CN102993455A

CN102993455A - 聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法及回收利用系统

Info

Publication number: CN102993455A
Application number: CN2012104210936A
Authority: CN
Inventors: 姜立良; 陈卓立; 曾芳勇; 许多琦
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: CN102993455B

Abstract

本发明公开一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，包括如下步骤：1）将来自反应器的排放液体和/或来自丙烯回收单元的放火炬烃类排放到液体存放装置中静置；2）将液体存放装置中经静置后得到的上层液体送入蒸发器中汽化，蒸发器中的温度控制在65℃～85℃；3）将蒸发器得到的气体送入洗涤塔进行水洗、冷凝，将得到的烃类冷凝液收集到位于洗涤塔塔顶的回收容器中缓冲、冷却；4）而后将回收容器中的液体送入脱水塔中脱水干燥。本发明的方法流程设计简单，但却能起到完全除去杂质、有效回收烃类的效果，投资少，能耗低，回收率高，环保效应明显。本发明还公开一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统。

Description

聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法及回收利用系统

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯装置尾气的回收方法，特别是涉及一种流程简单、回收效果好的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法及回收利用系统。

背景技术

丙烯聚合工艺中所用的原料丙烯含有少量烷烃，如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷，同时在反应聚合过程，不可避免地存在氢气（另一种反应原料，用于调节聚合物分子量大小）与丙烯反应生成丙烷的副反应，以上这些烷烃不参与反应，在反应器中会逐步富集，当烷烃浓度增加到一定程度，会影响聚台反应的进行。

在正常操作工况下，聚丙烯生产装置的反应器循环气中，丙烷浓度需控制在5～25mol%以下。为确保反应器中烷烃含量保持在规定范围，需按1～3t/h（依牌号不同而不同）的排放速率长期外排液相；另一方面，反应器随聚合物外排的烃类物质经尾气系统（PRU膜回收系统）后，仍有部分烃类（约0.3～2.0t/h）排往火炬。

来自反应器及排放气回收系统的外排液相中含有大量的有用烃类，回收价值可观，但是因为含有聚合物细粉及易燃易爆的烷基铝，所以目前现有技术中，该股排放气不能回收利用，而是直接放入火炬燃烧，这既造成装置物耗增加，也带来环保问题。

现有技术中，也有一些针对聚丙烯生产过程中尾气的回收利用技术，如公开号为CN101357289的中国专利，其公开了一种间歇液相本体法聚丙烯生产过程中火炬气回收工艺，该方法采用膜回收法，投资大，膜回收提浓而不提纯，仍有部分烃类气放火炬，该方法适用反应器出来的大量烃类的初级回收，不能做到彻底回收。公开号为CN1450101的中国专利，其公开了一种本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置及工艺，该方法包括尾气压缩冷凝系统、真空回收系统和膜分离系统三大块，该方法流程、投资大，只适用反应器出来的大量烃类的初级回收，不适用于少量火炬气的回收。以上这些现有技术的回收利用工艺，工艺流程复杂，烃类的回收利用率不高。

由此可见，研究出一种聚丙烯生产装置的尾气回收利用技术，能够以简单地工艺流程处理聚丙烯生产装置的排放液，使之得到最大程度地回收利用，这是本领域目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了弥补现有技术上的不足，提供一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，通过简单的工艺流程，使得所得液相组分满足裂解分离装置的要求，能够返送回裂解分离装置后重新利用。基于此，本发明还提供一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，包括如下步骤：

