CN105566028A - 一种聚烯烃催化剂母液的分离系统及分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚烯烃催化剂母液的分离系统及分离方法。系统包括:在第一分馏塔前设置有冷冻设备和固液分离设备。方法包括:将母液在进入精馏塔分离之前先将高沸物结晶冷冻并离心分离,再进入精馏塔系统。解决了堵塔和长周期运行的问题,同时利用工艺流程和换热网络的组合,降低装置的能耗,最终得到高纯烃溶剂和高纯四氯化钛。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃催化剂制备领域,进一步地说,是涉及一种聚烯烃催化剂母液的分离系统及分离方法。即将聚烯烃催化剂制备过程中产生的含烃溶剂、四氯化钛及高沸物等物料进行分离,最终得到高纯烃溶剂和高纯四氯化钛的方法。
背景技术
一般聚烯烃催化剂的制备是采用液相四氯化钛与含镁化合物的固体载体或催化剂混合接触达到一定时间即可获得高活性的齐格勒-纳塔催化剂组分,再将获得的固体催化剂组分用烃溶剂洗涤,以除去其中未载入的四氯化钛,催化剂浆液从反应器排出,同时产生了含烃溶剂、四氯化钛及高沸物等液相物料,即为催化剂母液,高沸物主要包括氯化烃基钛、脂等高沸点物质。一般情况下,聚烯烃催化剂母液中四氯化钛的含量60%-85%,烷烃的含量为10-35%,氯化烃基钛、脂的含量为5%-15%。传统工艺一般是四氯化钛和烷烃分离→烷烃精制→四氯化钛精制→高沸物脱除的分离过程,传统工艺的缺点是工艺流程较复杂,母液中的高沸物在整个流程末端才排出系统,会对其经过的塔内部构件、再沸器等造成堵塞,其次是分离过程能耗利用效率较低,整个装置能耗较高;另外一个缺点是在四氯化钛的回收率较高的情况下,塔釜物料中的高沸物的含量较高,而高沸物含量较高时物料粘度较高,流动性差,在高温状态下停留时间较长会导致釜壁结焦,就会导致装置的停车。为了避免堵塔和釜壁结焦造成的停车,就需要通过降低四氯化钛的回收率来保证物料的流动性,因此母液干馏釜底排出的残液中四氯化钛含量较高,不仅造成了原料的浪费,还增加了三废处理量,运行成本较高。
专利CN201010238836发明公开了一种烯烃聚合催化剂母液回收的分离方法,将催化剂母液送入第一分馏塔C1;塔釜设置了刮膜蒸发器,蒸发器蒸发的四氯化钛气相从顶部返回第一分馏塔塔釜,塔底采出为含四氯化钛的高沸物,从刮膜蒸发器底部出料;再将C1塔顶的烃溶剂和四氯化钛的混合物送入第二分馏塔C2。该发明减少了高沸物的排放量,解决了大部分塔的堵塔问题,但是由于高沸物在高温下粘度较高,造成了刮膜蒸发器的分离效率降低,仍然会造成部分四氯化钛的浪费,另外,在高沸物在刮膜蒸发器分离中可能产生结焦现象,设备的长周期运行有待验证。
发明内容
为解决现有技术中四氯化钛的回收率低,系统的能耗高的问题,本发明提供了一种聚烯烃催化剂母液的分离系统及分离方法,将母液在进入精馏塔分离之前先将高沸物结晶冷冻并离心分离,再进入精馏塔系统,解决了堵塔和长周期运行的问题,同时利用工艺流程和换热网络的组合,降低装置的能耗,最终得到高纯烃溶剂和高纯四氯化钛。
本发明的目的之一是提供一种聚烯烃催化剂母液的分离系统。
包括:第一分馏塔、第二分馏塔、第三分馏塔、第一分馏塔冷凝器、进料换热器和第二分馏塔冷凝器;
在第一分馏塔前设置有冷冻设备和固液分离设备;
