CN113499598B - 中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚异丁烯生产应用技术领域，具体为一种中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置。包括升膜蒸发器和降膜蒸发器，所述升膜蒸发器的尾气口和降膜蒸发器的尾气口均连通在闪蒸罐上，所述闪蒸罐的排气口连通有异丁烯压缩机，所述异丁烯压缩机的排气口连通有脱异丁烯塔，所述脱异丁烯塔的排气口连通有第一换热器，所述第一换热器的出口连通有回流罐，所述回流罐连通有异丁烯罐区，本发明利用碳四与碳六组分之间沸点的不同，对两种物质进行分离，使己烷和异丁烯分离比较彻底，纯度高，且使循环溶剂中异丁烯含量显著降低，使用回收料反应时进料量不会波动，反应容易控制，达到提升聚异丁烯产品质量、保证产品一致性、减少深冷器使用量的目的。

Description

中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置

技术领域

本发明涉及聚异丁烯生产应用技术领域，具体为一种中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置。

背景技术

聚异丁烯(简称PIB)是一种无色、无味、无毒的粘稠或半固体物质，具有良好的耐热、耐氧、耐臭氧、耐化学品及耐侯、耐紫外线、耐酸、耐碱性能，其体积电阻率高，膨胀系数小，不含电介质有害物质，电绝缘性优良，裂解无残炭等特点，除广泛应用于中空玻璃密封胶、石油添加剂、腻子胶粘合剂、口香糖添加剂以及电绝缘材料外、还大量应用于橡胶改性等高聚物领域，开发利用前景十分广阔。

一般来说，聚异丁烯分为低分子聚异丁烯、中分子聚异丁烯和高分子聚异丁烯。相对分子质量在350到3500之间的材料称低分子量聚异丁烯，相对分子质量在一万到十万之间为中分子量聚异丁烯，相对分子质量在十万至一千万之间的为高分子量聚异丁烯。相对分子质量在三万以下的产品通常呈液态，相对分子质量较高的材料则呈固态。

现有的中分子聚异丁烯生产过程中的尾气回收分离利用装置为低压深冷回收分离其分离回收过程中需要消耗较多液氨。且聚合胶液脱溶抽出的未反应异丁烯和溶剂己烷需要循环回用，由于低压深冷回用的溶剂含异丁烯的量不好控制，导致反应进料新鲜异丁烯的总进料量出现波动，最终造成产品质量出现差异，进而影响产品的质量。

发明内容

本发明针对上述的传统的中分子聚异丁烯尾气回收所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、操作方便且能耗好、分离效果好的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，包括升膜蒸发器和降膜蒸发器，所述升膜蒸发器的尾气口和降膜蒸发器的尾气口均连通在闪蒸罐上，所述闪蒸罐的排气口连通有异丁烯压缩机，所述异丁烯压缩机的排气口连通有脱异丁烯塔，所述脱异丁烯塔的排气口连通有第一换热器，所述第一换热器的出口连通有回流罐，所述回流罐连通有异丁烯罐区，所述闪蒸罐的排液口连通有第二换热器，所述第二换热器的出液口与脱异丁烯塔连通，所述脱异丁烯塔的出液口与第二换热器的进液口连通，所述第二换热器的出液口还连通有溶剂脱重系统，所述降膜蒸发器和闪蒸罐之间还设置有冷凝器，所述冷凝器和闪蒸罐之间设置有分离器，所述分离器的排气口和排液口均与闪蒸罐连通。

