CN103463923A - 一种聚丙烯生产尾气的分离与回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚丙烯装置尾气的分离与回收利用装置。其采用压缩冷凝系统精密袋式-微孔膜过滤系统、智能监控系统逐级分离、回收尾气中的丙烯、氢气和氮气，分离效果明显，C3组分分离效率高，尾气零排放，同时装置采用撬装式结构，操作维护简便，占地少，经济效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾气的分离与回收装置，特别涉及聚丙烯生产过程中产生的尾气的分离与回收装置。
背景技术
聚丙烯的聚合反应过程中为了防止惰性气体在反应器内的累积，将一部分气体作为驰放气排掉，此气流中含有一定量的丙烯单体。一般采用压缩冷凝工艺对驰放气中的丙烯单体进行回收，降低生产的单耗，但由于受压力及冷凝温度的制约，不凝气中仍含有大量高浓度的丙烯单体无法回收。聚丙烯生产过程中产生的尾气经压缩冷凝后的不凝气中夹带的丙烯含量在50%左右甚至更高，其次是氮气和氢气等，如果不对其进行分离回收会造成极大地资源浪费和环境污染。
膜技术分离和回收混合气体是近年来迅速发展并得到广泛应用的高新技术。
压缩冷凝与膜分离相结合用于聚丙烯生产尾气的分离与回收，具有分离和回收效率高，投资省，能耗低，撬装式结构便于安装，操作维护简便等突出优势。
发明内容
本发明旨在提供一种聚丙烯生产尾气的分离与回收装置，同时分离和回收尾气中的丙烯、氢气、和氮气。以压缩冷凝与膜分离相结合，通过压缩冷凝-有机蒸汽膜分离-压缩冷凝法分离回收聚丙烯生产尾气中的丙烯，采用氢气分离膜分离和回收氢气，采用有机蒸汽分离膜提纯和回收氮气。本发明的装置采用撬装式结构。
其技术方案是：本发明主要由气柜、压缩冷凝系统、精密袋式过滤器、微孔膜过滤器、一级一段丙烯富集膜组件、一级二段丙烯富集膜组件、二级氢气分离膜组件、三级氮气提纯膜组件、蒸汽或电伴热系统、控制调节阀组、换热器和监控仪表系统组成，其中，尾气柜的出口与压缩冷凝系统的进口连接，压缩冷凝系统的冷凝液（液体丙烯）回收去聚合工序，压缩冷凝系统的不凝气出口与换热器A进口连接，与一级两段丙烯富集膜组件透过的丙烯进行热交换回收冷量，换热器A出口与精密过滤器的进口连接，精密过滤器的出口与微孔过滤器的进口连接，经两级过滤除去粉尘液滴等，微孔过滤器的出口与一级一段丙烯富集膜组件的进料口连接，一级一段丙烯富集膜组件的膜透过物（丙烯）与换热器B进口连接，经换热器与来自压缩冷凝系统的不凝气进行热交换降温后，进入压缩冷凝系统冷凝回收后返回聚合工序，一级一段丙烯富集膜组件的膜阻留物（氮气、氢气等）出口与一级二段丙烯富集膜组件和二级氢气分离膜组件的进料口连接，一级二段丙烯富集膜组件的膜透过物（丙烯）出口与换热器B进口连接，经换热器与来自压缩冷凝系统的不凝气进行热交换降温后，进入压缩冷凝系统冷凝回收后返回聚合工序，一级二段丙烯富集膜组件的阻留物出口与二级氢气分离膜组件的进料口连接、二级氢气分离膜组件的膜透过物（氢气）回收返回聚合工序、二级氢气分离膜组件的膜阻留物出口与三段氮气提纯膜组件进料口连接，进一步富集和提纯氮气，三段氮气提纯膜组件的膜透过物去放空系统，三段氮气提纯膜组件的膜阻留物（提纯氮气）回收返回吹扫工序。换热器的B出口与压缩冷凝系统连接，使来自膜分离系统的丙烯压缩冷凝后得到回收。
本发明配置有三级四段膜分离系统，可分别分离和回收丙烯、氢气和氮气。
所述的三级四段膜分离系统包括一级二段丙烯富集膜组件、二级一段氢气分离膜组件和三级一段氮气提纯膜组件。
所述的三级四段膜分离系统按3:1:1:1排列组合。
附图说明
附图是本发明的装置组成与连接示意图。
附图1各编号所代表的意义为：