冷冻设备依次连接固液分离设备、第一分馏塔冷凝器、进料换热器后连接第一分馏塔;第一分馏塔顶部出口管线连接第一分馏塔冷凝器后管线分成两支,一支连接第一分馏塔上部,另一支连接第二分馏塔;第一分馏塔底部出口管线连接第三分馏塔;
第二分馏塔顶部出口管线连接第二分馏塔冷凝器后管线分成两支,一支连接第二分馏塔上部,一支送出界外;
第二分馏塔底部出口管线和第三分馏塔底部出口管线合并后连接进料换热器后与冷冻设备进口管线合并;第三分馏塔顶部出口管线连接第一分馏塔再沸器后管线分成两支,一支连接第三分馏塔上部,一支送出界外;
第一分馏塔底部的另一支出口管线连接第一分馏塔再沸器后返回第一分馏塔下部;第二分馏塔底部的另一支出口管线连接第二分馏塔再沸器后返回第二分馏塔下部;第三分馏塔底部的另一支出口管线连接第三分馏塔再沸器后返回第三分馏塔下部。
本发明的目的之二是提供一种聚烯烃催化剂母液的分离方法。
包括:
(1)将催化剂母液送入冷冻设备,在低温下将催化剂母液中的高沸物凝固,通过液固分离设备进行固液分离;
(2)分离得到的含少量高沸物的烃溶剂四氯化钛液滤液经换热加热至40-80℃后进入第一分馏塔,塔顶气相冷凝后,部分返回第一分馏塔顶部,其余送入第二分馏塔;第一分馏塔塔底物流送入第三分馏塔;
(3)第二分馏塔塔顶气相冷凝后一部分作为回流,一部分作为产品采出;
(4)第三分馏塔塔顶气相采出精制的四氯化钛,冷凝后一部分作为回流,一部分作为产品采出;第三分馏塔塔底物料与第二分馏塔塔底物料合并后,经进料换热器换热后返回冷冻设备入口。
其中,
第一分馏塔塔再沸器的热源为第三分馏塔塔顶的四氯化钛蒸汽。
步骤(2)中,第一分馏塔塔顶气相冷凝后,30%~80%的液相物料返回第一分馏塔顶部,其余的20%~70%的气相或气液两相送入第二分馏塔。
所述冷冻设备的操作温度为-20~0℃,操作压力为105~200Kpa。
第一分馏塔为正压操作,操作压力范围在110~200KPa,理论板数为10~50,塔釜温度范围为149~170℃,回流比为0.5~5;
第二分馏塔为微正压操作或在真空操作,操作压力范围在10~105KPa,理论板数为10~40,塔顶温度范围为40~80℃,回流比为1~4;
第三分馏塔的操作压力高于第一分馏塔的操作压力,第三分馏塔的操作压力范围在150~300KPa,理论板数在10~50之间,塔顶温度为157~183℃,回流比为1.2~4。
所述聚烯烃催化剂母液中四氯化钛的含量60-85wt%,烷烃的含量为10-35wt%,氯化烃基钛、脂等高沸物的含量为5-15wt%。
本发明针对高沸物含量较高(质量分率≥5%)的聚烯烃催化剂母液的分离更为有利,利用高沸物在低温下凝固点比烷烃和四氯化钛凝固点高的特点,将母液首先进行低温冷却,将在常温和高温下比较粘稠的高沸物冷凝固化,在采用离心机进行固液分离,再将含少量高沸物的母液送至精馏塔进行分离,分别得到粗烷烃和粗四氯化钛,再进行精制回收,同时采用双效精馏的技术降低装置能耗。由于经过长期反复的试验论证,聚烯烃催化剂母液中的高沸物的成分较复杂,除了给电子体化合物,如脂肪族(二)酯和、或芳族(二)酯和它们的衍生物外,还包括一种或多种四氯化钛和给电子体化合物结合而成的产物,而混合物的组成不同,高沸物的凝固点也不同,研究发现当温度达到0℃时,聚烯烃母液中的部分高沸物开始凝固,部分组分还存在一定的结晶现象,而温度降低至-20℃时,母液中的大部分高沸物出现了凝固点,而且温度降低至0℃后随着高沸物的凝固,聚烯烃母液混合物的粘度并未增加,流体的流动性较好,这就为后续的离心固液分离和精馏创造了有利条件,在冷冻后采用离心机或过滤机的形式将固体分离出系统,通过离心作用或过滤机的过滤作用能将大部分凝固的高沸物分离。