氣相法聚烯烴工藝尾氣中細粉脫除和teal失活的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚烯烴生產工藝中尾氣的凈化方法，特別是涉及一種氣相法聚烯烴工藝的尾氣回收系統中細粉脫除和TEAL失活的方法。
【背景技術】
[0002]聚烯烴工藝技術中氣相法工藝具有流程路線短、設備數量少、開/停車方便等優點，近十年來建成的聚丙烯裝置超過70%采用氣相法工藝聚合技術。但相對于其它工藝技術，氣相法工藝的單體消耗偏高，尾氣回收系統是氣相法工藝的重要工序，可用于提高聚合單體回收率，減小原料浪費和環境污染。近年來，膜分離技術因其具有設備簡單、選擇性高、能耗小等優點逐漸被引入到聚烯烴尾氣回收系統，其可顯著提高單體回收率。然而，尾氣中夾帶的細粉容易堵塞膜系統，同時造成螺桿壓縮機內部油系統的污染，并且尾氣中夾帶的未失活催化劑TEAL(三乙基鋁)會與膜分離系統內油發生反應，造成油的特性發生改變，同時產生的鋁球造成膜系統油聚結器發生堵塞，尾氣回收單元不能正常穩定運行。因此，針對氣相法聚烯烴工藝，開發尾氣回收系統中細粉脫除和TEAL失活的方法，對于保護膜回收單元、提高尾氣回收效率、保證生產安全平穩地運行等具有重要的意義及廣闊的市場應用前景。
[0003]尾氣處理方法中，常規的尾氣粉塵處理技術有三種:旋風分離器、袋濾器和尾氣洗滌器。其中，旋風分離器只對粒徑在2 μπι以上的粉塵有效，袋濾器只對粒徑在0.5 μπι以上的粉塵有效，均無法應用于更細粉末的除塵。尾氣洗滌器利用濕式除塵原理，效率高，設備種類多包括例如文丘里洗滌槽、復噴復擋洗滌器或洗滌塔等。專利CN 103120878Α公開了一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其包括氣管順次相連的絕熱噴淋洗滌塔、絕熱填料洗滌塔和空冷器，能夠充分利用洗滌水所攜帶的潛熱；專利CN 102921256Α公開了一種粉狀磷酸一銨尾氣沉降除塵改酸洗除塵工藝，將原沉降室收塵的流程改造為“酸洗+水洗”流程，提高了尾氣粉塵回收效率；專利CN 103845983 A公開了一種工業排放尾氣除塵設備及尾氣除塵方法，融合管道噴淋除塵、塔內噴淋除塵于一體，采用二級除塵和旋流板除沫器除沫相結合的方式實現多級除塵。以上專利均是以處理和收集工業尾氣中的粉塵為背景，目的是減小粉塵對環境污染，大多采用水作為除塵劑，將除塵后的尾氣直接排放。專利CN201308798 Y公開了一種凈化流化床出口氣體的板式洗滌塔，阻力小，采用大篩孔塔板因此不易堵塞，然而未對氣體進行洗滌液脫除處理。
[0004]聚丙烯Spheripol環管液相本體聚合工藝中，從閃蒸罐分理處的氣體，以及從袋濾器頂部分離出的氣體一起進入洗滌塔洗去粉末，并加入催化劑失活劑以使TEAL失活。環管液相本體聚合工藝中洗滌后的氣體經冷卻和冷凝后送至丙烯進料罐，與補充的新鮮丙烯混合，送至聚合反應器使用。對于氣相法工藝，若使尾氣中TEAL失活需在現有尾氣回收系統中額外增加TEAL殺死系統及失活劑處理系統，尚無相關公開報道。
[0005]綜上，在現有專利或公開文獻中，尚無針對氣相法聚烯烴裝置尾氣回收系統細粉脫除及催化劑失活方法的相關報道。
【發明內容】
[0006]本發明針對氣相法聚烯烴裝置尾氣中夾帶的細粉及未失活的TEAL會對膜組件等回收系統造成損害的問題，提供一種尾氣回收系統細粉脫除和催化劑失活的裝置和方法。所述的聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯等。