1）将来自反应器的排放液体和/或来自丙烯回收单元的放火炬烃类排放到液体存放装置中静置；

2）将液体存放装置中经静置后得到的上层液体送入蒸发器中汽化，蒸发器中的温度控制在65℃～85℃；

3）将蒸发器得到的气体送入洗涤塔进行水洗、冷凝，将得到的烃类冷凝液收集到位于洗涤塔塔顶的回收容器中缓冲、冷却；

4）而后将回收容器中的液体送入脱水塔中脱水干燥。

优选地，步骤1）中，静置的时间为25分钟～50分钟。

优选地，步骤3）中，所述洗涤塔采用加入过量的工业水对气体进行水洗。

优选地，步骤3）中，洗涤塔中的压力为1.5～2.5MPa、温度为55℃～75℃。

优选地，液体经步骤4）脱水干燥后送入裂解装置进行裂解。

优选地，还包括将来自液体存放装置中以及洗涤塔的冷凝器中的不凝尾气混合并排入火炬系统的步骤。

优选地，还包括将洗涤塔的洗涤水以及回收容器底部的游离水收集到废水罐，然后分批排放到油水分离池的步骤。

本发明的聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统，包括：

液体存放装置，用于接收来自反应器的排放液体和/或来自丙烯回收单元的放火炬烃类；

蒸发器，与液体存放装置连接，用于对经液体存放装置静置的液体进行汽化：

洗涤塔，与蒸发器连接，用于对蒸发器得到的蒸汽进行水洗、冷凝；所述洗涤塔的塔顶还连接一回收容器，所述回收容器用于对来自蒸发器的烃类冷凝液进行缓冲、冷却；

脱水塔，与回收容器连接，用于对经回收容器缓冲、冷却的液体进行脱水、干燥。

优选地，所述聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统还包括一废水罐，分别与洗涤塔底部以及回收容器底部连接，用于接收来自洗涤塔底部的洗涤水以及来自回收容器底部的游离水。

优选地，所述脱水塔中设置有分子筛干燥器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，先使用静置、蒸发汽化的方式有效脱除液相中的固体物，然后再用水洗方式除去气体中的烷基铝，再将气体冷凝、干燥得以回收，流程设计简单，但却能起到完全除去杂质、有效回收烃类的效果，投资少，能耗低，回收率高，环保效应明显。本发明的回收利用方法，由于流程设计合理、独特，可将聚烯烃工艺中的碳三以上组分完全精制分离，有效去除排放液中夹带的烷基铝及固体物，使得85%~95%的烃类得以回收，精制后的液相组分可返回裂解装置重复利用。

附图说明

图1为本发明实施例聚丙烯装置尾气的回收利用系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本构思是，提供一种聚丙烯生产装置的尾气回收利用方法，先采用静置、蒸发汽化的方式有效脱除液相中的固体物，再用水洗的方式除去烷基铝，而后冷凝、冷却、干燥，得到能够进入裂解装置处理的精制液相组分，使聚烯烃工艺中的碳三以上组分完全精制分离，完全去除杂质，烃类得到有效回收。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面通过具体实施例结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1示出本实施例的聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统，本实施例是针对某二十万吨气相法聚丙烯工艺装置的尾气处理。

本实施例的聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统包括液体收集罐1、与液体收集罐1连接的蒸发器2、与蒸发器2连接的洗涤塔3、与洗涤塔3塔顶连接的回收罐4、与回收罐4连接的脱水塔5、分别与洗涤塔底部及回收罐底部连接的废水罐6。

其中，洗涤塔3上部设有冷凝器（图中未标出），脱水塔5中设有分子筛干燥器。

其中，液体收集罐1用于接收排放液体，使排放液体在此罐中静置，起到缓冲、沉降固体颗粒的作用，经液体收集罐静置一段时间后，排放液体中的固体颗粒沉在底部，便于进一步的分离；

其中，蒸发器2一端与液体收集罐1连接，另一端与洗涤塔的下方连接；排放液体进入液体收集罐1后，在液体收集罐1中静置一定时间，固体颗粒沉淀到底部，将上层液体送入蒸发器2中，在蒸发器2中汽化；

其中，洗涤塔3用于对蒸发器2汽化得到的气体进行水洗、冷凝，通过水洗去除烷基铝；

其中，回收罐4一端与洗涤塔的顶部连接，用于收集洗涤塔冷凝后得到的烃类液体，使烃类液体能够得以缓冲、冷却；

脱水塔5一端与回收罐4连接，用于对来自回收罐的烃类液体进行脱水、干燥，干燥后的丙烷送入裂解装置，通过裂解装置裂解成丙烯。

废水罐6分别与洗涤塔3底部以及回收罐4底部连接，用于收集洗涤塔的洗涤水以及回收罐底部的游离水，将这些废水分批排放到一油水分离池中。

依据上述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统以及结合图1，下面对本实施例的聚丙烯装置尾气的回收利用方法进行详细说明：