而通常离心机的固液分离效率高,带出的液相少,大大减少了采用液相精馏的方式脱除高沸物消耗的四氯化钛。另外一方面优势是高沸物中还存在催化剂的一些组成,固体干燥后可作为废催化剂回收利用。若活性成分较低可采用水解的方式,常见的处理工艺是先用水进行水解,水解后的产物包括Ti(OH)4、HCl和一些酯类的有机物,再用碱将酸中和,最终形成了含有固渣的废液,作为三废排放。因此四氯化钛的回收率提高,整个装置的三废处理量就会随之降低,这样,装置的四氯化钛消耗量减少,节约了装置的操作成本,同时减少了三废排放对环境的污染。
另外针对现有技术存在的能耗较高的问题,本发明重新将冷冻、固液分离后的母液的工艺进行了优化,同时利用各分离设备的组合,并将工艺过程中的热流股和冷流股进行换热网络的优化,通过换热网络尽可能的利用热能,降低塔釜蒸汽和塔顶冷凝器循环水的用量,起到节能的效果。
本发明具体可采用以下技术方案:
工序(1):
将含有烃溶剂、四氯化钛及高沸物等组分的催化剂母液送入冷冻设备,聚烯烃催化剂母液中四氯化钛的含量60-85wt%,烷烃的含量为10-35wt%,氯化烃基钛、脂等高沸物的含量为5-15wt%。
在低温下将催化剂母液中的氯化烃基钛、脂等有机的高沸物凝固,得到的固液混合物通过压送、泵、或重力自流等方式送至液固分离设备进行液固分离,将氯化烃基钛、脂固体与烃溶剂和四氯化钛液相混合物分离。得到的固渣排出系统外。
工序(2):
离心分离得到的含少量高沸物的烃溶剂四氯化钛液滤液先进入换热器E1,与C1塔顶的气相换热后再进入换热器E2换热,加热至40-80℃后进入第一分馏塔C1,经过精馏塔的分离后,塔顶气相采出为粗烃溶剂,其中含少量四氯化钛,经E1换热冷凝或部分冷凝后,30~80wt%的液相物料做为C1塔回流返回C1塔顶部,其余的20~70wt%的气相或气液两相作为第二分馏塔C2的进料;C1塔底得到的粗四氯化钛,其组成大部分为四氯化钛,含少量高沸物,经泵P1增压后去第三分馏塔C3,C1塔的再沸器B1的热源为C3塔塔顶的四氯化钛蒸汽。
工序(3):
将工序(1)得到的粗烃溶剂送入第二分馏塔C2,塔顶气相为精制的烃溶剂,经冷凝器E3冷凝后,一部分做为回流,一部分作为产品采出;塔底物料经E2换热后返回冷冻设备入口。
工序(4):
将工序(1)得到的粗四氯化钛经泵增压后,送入第三分馏塔C3,C3为加压塔,塔顶气相采出为精制的四氯化钛,经换热器B1冷凝后,一部分做为回流,一部分作为产品采出;塔底物料为高沸物残液,返回冷冻设备入口。
冷冻设备的操作温度为-20~0℃,操作压力为105~200KPa(绝压,下同)。固液分离设备可以为离心机、过滤机等液固分离设备,优先采用连续式的离心机,以保证后续精馏塔系统的连续操作。
第一分馏塔C1为正压操作。其操作压力范围在110~200KPa,理论板数为10~50之间,C1塔的塔釜温度范围为149~170℃,回流比为0.5~5。
第二分馏塔C2为微正压下操作或在真空下操作。操作压力范围在10~105KPa,理论板数在10~40之间,塔顶温度范围为40~80℃,回流比为1~4。
第三分馏塔C3为加压塔,第三分馏塔的操作压力高于第一分馏塔的操作压力,第三分馏塔的压力操作范围在150~300KPa,理论板数在10~50之间,C3塔塔顶温度为157~183℃,回流比为1.2~4。