作为优选，所述分离器的排液口和闪蒸罐之间以及闪蒸罐的排液口和第二换热器之间均设置有进料泵。

作为优选，所述升膜蒸发器和闪蒸器之间设置有第三换热器。

作为优选，所述脱异丁烯塔为精馏塔。

作为优选，所述回流罐和异丁烯罐区之间还设置有回流泵，所述回流泵与精馏塔连通。

作为优选，所述脱异丁烯塔的出液口还连通有再沸器，所述再沸器与脱异丁烯塔之间循环连通。

作为优选，所述脱异丁烯塔包括塔体以及设置在塔体顶部的排气管、设置在塔体底部的排液管，所述塔体的侧壁上设置有与异丁烯压缩机连通的进气管，所述进气管伸入塔体的一端设置有减压管，所述减压管竖直设置在塔体内，所述减压管的顶部设置有分离组件，所述分离组件包括上下间隔设置的填料层以及设置在相邻填料层之间的受液盘和分布器，所述受液盘设置在分布器的上方，所述分离组件间隔设置在塔体内，所述塔体的侧壁上还设置有与第二换热器的出液口连通的出液管，所述出液管伸入塔体的一端管口朝下设置，所述出液管管口的底部设置有破碎盘，所述破碎盘转动设置在出液管管口的下方，所述破碎盘包括盘体以及设置在盘体的分割板，所述分割板呈弧形设置，所述分割板呈环形均匀分布在盘体上，所述盘体上设置有漏液孔，所述漏液孔设置在相邻两个分割板之间，所述分割板的外缘以及盘体的外缘均呈锯齿状设置，所述出液管设置在分离组件之间。

作为优选，所述塔体上还设置有回流管，所述回流管与回流泵连通，所述回流管设置在分离组件的上方。

作为优选，所述再沸器与出液管连通。

作为优选，所述进气管上设置有减压阀。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明提供一种中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，利用碳四与碳六组分之间沸点的不同，对两种物质进行分离，使己烷和异丁烯分离比较彻底，纯度高，且使循环溶剂中异丁烯含量显著降低，使用回收料反应时进料量不会波动，反应容易控制，达到提升聚异丁烯产品质量、保证产品一致性、减少深冷器使用量的目的，符合稳定运行、节能降耗的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置的结构示意图；

图2为实施例1提供的脱异丁烯塔的结构示意图；

图3为实施例1提供的破碎盘的结构示意图；

以上各图中，1、升膜蒸发器；2、降膜蒸发器；3、闪蒸罐；4、异丁烯压缩机；5、脱异丁烯塔；51、塔体；511、排气管；512、排液管；52、进气管；521、减压阀；53、减压管；54、分离组件；541、填料层；542、受液盘；543、分布器；55、出液管；56、破碎盘；561、盘体；562、分割板；563、漏液孔；564、分液锥；565、锯齿；57、回流管；6、第一换热器；7、回流罐；8、异丁烯罐区；9、第二换热器；10、溶剂脱重系统；11、冷凝器；12、分离器；13、第三换热器；14、进料泵；15、回流泵；16、再沸器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，如图1～图3所示，本实施例提供中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，旨在将升膜蒸发器1和降膜蒸发器2尾气中的己烷和异丁烯分离较为彻底，以确保其重复利用时，产品的质量能够得以控制，为此，本实施例提供的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置包括升膜蒸发器1和降膜蒸发器2，在升膜蒸发器1的尾气口和降膜蒸发器2的尾气口均连通在闪蒸罐3上，由于己烷和异丁烯的沸点的不同，为此，在本实施例中，在升膜蒸发器1和闪蒸器之间设置有第三换热器13，这样，利用第三换热器13先将一部分己烷冷凝下来，形成液体，而闪蒸罐3则是根据物质的沸点是随压力增大而升高，随压力降低而降低。这样就可以让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐3。这时，流体温度高于该压力下的沸点。流体在闪蒸罐3中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。这样，气化的异丁烯经闪蒸罐3的排气口连通有异丁烯压缩机4，异丁烯压缩机4的主要作用还是对经过闪蒸罐3的气体进行增压，这样，增压后的气体经异丁烯压缩机4的排气口进入到脱异丁烯塔5，经脱异丁烯塔5降压后，其进一步的沸腾气化，从而更进一步的实现气液分离，同时，脱异丁烯塔5为精馏塔，利用同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的。有效实现了液态的己烷和气态的异丁烯的分离，而分离后的异丁烯经脱异丁烯塔5的排气口连通有第一换热器6，第一换热器6的主要目的就是给气化的异丁烯降温，使其形成液态，这样，经过第一换热器6的出口进入到回流罐7，在回流罐7内进一步降温，然后经回流罐7输送到异丁烯罐区8，再利用即可。

为了达到精馏的目的，在本实施例中，再回流罐7和异丁烯罐区8之间还设置有回流泵15，回流泵15与脱异丁烯塔5的回流管57连通，实现回流，进而达到再分分离的目的，从而确保精馏，在现有的精馏塔上都设置有相应的回流，为此，在本实施例中，不加详细描述。同样，在脱异丁烯塔5的出液口也设置有再沸器16，再沸器16将部分精馏后的己烷再次加热，从而确保脱异丁烯塔5的液位安全。

