專利名稱：本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置及工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬化學有機高分子化合物碳-碳不飽和鍵化合物類，涉及丙烯尾氣回收裝置及工藝改進技術領域。
背景技術：
液相本體法聚丙烯生產工藝采用間歇式，液相本體聚合工藝。在聚合反應結束后要將反應釜內聚丙烯產品連同附著的丙烯一同放入閃蒸去活釜，在該閃蒸釜內將聚丙烯粉料附著的丙烯分子進一步閃蒸出，丙烯氣體在有壓力時，經管道導入濕式氣柜，當閃蒸釜內隨丙烯氣體導出進入濕式氣柜同時，閃蒸釜內壓力下降，由于濕式氣柜帶有正壓，使得閃蒸釜內的丙烯氣體回收不徹底，丙烯氣體殘留量只能用抽真空方法或進行氮氣置換直至閃蒸釜內丙烯含量合格后才通入空氣排放，以破壞掉聚丙烯粉料中殘存的催化劑、活化劑。而上述抽真空含丙烯氣體只能排入大氣中，一則污染環境，二則進入大氣中不安全，易造成爆炸、燃燒等隱患，三則又浪費了丙烯資源，提高生產成本，降低企業效益。同時，在濕式氣柜收集后的丙烯氣體通過壓縮冷凝成液體丙烯同時，不凝性氣體-氮氣帶入，使丙烯儲罐內不凝性氣體增加而壓力增加，必須定期排空，在丙烯儲罐內排空氣體仍然有大量丙烯氣體逸出，又造成上述三大缺陷。
發明內容
本發明要解決的技術問題是為克服上述存在缺陷而提出了一種本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置。該裝置由尾氣壓縮冷凝系統、真空回收系統和膜分離系統三大塊組成。尾氣壓縮冷凝系統系為現有技術，真空回收系統是將閃蒸釜內低壓排空氣體進行丙烯回收的裝置，膜分離是將壓縮冷凝后液體丙烯中不凝氣體排空時的丙烯回收裝置。尾氣壓縮冷凝系統由閃蒸釜、濕式氣柜、尾氣壓縮機、冷凝器和丙烯儲罐依次連接組成，真空回收系統由過濾罐、緩沖罐、氣液分離器、真空回收壓縮機和丙烯回收過濾罐依次連接組成。過濾器進口接在閃蒸釜出口，丙烯回收過濾罐出口接在濕式氣柜進口。當閃蒸釜的壓力大于0.05MPa時，閃蒸釜內丙烯氣體借正壓直接送入濕式氣柜中；當閃蒸釜內壓力下降至0.05MPa時，將閃蒸釜排空管線切換到真空回收系統，即將丙烯氣體送入過濾罐，借真空回收壓縮機抽負壓送入到濕式氣柜中。膜分離系統由三個并聯的一級膜分離器和一個二級膜分離器串聯組成，一級膜分離器進口與丙烯儲罐頂部出口排空閥連接，二級膜分離器出口與火炬管線連接。當丙烯儲罐內不凝氣體增加到丙烯儲罐壓力增加到1.8MPa時，將丙烯儲罐排空閥打開，含丙烯氣體40％-60％的不凝氣體送入一級膜分離器進行丙烯氣與不凝氣體如氮氣的分離，然后經二級膜分離器進一步分離使不凝氣體中丙烯氣體降至10％-20％后送入火炬管道排空燃燒。
本發明本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置中各系統的工藝條件為1、尾氣壓縮冷凝系統工藝條件為尾氣壓縮機出口氣壓2.0MPa；冷凝器冷凝溫度＜25℃；丙烯儲罐壓力1.7-1.8MPa；丙烯儲罐溫度≤25℃。
2、真空回收系統工藝條件為進口氣壓力0.05-0.04MPa；出口氣壓力＞0.05MPa(一般控制0.15MPa)。
3、膜分離系統工藝條件為一級膜分離由進口氣體含丙烯濃度40-60％；二級膜分離出口氣體喊丙烯濃度30％左右；二級膜分離器出口氣體含丙烯濃度10-20％；滲透氣壓1.6MPa；膜分離器操作溫度10-50℃。
本發明本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置及工藝的優點是1、回收大量丙烯，增加經濟效益，降低生產成本。2、消除或減少丙烯氣體排入大氣中，消除或減少丙烯氣體對環境的污染，改善勞動條件。3、由于消除或減少丙烯氣體排入大氣中，防止丙烯氣體在空氣中燃燒和爆炸危險，消除了安全隱患。
圖1為本發明本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置示意圖；在圖1中1-閃蒸釜；2-濕式氣柜；3-尾氣壓縮機；4-冷凝器；5-丙烯儲罐；6-過濾罐；7-緩沖罐；8-氣液分離器；9-真空回收壓縮機；10-丙烯回收過濾罐；11-一級膜分離器，由三個并聯組成；12-二級膜分離器。件號1至5為尾氣壓縮冷凝系統；件號6至10為真空回收系統；件號11至12為膜分離系統。
具體實施例方式
見圖11、當閃蒸釜(1)中氧含量低于1％的丙烯、氮氣混合氣體，其內壓大于0.05MPa時，利用正壓將丙烯、氮氣混合氣體直接排放至濕式氣柜(2)中而不開真空回收系統。