换热器E1的作用有两个,一是作为第一分馏塔C1塔顶的冷凝器,另一个作用是C1塔进料预热器,E1壳程物料为C1塔顶气相物料,管程物料为冷冻分离后的液相混合物。
换热器E3也具有第一分馏塔C1塔再沸器和第三分馏塔C3塔冷凝器的两个功能,壳程物料为C3塔顶气相物料,管程物料为C1塔釜循环的粗四氯化钛物料。
本发明分离得到的烃溶剂,精制的产品纯度≥99.9%,第三分馏塔得到的四氯化钛纯度≥99.9%,可作为原料循环使用。
本发明所述的烃溶剂,主要为来自石油化工的C6和/或C7物料,优选是己烷、环己烷、甲苯或庚烷。所述的高沸物主要包含以下几种物质:
任选的常规给电子体化合物,如脂肪族(二)酯和、或芳族(二)酯和它们的衍生物。
一种或多种四氯化钛和任意给电子体化合物结合而成的产物。
本发明的最大优势是能耗较低,一方面通过冷冻物料和C1塔塔顶气相的换热,二是利用了双效精馏的原理,将第三精馏塔设置为加压塔,利用塔顶的四氯化钛蒸汽的热能作为第一分馏塔的热源,节约了循环水和蒸汽,三是利用第二分馏塔和第三分馏塔塔顶物料将C1塔的进料加热,进一步利用热能,节约了蒸汽用量。
本发明的第二个优势是高沸物的分离效果较好,在精馏塔分离前先采用冷冻和离心分离技术将高沸物首先分离出去,分离效率高,还解决了高沸物在后续精馏塔系统堵塔的问题,最终得到的烃溶剂和四氯化钛的纯度较高,纯度均≥99.9%。
本发明的第三个优势是提高了烃类溶剂和四氯化钛的回收率,这样就减少了装置后续的废水和废渣的排放量。
本发明的第四个优势是减少了换热器的数量,换热器E1同时具备了C1塔顶的冷凝器作用和C1塔进料预热器的功能;换热器E3也具有第一分馏塔C1塔再沸器和第三分馏塔C3塔冷凝器的两个功能,简化了精馏系统的流程。
附图说明
图1为本发明所述的烯烃聚合催化剂母液分离系统示意图;
附图标记说明:
F1─冷冻设备M1─固液分离设备
C1─第一分馏塔E1─第一分馏塔冷凝器
C2─第二分馏塔E2─进料换热器
C3─第三分馏塔E3─第二分馏塔冷凝器
P1─第一分馏塔塔釜泵B1─第一分馏塔再沸器
B2─第二分馏塔再沸器B3─第三分馏塔再沸器
具体实施方式
下面结合实施例,进一步说明本发明。
实施例1:
如图1所示,一种聚烯烃催化剂母液的分离系统。
包括:第一分馏塔C1、第二分馏塔C2、第三分馏塔C3、第一分馏塔冷凝器E1、进料换热器E2和第二分馏塔冷凝器E3;在第一分馏塔C1前设置有冷冻设备F1和固液分离设备M1;
冷冻设备F1依次连接固液分离设备M1、第一分馏塔冷凝器E1、进料换热器E2后连接第一分馏塔C1;第一分馏塔C1顶部出口管线连接第一分馏塔冷凝器E1后管线分成两支,一支连接第一分馏塔C1上部,另一支连接第二分馏塔C2;第一分馏塔C1底部出口管线连接第三分馏塔C3;
第二分馏塔C2顶部出口管线连接第二分馏塔冷凝器E3后管线分成两支,一支连接第二分馏塔C2上部,一支送出界外;
第二分馏塔C2底部出口管线和第三分馏塔C3底部出口管线合并后连接进料换热器E2后与冷冻设备F1进口管线合并;第三分馏塔C3顶部出口管线连接第一分馏塔再沸器B1后管线分成两支,一支连接第三分馏塔C3上部,一支送出界外;
第一分馏塔C1底部的另一支出口管线连接第一分馏塔再沸器B1后返回第一分馏塔C1下部;第二分馏塔C2底部的另一支出口管线连接第二分馏塔再沸器B2后返回第二分馏塔C2下部;第三分馏塔C3底部的另一支出口管线连接第三分馏塔再沸器B3后返回第三分馏塔C3下部。