考虑到闪蒸罐3的液体己烷内还含有一定的异丁烯，为了使己烷能够得到重复利用，在闪蒸罐3的排液口连通有第二换热器9，同时，在闪蒸罐3的排液口和第二换热器9之间均设置有进料泵14，这样，经过进料泵14的增压以及第二换热器9的吸热处理后，使第二换热器9的出液口与脱异丁烯塔5连通，这样，进一步实现分离，从而获取更为纯净的己烷。

考虑到脱异丁烯塔5的液体内还会含有一定的异丁烯，为此，脱异丁烯塔5的出液口与第二换热器9的进液口连通，这样，将脱异丁烯塔5的液体再进入一遍脱异丁烯塔5，确保分离效果。

这样，二次分离后，再第二换热器9的出液口还连通有溶剂脱重系统10，这样，溶剂脱重系统10去除己烷中的低聚物，即可作为溶剂重复使用。

而降膜蒸发器2和闪蒸罐3之间还设置有冷凝器11，冷凝器11的作用也是先将降膜蒸发器2内的尾气内的己烷通过降温形成液体，这样，在冷凝器11和闪蒸罐3之间设置有分离器12，分离器12也为丝网分离器12，这样，经过丝网分离器12的处理，使在冷凝器11内所形成的气液得到分离，而分离器12的排气口和排液口均与闪蒸罐3连通。这样，经过闪蒸罐3的进一步分离后，即和升膜蒸发器1系统中的管道重合，实现异丁烯和己烷的分离。

为了给分离器12内分离的液体增压，在分离器12的排液口和闪蒸罐3置有进料泵14。这样，进增压后的液体再进入到闪蒸罐3后，能够确保其实现分离。

为了进一步确保脱异丁烯塔5的分离效果，在本实施例中，所提供的脱异丁烯塔5和传统的一样，也包括塔体51以及设置在塔体51顶部的排气管511、设置在塔体51底部的排液管512，和传统的不同的是，在塔体51的侧壁上设置有与异丁烯压缩机4连通的进气管52，进气管52伸入塔体51的一端设置有减压管53，减压管53整体呈管状设置，只是在与进气管52接触的地方扩大了空腔，这样，设置的目的，也是为了减压，减压管53竖直设置在塔体51内，这样，气体向上流通，液体向下流通，同时，在进气管52上设置有减压阀521，这样，利用减压阀521和减压管53的配合，实现进一步的气化，确保分离效果。

在减压管53的顶部设置有分离组件54，分离组件54是现有精馏塔的常见结构，其包括上下间隔设置的填料层541以及设置在相邻填料层541之间的受液盘542和分布器543，其中，受液盘542设置在分布器543的上方，在本实施例中，每个分离组件54包括三层填料层541，相邻的填料层541之间均设置有受液盘542和分布器543。分离组件54间隔设置在塔体51内，在实施例中，共设置了上下两组分离组件54，当然，也可以设置三组。

为了将己烷内的异丁烯去除，在塔体51的侧壁上还设置有与第二换热器9的出液口连通的出液管55，出液管55设置在两组分离组件54之间，出液管55伸入塔体51的一端管口朝下设置，在出液管55管口的底部设置有破碎盘56，破碎盘56的主要作用就是将溶液破碎，使其能够更好的分离，为此，破碎盘56转动设置在出液管55管口的下方，具体的说，在塔体51外设置有驱动电机，驱动电机通过转轴转动配合转向的齿轮箱的结构设计，实现破碎盘56的转动。

为了实现对液体的分割破碎，本实施例所提供的破碎盘56包括盘体561以及设置在盘体561的分割板562，分割板562呈弧形设置且分割板562呈环形均匀分布在盘体561上，这样，盘体561的顶面上就形成了若干的弧形的沟槽，在盘体561上设置有漏液孔563，漏液孔563设置在相邻两个分割板562之间，即这在沟槽的底部，这样，漏液孔563在转动时，也形成对液体的切割，进而使气液能够得到更好的分离，同时，为了进一步实现其切割，在分割板562的外缘以及盘体561的外缘均呈锯齿565状设置。这样，锯齿565的外缘能够进一步切割，使气态的异丁烯更好的与己烷分离。