1-尾气柜；2-压缩冷凝系统；3-精密袋式过滤器；4-微孔膜过滤器；5-一级一段丙烯富集膜组件；6-一级二段丙烯富集膜组件；7-二级氢气分离膜组件；8-三级氮气提纯膜组件；9-蒸汽或电伴热系统；10-控制调节阀组；11-换热器；12-监控仪表系统；13-一级吹扫。
C：C3 =回收去聚合；D：H2去聚合；E：去放空；G：放空系统；H：N2；I：丙烯C3 =。
具体实施方式
装置主要由气柜（1）、压缩冷凝系统（2）、精密袋式过滤器（3）、微孔膜过滤器（4）、三级四段膜分离系统（5、6、7、8）、蒸汽或电伴热系统（9）、控制调节阀组（10）、换热器和监控仪表系统（12）组成，经如下方式进行连接。
（1）尾气柜（1）的出口与压缩冷凝系统（2）的进口连接。
（2）压缩冷凝系统（2）的不凝气出口与换热器（11）A进口连接，换热器（11）A出口与精密袋式过滤器（3）的进口连接。
（3）精密袋式过滤器（3）的出口与微孔过滤器（4）的进口连接，微孔过滤器（4）的出口与一级一段丙烯富集膜组件（5）的进料口连接。
（4）一级一段丙烯富集膜组件（5）的膜透过物（丙烯）出口与换热器（11）B进口连接，一级一段丙烯富集膜组件（5）的膜阻留物出口与一级二段丙烯富集膜组件（7）和二级氢气分离膜组件（6）的进料口连接。
（5）一级二段丙烯富集膜组件（7）的膜透过物出口与换热器（11）B进口连接，一级二段丙烯富集膜组件（7）的阻留物出口与二级氢气分离膜组件（6）的进料口连接。
（6）二级氢气分离膜组件（6）的膜阻留物出口与三段氮气提纯膜组件（8）进料口连接。
（7）三段氮气提纯膜组件（8）的膜透过物去放空系统，三段氮气提纯膜组件（8）的膜阻留物返回吹扫工序（13）。
（8）换热器（11）的B出口与压缩冷凝系统（2）连接。
Claims (5)
1. 一种聚丙烯生产尾气的分离与回收装置，主要由气柜（1）、压缩冷凝系统（2）、精密袋式过滤器（3）、微孔膜过滤器（4）、一级一段丙烯富集膜组件（5）、一级二段丙烯富集膜组件（6）、二级氢气分离膜组件（7）、三级氮气提纯膜组件（8）、蒸汽或电伴热系统（9）、控制调节阀组（10）、换热器（11）和监控仪表系统（12）组成，其特征在于尾气柜的出口与压缩冷凝系统的进口连接，压缩冷凝系统的不凝气出口与换热器A进口连接，换热器A出口与精密过滤器的进口连接，精密过滤器的出口与微孔过滤器的进口连接，微孔过滤器的出口与一级一段丙烯富集膜组件的进料口连接，一级一段丙烯富集膜组件的膜透过物（丙烯）出口与换热器B进口连接，一级一段丙烯富集膜组件的膜阻留物（氮气、氢气等）出口与一级二段丙烯富集膜组件和二级氢气分离膜组件的进料口连接，一级二段丙烯富集膜组件的膜透过物（丙烯）出口与换热器B进口连接、 一级二段丙烯富集膜组件的阻留物出口与二级氢气分离膜组件的进料口连接、二级氢气分离膜组件的膜透过物（氢气）回收去聚合工序、二级氢气分离膜组件的膜阻留物出口与三段氮气提纯膜组件进料口连接，三段氮气提纯膜组件的膜透过物去放空系统，三段氮气提纯膜组件的膜阻留物（提纯氮气）回收去吹扫工序。
2.换热器的B出口与压缩冷凝系统连接。
3. 根据权利要求1所述的一种聚丙烯生产尾气的分离与回收装置，其特征在于所述的三级四段膜分离系统包括一级二段丙烯富集膜组件、二级一段氢气分离膜组件和三级一段氮气提纯膜组件。
4. 根据权利要求2所述的三级四段膜分离系统，其特在于一级二段丙烯富集膜组件、二级一端氢气分离膜组件和三段一级氮气提纯膜组件分别用于分离和回收丙烯、氢气和氮气。
5. 根据权利要求1所述的一种聚丙烯生产尾气的分离与回收装置，其特征在于所述的三级四段膜分离系统按3:1:1:1排列组合。
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