分离方法包括:
工序(1)首先将催化剂母液通过管线送入冷冻设备F1,在低温下将催化剂母液中的氯化烃基钛、脂等有机的高沸物凝固,得到的固液混合物通过管线送至液固分离设备M1进行液固分离,将高沸物固体与烃溶剂和四氯化钛液相混合物分离,得到的固渣通过W1排出系统外。
工序(2):来自M1固液分离后的烃溶剂、四氯化钛及少量高沸物的催化剂母液通过管线进入冷凝器E1,与C1塔顶的气相换热,并将C1塔顶的粗烷烃冷凝或部分冷凝,再进入换热器E2,与第二精馏塔C2和第三精馏塔的底的混合物料换热后通过管线送入第一分馏塔C1,塔顶采出为气相粗烃溶剂,经过管线进入冷凝器E1部分冷凝后,液相回流部分返回C1塔顶,气相或气液两相采出部分作为第二分馏塔C2的进料;第一分馏塔塔釜物料进入再沸器加热气化,再返回塔釜,第一分馏塔再沸器的热源为第三分馏塔塔顶的气相四氯化钛。C1塔底出料为四氯化钛,主要成分为四氯化钛和少量的氯化烃基钛、脂等有机的高沸物,进入泵P1增压后进入第三分馏塔C3。
工序(3):第二分馏塔C2用来分离烃溶剂和四氯化钛,烃溶剂和四氯化钛沸点相差较大,较容易分离,塔顶采出为烃溶剂,塔顶气相烃溶剂经冷凝器E3冷凝后,回流部分返回C2塔顶,另一部分作为溶剂产品采出;塔底采出为含微量烃溶剂的四氯化钛经E2换热冷却后返回冷冻设备的进料管线。
工序(4):第三分馏塔C3用来分离四氯化钛和少量高沸物,塔顶采出为四氯化钛,塔顶气相四氯化钛去第一分馏塔再沸器壳程冷凝后,回流部分返回C3塔顶,另一部分作为四氯化钛产品采出回收利用;塔底采出为四氯化钛和高沸物和来自第二分馏塔塔釜的重组分合并经E2换热冷却后返回冷冻设备的进料管线。
一种聚烯烃催化剂的母液进料量为1000kg/h,其中四氯化钛的含量为60%(重量百分比,下同),己烷的含量为30%,氯化烃基钛、脂等高沸物的含量为10%,首先进入冷冻釜在-20℃的低温条件下冷冻将大部分高沸物固化,冷冻釜的操作压力为105KPa,冷冻一小时后形成的固液混合物进入离心机进行分离,离心分离的固渣重量为92.71kg/h,固含量为86.29%,固渣中的四氯化钛含量为9.14%,己烷含量为4.57%,离心分离后的母液的重量为907.29kg/h,母液中的高沸物含量为2.2%,经换热器E1和壳程的C1塔顶气相换热后再经过E2加热至70℃进入第一分馏塔,第一分馏塔为填料塔,填料选用IMTP25#散装填料;C1塔的理论板数为15块,塔顶压力为120KPa(绝压,下同),塔釜温度为151℃,回流比为0.98,C1塔顶回流量为300kg/h,塔顶采出的粗己烷馏分305kg/h,C1塔底采出的粗四氯化钛物料经泵加压后,送入第三分馏塔C3。C1塔顶的粗烃溶剂进入第二分馏塔C2塔,第二分馏塔为填料塔,填料选用IMTP25#散装填料;C2塔的理论板数为12块,塔顶温度为69.9℃,塔顶压力为105KPa,回流比为2,塔顶采出为精制己烷,流量为295kg/h,己烷纯度为99.99%,C2塔底为四氯化钛和己烷的混合物,经换热器E2与C1塔进料换热后返回冷冻釜。第三分馏塔C3为四氯化钛精制塔,采用填料塔,填料选用IMTP25#散装填料;塔的理论板数为20块,塔顶压力为190KPa,塔的回流比为1.5,塔顶温度为164.5℃,塔顶采出为精四氯化钛,流量580kg/h,四氯化钛的纯度为99.99%,塔底采出为四氯化钛和高沸物的混合物,与C2塔底物料混合后进入换热器E2换热冷却后返回冷冻釜。采用本发明方法,装置的冷却水、水蒸汽用量和四氯化钛回收率见表1。