[0007]為達上述目的，本發明一種氣相法聚烯烴工藝尾氣中細粉脫除和TEAL失活的方法，包括以下步驟:
[0008]I)尾氣干式過濾:回收尾氣進入膜分離單元前首先經第一過濾器進行干式過濾，將尾氣中夾帶的細粉進行初步過濾；
[0009]2)尾氣洗滌及TEAL失活處理:從第一過濾器出來的尾氣從洗滌塔底部進入，循環洗滌白油與TEAL失活劑在循環泵的作用下從洗滌塔上部進入，夾帶細粉的尾氣與含有TEAL失活劑的洗滌白油逆向接觸，將尾氣中的TEAL失活，并且絕大部分細粉隨白油沉入洗滌塔底部；洗滌塔底部含細粉的部分白油經排污泵定期排進污油處理單元，同時通過另外的管路向洗滌塔底部補充白油和TEAL失活劑；
[0010]3)油氣分離:經過洗滌的尾氣從洗滌塔頂部排出進入油氣分離罐，在油氣分離罐中將尾氣從洗滌塔中夾帶的少量白油及TEAL失活劑液體分離出來，液體依靠重力作用降至油氣分離罐底部，經排污泵排至污油處理單元；
[0011]4)尾氣二次過濾:從油氣分離塔出的尾氣進入第二過濾器進行二次過濾，將尾氣中可能仍殘留的細粉和夾帶的油滴進行徹底過濾，；之后通過螺桿壓縮機將尾氣送入膜分離單元進行下一步單體凈化和回收處理。
[0012]本發明的方法，其中所述白油為液體烴類的混合物。
[0013]本發明的方法，其中優選所述的聚烯烴包括:聚乙烯、聚丙烯等。
[0014]本發明的方法，其中優選所述的TEAL失活劑為油(礦物油)或油溶性物質，不使用水或水蒸汽失活催化劑，故膜回收單元無需增加干燥器及再生單元。
[0015]本發明的方法，其中優選步驟I)所述的回收尾氣為從上游氣相法合成聚烯烴工藝中產品凈化倉或產品接收器排放的尾氣。
[0016]本發明的方法，其中優選所述的過濾器為組合式過濾器包括袋式和/或籃式。
[0017]本發明的方法，其中優選所述的洗滌塔為板式洗滌塔，板數不少于8塊。
[0018]本發明的方法，其中優選所述的排污泵為能處理帶有粉末洗滌油的泵型，更優選齒輪泵，間歇操作。
[0019]本發明的方法，其中優選所述的油氣分離罐內部設有氣液分離器，更優選所述氣液分離器為折流板型除沫器，能有效去除氣體中夾帶的油和粉末。
[0020]本發明的方法，其中優選所述的膜回收單元主要包括螺桿壓縮機、冷卻器、冷凝器、氣液分離罐、換熱器、膜組件等，二次過濾后的尾氣首先經螺桿壓縮機進行壓縮，水冷卻后進入換熱器二次冷卻，之后經冷凝器深冷后在氣液分離罐進行氣液分離；分離出的液相丙烯送至分離塔進行單體回收，氣體用作換熱器的冷劑被復熱后進入膜分離組件進行分離。
[0021]本發明的方法，其中優選所述的膜組件為二級膜組件，第一級膜為非多孔膜，第二級為多孔膜。
[0022]本發明與現有技術不同之處在于，本發明有效解決了氣相法聚烯烴工藝回收尾氣中夾帶的細粉容易堵塞膜組件或其他下游設備，以及尾氣中夾帶的未失活催化劑TEAL(三乙基鋁)會在膜系統發生反應形成鋁球妨礙運行等問題，可同時實現細粉脫除和TEAL失活處理，無需增加額外TEAL失活劑處理設備。本發明可保護膜回收單元或其他下游設備、提高尾氣回收效率、保證生產安全平穩地運行。此外，本系統采用油和油溶性失活劑，不使用水或水蒸汽失活催化劑，故膜回收單元可省去干燥器及再生單元；膜單元氣液分離后的氣體用作換熱器二次冷卻的冷劑，可節省冷凝器的冷劑用量。
[0023]下面結合附圖對本發明的氣相法聚烯烴工藝尾氣中細粉脫除和TEAL失活的方法