净化塔(5)上设置有净化塔原料气进口(2)、净化塔净化气出口(14)、冲洗气进口(13)、均压气出口(15)、抽空气出口(16)和逆放气出口(17)；其中净化塔原料气进口(2)、抽空气出口(16)和逆放气出口(17)均设置在净化塔(5)的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正东，郑久录，赖易伟，张华，郑松，
申请(专利权)人：四川开元科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51