表1
参数 | 实施例1 |
蒸汽用量(kg/h) | 303 |
冷却水用量(kg/h) | 15652(温差按6℃计算,下同) |
四氯化钛回收率 | 98.58 |
实施例2
系统和方法同实施例1。
一种聚烯烃催化剂的母液进料量为1000kg/h,其中四氯化钛的含量为80%(重量),己烷的含量为15%,氯化烃基钛、脂等高沸物的含量为5%,首先进入冷冻釜低温-20℃条件下将大部分高沸物冷冻固化,冷冻釜的操作压力为110KPa,再进入离心机进行分离,离心分离的固渣重量为52.94kg/h,固含量为85%,固渣中的四氯化钛含量为12%,己烷含量为3%,离心分离后的母液的重量为947.06kg/h,母液中的四氯化钛含量83.8%,己烷含量为15.67%,高沸物含量为0.53%,经换热器E1和壳程的C1塔顶气相换热后再经过E2加热至70℃进入第一分馏塔,各分馏塔均为填料塔,填料选用IMTP25#散装填料,C1塔的理论板数为15块,塔顶压力为110KPa,C1塔回流量为500kg/h,塔釜温度为150℃,回流比为3.1,塔顶采出的粗己烷馏分160kg/h,进入第二分馏塔C2塔;C1塔底采出的粗四氯化钛物料经泵加压后,送入第三分馏塔C3。第二分馏塔C2为填料塔,填料选用IMTP25#散装填料;C2塔的理论板数为12块,塔顶温度为69.9℃,塔顶压力为105KPa,回流比为2,塔顶采出为精制己烷,流量为145kg/h,己烷纯度为99.99%,C2塔底为四氯化钛和己烷的混合物,经换热器E2与C1塔进料换热后返回冷冻釜。第三分馏塔C3为四氯化钛精制塔,采用填料塔,填料选用IMTP25#散装填料;塔的理论板数为20块,塔顶压力为200KPa,塔的回流比为1,塔顶温度164.5℃,塔顶采出为精四氯化钛,流量782kg/h,四氯化钛的纯度为99.99%,塔底采出为四氯化钛和高沸物的混合物,与C2塔底物料混合后进入换热器E2换热冷却后返回冷冻釜。采用本发明方法,装置的冷却水、水蒸汽用量和四氯化钛回收率见表2。
对比例1
一种聚烯烃催化剂的母液,其中四氯化钛的含量为80%(重量),己烷的含量为15%,重组分高沸物的含量为5%,按照发明专利CN201010238836所述的方法进行分离。首先进入第一分馏塔,进料量为1000kg/h,该塔的理论板数为15块,塔顶压力为105KPa,塔顶采出的四氯化钛和己烷馏分经管线4送入第二分馏塔C2,塔底物料进入刮膜蒸发器,气相返回第一分馏塔,从刮膜蒸发器采出含部分四氯化钛的高沸物,高沸物和四氯化钛重量比为4.2,经水解等处理后作为废夜排出。第二分馏塔C2的操作压力为105KPa,该塔的理论板数为30块,塔顶采出己烷馏分S1,塔底采出四氯化钛S2。采用本发明方法,装置的冷却水、水蒸汽用量和四氯化钛回收率见表2。
表2
能耗、物料对比 | 实施例2 | 对比例1 |
蒸汽用量(kg/h) | 267 | 446.4 |
冷却水用量(kg/h) | 11711 | 36106.5 |
四氯化钛回收率 | 99.2 | 98.27 |
从表2中可以看出,实施例2的蒸汽用量和冷却水用量明显低于对比例1中的蒸汽用量和冷却水用量,由此可以说明采用本发明方法与对比专利的母液回收方法比较,降低了装置的能耗。另外,四氯化钛的回收率也有明显提高。