2、當閃蒸釜(1)中內壓小于0.05MPa時，由于濕式氣柜(2)正壓，丙烯、氮氣混合氣體不能直接送入濕式氣柜，則開啟真空回收系統，即關閉閃蒸釜(1)至濕式氣柜(2)之間閥門。同時，開啟真空回收壓縮機(9)抽真空，使閃蒸釜(1)內低壓丙烯、氮氣混合氣體依次經過過濾罐(6)過雜，緩沖罐(7)緩沖、氣液分離器(8)液氣分離，經真空回收壓縮機(9)加壓至大于0.05MPa(一般0.15MPa左右)送入丙烯回收過濾罐(10)，最后送入濕式氣柜(2)中，完成真空回收操作。直至閃蒸釜(1)內壓力抽至-0.04MPa時，停真空回收壓縮機(9)。
3、當濕式氣柜(2)內有足夠量的丙烯、氮氣混合氣體時，開啟尾氣壓縮機(3)將濕式氣柜(2)中丙烯、氮氣混合氣體經尾氣壓縮機壓縮至2.0MPa左右送至冷凝器(4)用冷凍水冷凝至25℃以下，壓縮了的丙烯、氮氣混合氣體中丙烯冷凝成液體丙烯，液體丙烯和少量氮氣送入丙烯儲罐(5)中儲存。通過控制閥控制丙烯儲罐(5)保持1.7-1.8MPa壓力。溫度小于或等于25℃。
4、當丙烯儲罐(5)中液體丙烯越來越多時，在丙烯儲罐(5)中的不凝性氮氣也逐漸增多，由于氮氣不冷凝，會使丙烯儲罐(5)內壓力越來越高，當壓力達到1.8MPa時，影響正常操作，故必須排除氮氣，即開啟膜分離系統，使含丙烯40％-60％的氮氣從丙烯儲罐(5)頂部引出依次進入三個并聯的一級膜分離器(11)和二級膜分離器(12)進行丙烯、氮氣分離當一級膜分離器出口側丙烯氣體含量30％左右時，再進入二級膜分離器。通過調節閥控制滲透氣的壓力在1.6MPa，并監測二級膜分離器出口釋放氮氣中丙烯濃度控制在10％-20％時，將滲透氣-釋放氮氣排出火炬管線送去燃燒。回收的丙烯氣，返回送入濕式氣柜(2)中，再經尾氣壓縮機(3)壓縮回收。當操作壓力隨膜分離系統開啟后下降到丙烯儲罐(5)1.6MPa時，則停膜分離系統。膜分離系統操作溫度控制在10-50℃。
權利要求
1.一種本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置，其特征是它由尾氣壓縮冷凝系統、真空回收系統和膜分離系統組成；真空回收系統是接在尾氣壓縮冷凝系統中閃蒸釜(1)與濕式氣柜(2)之間的一個旁路系統；膜分離系統是接在尾氣壓縮冷凝系統最末端丙烯儲罐(5)頂部。
2.根據權利要求1所述本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置，其特征是尾氣壓縮冷凝系統由閃蒸釜(1)、濕式氣柜(2)、尾氣壓縮機(3)、冷凝器(4)和丙烯儲罐(5)依次連接所組成。
3.根據權利要求1或2所述本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置，其特征是真空回收系統由過濾罐(6)、緩沖罐(7)、氣液分離器(8)、真空回收壓縮機(9)和丙烯回收過濾罐(10)依次連接所組成，過濾罐(6)進口接在閃蒸釜(1)出口，丙烯回收過濾罐(10)出口接在濕式氣柜(2)進口。
4.根據權利要求1或2所述本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置，其特征是膜分離系統由三個并聯的一級膜分離器(11)和一個二級膜分離器(12)串聯所組成，一級膜分離器(11)進口接丙烯儲罐(5)頂部出口，二級膜分離器(12)出口接火炬管道。
5.一種本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收工藝，其特征是1)尾氣壓縮冷凝系統工藝條件為尾氣壓縮機出口氣壓2.0MPa；冷凝器冷凝溫度＜25℃；丙烯儲罐壓力1.7-1.8MPa；丙烯儲罐溫度≤25℃；2)真空回收系統工藝條件為進口氣壓力0.05MPa-0.04MPa；出口氣壓力大于0.05MPa；3)膜分離系統工藝條件為一級膜分離器進口氣體含丙烯氣濃度40-60％；二級膜分離器出口氣體含丙烯氣濃度10-20％。
全文摘要
本發明涉及丙烯尾氣回收裝置及工藝提出了一種本體法聚丙烯生產中丙烯氣體回收裝置及工藝，它包括尾氣壓縮冷凝系統、真空回收系統和膜分離系統三大塊，真空回收系統將閃蒸釜內低壓丙烯氣體抽真空增壓送入濕式氣柜中而不排空。膜分離系統將丙烯儲罐中含丙烯氣體的氮氣進行丙烯、氮分離而回收丙烯不排空。其優點是回收待排放的丙烯氣體，增產增效益，降低生產成本，消除環境污染，消除生產隱患。
文檔編號C08F6/26GK1450101SQ0213851
公開日2003年10月22日 申請日期2002年10月31日 優先權日2002年10月31日
發明者潘長祿, 尚廣龍, 倪文華, 王玉章, 潘志安, 劉鈺明 申請人:中國石化集團金陵石油化工有限責任公司