为了进一步使出液管55内排出的液体得到分散，在盘体561的中部设置有分液锥564，分割板562自分液锥564向外发散设置。这样，从出液管55内排出的液体经过分液锥564的分散，再经过沟槽、漏液孔563以及锯齿565的切割，确保其分散效果，从而进一步实现己烷和异丁烯的分离，此结构需要注意的是，破碎盘56的设置位置优选设置在减压管53的中下部，这样，经离心分散的溶液不会进入到减压管53内。

为了进一步实现精馏，在分离组件54的上方设置有回流管57，回流管57与回流泵15连通。

通过上述的设置，本装置具有以下优点：

(1)本装置利用碳四与碳六组分之间沸点的不同，对两种物质进行分离工艺技术为常规蒸馏技术，为连续精馏工艺，不存在技术风险，工艺安全成熟可靠。

(2)操作参数：本装置对现有聚异丁烯装置的原料预处理、聚合、水洗等主要工段的操作参数均不产生影响，主要影响为新鲜异丁烯的进料量，但影响是正向的，使其操作参数更加趋向于稳定，同时稳定了聚合反应程度，有利于提高产品质量。

(3)能耗低：本装置的主要能耗为蒸汽、循环水及电，本装置可以使现有升膜蒸发器1与降膜蒸发器2均可低负荷操作，降低升膜蒸发器1的蒸汽消耗与降膜蒸发器2的导热油消耗。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，包括升膜蒸发器和降膜蒸发器，其特征在于，所述升膜蒸发器的尾气口和降膜蒸发器的尾气口均连通在闪蒸罐上，所述闪蒸罐的排气口连通有异丁烯压缩机，所述异丁烯压缩机的排气口连通有脱异丁烯塔，所述脱异丁烯塔的排气口连通有第一换热器，所述第一换热器的出口连通有回流罐，所述回流罐连通有异丁烯罐区，所述闪蒸罐的排液口连通有第二换热器，所述第二换热器的出液口与脱异丁烯塔连通，所述脱异丁烯塔的出液口与第二换热器的进液口连通，所述第二换热器的出液口还连通有溶剂脱重系统，所述降膜蒸发器和闪蒸罐之间还设置有冷凝器，所述冷凝器和闪蒸罐之间设置有分离器，所述分离器的排气口和排液口均与闪蒸罐连通，其中，所述脱异丁烯塔包括塔体以及设置在塔体顶部的排气管、设置在塔体底部的排液管，所述塔体的侧壁上设置有与异丁烯压缩机连通的进气管，所述进气管伸入塔体的一端设置有减压管，所述减压管竖直设置在塔体内，所述减压管的顶部设置有分离组件，所述分离组件包括上下间隔设置的填料层以及设置在相邻填料层之间的受液盘和分布器，所述受液盘设置在分布器的上方，所述分离组件间隔设置在塔体内，所述塔体的侧壁上还设置有与第二换热器的出液口连通的出液管，所述出液管伸入塔体的一端管口朝下设置，所述出液管管口的底部设置有破碎盘，所述破碎盘转动设置在出液管管口的下方，所述破碎盘包括盘体以及设置在盘体的分割板，所述分割板呈弧形设置，所述分割板呈环形均匀分布在盘体上，所述盘体上设置有漏液孔，所述漏液孔设置在相邻两个分割板之间，所述分割板的外缘以及盘体的外缘均呈锯齿状设置，所述出液管设置在分离组件之间。

2.根据权利要求1所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述分离器的排液口和闪蒸罐之间以及闪蒸罐的排液口和第二换热器之间均设置有进料泵。

3.根据权利要求2所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述升膜蒸发器和闪蒸器之间设置有第三换热器。

4.根据权利要求3所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述脱异丁烯塔为精馏塔。

5.根据权利要求4所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述回流罐和异丁烯罐区之间还设置有回流泵，所述回流泵与精馏塔连通。

6.根据权利要求5所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述脱异丁烯塔的出液口还连通有再沸器，所述再沸器与脱异丁烯塔之间循环连通。

7.根据权利要求6所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述塔体上还设置有回流管，所述回流管与回流泵连通，所述回流管设置在分离组件的上方。

8.根据权利要求7所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述再沸器与出液管连通。

9.根据权利要求8所述的中分子聚异丁烯尾气回收分离利用装置，其特征在于，所述进气管上设置有减压阀。

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