本实施例的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法包括如下步骤：

1）静置接收：来自第一和第二反应器的排放液体A（循环气中丙烷浓度约15mol％，流量1～2.5t/h），以及来自膜回收单元的放火炬气B（约0.5～1.5t/h），先排放至液体收集罐1，在液体收集罐1中留存一定的时间，起缓冲、静置作用，使得液体中固体颗粒能够沉降到底部，便于去除固体颗粒；静置的时间至少要在25分钟以上，根据实际情况，可以在25~50分钟的范围内选择静置的时间，如25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟等；

2）洗涤：静置后的排放液经排放液体泵送入蒸发器中进行汽化，然后进入洗涤塔3；在洗涤塔3中，通过接触工业水使残余的助催化剂（即烷基铝）失活；工业水由脱盐水泵计量加入。洗涤塔中的洗涤水E被分批排放到废水罐6中，然后送入油水分离池；其中，蒸发器2的温度控制在65℃～85℃，优选地，该温度控制在70℃～80℃，在具体实施过程中，温度可以在65℃~68℃或70℃～72℃或73℃～75℃或76℃～78℃或79℃～81℃或82℃～85℃；其中，洗涤塔中的压力控制在1.5MPa～2.5MPa、温度控制在55℃～75℃，如压力可为1.5MPa或1.8MPa或2.0MPa或2.2MPa或2.4MPa，如温度可为55℃或58℃或60℃或62℃或63℃或68℃或70℃、72℃、75℃。本步骤水洗时，烷基铝遇水燃烧而被去除；反应方程式如下：

Al(C₂H₅)₃+H₂O=Al(OH)₃+C₂H₆

2Al(OH)₃＝Al₂o₃+3H₂O

3）冷凝干燥：洗涤塔3中的循环气由洗涤塔冷凝器部分冷凝，烃类冷凝液被收集到洗涤塔塔顶的回收罐，在回收罐4中冷却，再送入脱水塔5中，由脱水塔5中的分子筛干燥器脱水合格后得到的精制排放液C输送到裂解装置进一步回收；在裂解装置中，被回收的丙烷裂解成丙烯；本实施例中脱水塔5采用分子筛干燥器进行脱水处理，这是一种优选的方法，在实际实施过程中，还可采用其他的脱水干燥方式；

4）尾气排放及废水排放：来自洗涤塔冷凝器及液体收集罐的不凝尾气D（主要组分是甲烷、氢气、氮气等）混合，排向火炬系统，排放量占总排放气的5~15%。收集到洗涤塔顶部回收罐底部的游离水F，经废水冲洗罐，分批排放到油水分离池中。

经过本实施例的回收利用方法回收后，测得85%~95%的烃类被回收，进入裂解装置重新利用。

由以上实施例可知，本发明聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，先使用静置、蒸发汽化的方式有效脱除液相中的固体物，然后再用水洗方式除去气体中的烷基铝，再将气体冷凝、干燥得以回收，流程设计简单，但却能起到完全除去杂质、有效回收烃类的效果，投资少，能耗低，回收率高，环保效应明显。本发明的回收方法，由于流程设计合理、独特，可将聚烯烃工艺中的碳三以上组分完全精制分离，有效去除排放液中夹带的烷基铝及固体物，使得85%~95%的烃类得以回收，精制后的液相组分可返回裂解装置重复利用。本发明适用于易于冷凝形成液相的碳三以上组分的回收利用，适用于所有聚丙烯工艺，但不仅局限于此。

以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

4）而后将回收容器中的液体送入脱水塔中脱水干燥。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，步骤1）中，静置的时间为25分钟～50分钟。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，步骤3）中，所述洗涤塔采用加入过量的工业水对气体进行水洗。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，步骤3）中，洗涤塔中的压力为1.5～2.5MPa、温度为55℃～75℃。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，液体经步骤4）脱水干燥后送入裂解装置进行裂解。

6.根据权利要求1所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，还包括将来自液体存放装置中以及洗涤塔的冷凝器中的不凝尾气混合并排入火炬系统的步骤。

7.根据权利要求1所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用方法，其特征在于，还包括将洗涤塔的洗涤水以及回收容器底部的游离水收集到废水罐，然后分批排放到油水分离池的步骤。

8.一种聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统，其特征在于，还包括一废水罐，分别与洗涤塔底部以及回收容器底部连接，用于接收来自洗涤塔底部的洗涤水以及来自回收容器底部的游离水。

10.根据权利要求8所述的聚丙烯生产装置尾气的回收利用系统，其特征在于，所述脱水塔中设置有分子筛干燥器。