Claims (7)
1.一种聚烯烃催化剂母液的分离系统,包括:第一分馏塔、第二分馏塔、第三分馏塔、第一分馏塔冷凝器、进料换热器和第二分馏塔冷凝器,其特征在于:
在第一分馏塔前设置有冷冻设备和固液分离设备;
冷冻设备依次连接固液分离设备、第一分馏塔冷凝器、进料换热器后连接第一分馏塔;第一分馏塔顶部出口管线连接第一分馏塔冷凝器后管线分成两支,一支连接第一分馏塔上部,另一支连接第二分馏塔;第一分馏塔底部出口管线连接第三分馏塔;
第二分馏塔顶部出口管线连接第二分馏塔冷凝器后管线分成两支,一支连接第二分馏塔上部,一支送出界外;
第二分馏塔底部出口管线和第三分馏塔底部出口管线合并后连接进料换热器后与冷冻设备进口管线合并;第三分馏塔顶部出口管线连接第一分馏塔再沸器后管线分成两支,一支连接第三分馏塔上部,一支送出界外;
第一分馏塔底部的另一支出口管线连接第一分馏塔再沸器后返回第一分馏塔下部;第二分馏塔底部的另一支出口管线连接第二分馏塔再沸器后返回第二分馏塔下部;第三分馏塔底部的另一支出口管线连接第三分馏塔再沸器后返回第三分馏塔下部。
2.一种采用如权利要求1所述的聚烯烃催化剂母液的分离系统的分离方法,其特征在于所述方法包括:
(1)将催化剂母液送入冷冻设备,在低温下将催化剂母液中的高沸物凝固,通过液固分离设备进行固液分离;
(2)分离得到的含少量高沸物的烃溶剂四氯化钛液滤液经换热加热至40-80℃后进入第一分馏塔,塔顶气相冷凝后,部分返回第一分馏塔顶部,其余送入第二分馏塔;第一分馏塔塔底物流送入第三分馏塔;
(3)第二分馏塔塔顶气相冷凝后一部分作为回流,一部分作为产品采出;
(4)第三分馏塔塔顶气相采出精制的四氯化钛,冷凝后一部分作为回流,一部分作为产品采出;第三分馏塔塔底物料与第二分馏塔塔底物料合并后,经进料换热器换热后返回冷冻设备入口。
3.如权利要求2所述的聚烯烃催化剂母液的分离方法,其特征在于:
第一分馏塔塔再沸器的热源为第三分馏塔塔顶的四氯化钛蒸汽。
4.如权利要求2所述的聚烯烃催化剂母液的分离方法,其特征在于:
步骤(2)中,第一分馏塔塔顶气相冷凝后,30%~80%的液相物料返回第一分馏塔顶部,其余的20%~70%的气相或气液两相送入第二分馏塔。
5.如权利要求2所述的聚烯烃催化剂母液的分离方法,其特征在于:
所述冷冻设备的操作温度为-20~0℃,操作压力为105~200Kpa。
6.如权利要求2所述的聚烯烃催化剂母液的分离方法,其特征在于:
第一分馏塔为正压操作,操作压力范围在110~200KPa,理论板数为10~50,塔釜温度范围为149~170℃,回流比为0.5~5;
第二分馏塔为微正压操作或在真空操作,操作压力范围在10~105KPa,理论板数为10~40,塔顶温度范围为40~80℃,回流比为1~4;
第三分馏塔的操作压力高于第一分馏塔的操作压力,第三分馏塔的操作压力范围在150~300KPa,理论板数在10~50之间,塔顶温度为157~183℃,回流比为1.2~4。
7.如权利要求2~6之一所述的聚烯烃催化剂母液的分离方法,其特征在于:
所述聚烯烃催化剂母液中四氯化钛的含量60-85wt%,烷烃的含量为10-35wt%,氯化烃基钛、脂等高沸物的含量为5-15wt%。
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