CN211302556U - 一种聚烯烃排放气回收系统 - Google Patents

一种聚烯烃排放气回收系统 Download PDF

Info

Publication number
CN211302556U
CN211302556U CN201890000242.2U CN201890000242U CN211302556U CN 211302556 U CN211302556 U CN 211302556U CN 201890000242 U CN201890000242 U CN 201890000242U CN 211302556 U CN211302556 U CN 211302556U
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
adsorption tower
membrane
polyolefin
regeneration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201890000242.2U
Other languages
English (en)
Inventor
杜国栋
马艳勋
王颖
姜鹏
王璠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DALIAN EUROFILM INDUSTRIAL Ltd
Original Assignee
DALIAN EUROFILM INDUSTRIAL Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DALIAN EUROFILM INDUSTRIAL Ltd filed Critical DALIAN EUROFILM INDUSTRIAL Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN211302556U publication Critical patent/CN211302556U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438—Cooling or heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/0605—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the feed stream
    • F25J3/062—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0423—Beds in columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0462—Temperature swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/225—Multiple stage diffusion
    • B01D53/226—Multiple stage diffusion in serial connexion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/229—Integrated processes (Diffusion and at least one other process, e.g. adsorption, absorption)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/04—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/24—Rubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
    • B01D71/62—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain
    • B01D71/64—Polyimides; Polyamide-imides; Polyester-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/001—Removal of residual monomers by physical means
    • C08F6/005—Removal of residual monomers by physical means from solid polymers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/0645—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/066—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/65—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology
    • B01D2259/652—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology using side coolers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82—Heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845—Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/40—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using hybrid system, i.e. combining cryogenic and non-cryogenic separation techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/80—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using membrane, i.e. including a permeation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/62—Liquefied natural gas [LNG]; Natural gas liquids [NGL]; Liquefied petroleum gas [LPG]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/30—Compression of the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/904—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by liquid or gaseous cryogen in an open loop

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

一种聚烯烃排放气回收系统，包括顺序连接的压缩装置(100)、干燥装置(200)、冷凝分离装置(300)和膜分离装置(400)。干燥装置(200)包含并联连接且内置干燥剂的第一吸附塔(210)和第二吸附塔(220)以及分别与第一吸附塔(210)和第二吸附塔(220)连接的内设干燥剂的第三吸附塔(230)。第一吸附塔(210)和第二吸附塔(220)交替处于吸附和再生过程，第三吸附塔(230)处于辅助再生过程。该系统将从压缩装置(100)输出的常温压缩气流的一部分直接作为再生气对吸附饱和的吸附塔中的干燥剂进行再生，无需外供再生气。

Description

一种聚烯烃排放气回收系统
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种聚烯烃排放气回收系统。
背景技术
在聚烯烃生产过程中，在单体的精制、聚合反应和聚烯烃树脂脱气过程中，都会有含大量烯烃单体的排放气排出。如单体精制过程中从脱气塔塔顶脱出的小股轻组分物流、为了控制聚合反应过程中惰性气体含量的反应驰放气、采用氮气与蒸汽混合气从脱气仓底部送入以脱除碳氢化合物并使残留催化剂失活而产生的脱气仓排放气等，其中脱气仓排放气的气量是最大的。这些气体统称为聚烯烃排放气，其主要成分为氮气、烯烃单体，如丙烯、乙烯、丁烯以及其它的烃类，同时含有一定的水蒸气。由于聚烯烃排放气中烃类和氮气的价值非常高，所以排放气的回收是聚烯烃生产过程的一个重要操作单元。目前压缩冷凝耦合膜分离过程称为聚烯烃排放气回收的一个典型的工艺单元，由于排放气中的烃类比较低，含量一般在7％(V/V)-40％(V/V)，而且烃类的临界温度高，不易冷凝，所以冷凝过程的温度一般都在0℃以下。为了防止在冷凝过程发生冰堵问题，所以在进入低温冷凝过程前，必须先将排放气中的水分脱除，这样干燥工序就成为必不可少的一步。
在实际应用中，多采用装有固体干燥剂的吸附床来脱除水分。当干燥剂吸附饱和后，采用加热的再生气进行再生，干燥剂循环使用，再生的排放气排放到火炬。目前主要采用两塔干燥的工艺，一个塔处于吸附过程，另一个塔处于热吹、冷吹的再生过程。再生过程使用的再生气一般为后续膜分离过程产生的排放气或者是回收的氮气/新鲜氮气。再生气的使用量一般为膜分离过程产生的排放气或者是回收的氮气/新鲜氮气的40wt％-100wt％，因此，造成后续膜分离过程回收的氮气很大一部分或者全部都用于吸附的再生过程，导致实际氮气的回收率很低，没有实现真正的氮气回收，从而使聚烯烃装置的氮气消耗远高于预期值。同时两塔在从吸附到再生的切换过程中有充压和泄压这两个步骤，也存在压力波动大的操作问题。
因此，现有的聚烯烃排放气系统，无法同时实现烃类和氮气的高效回收利用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种聚烯烃排放气回收系统，其通过压缩装置、设有三个吸附塔的干燥装置、冷凝分离装置以及膜分离装置的组合，实现了聚烯烃排放气中氮气和烃类的高效回收。
为此，本实用新型提供了一种聚烯烃排放气回收系统，其包括：
压缩装置，其被配置为对聚烯烃排放气进行压缩、冷却以及分离处理，输出凝液流和常温压缩气流；
与压缩装置相连的干燥装置，其被配置为对从压缩装置输出的常温压缩气流进行脱水处理，输出干燥气流；
与干燥装置相连的冷凝分离装置，其被配置为对从干燥装置输出的干燥气流进行冷却以及分离处理，输出回收的气相烃类和贫烃的氮气气流；
与冷凝分离装置相连的膜分离装置，其被配置为对从冷凝分离装置输出的贫烃的氮气气流进行分离处理，输出富烃类气流和富氮气气流；
其中，所述干燥装置包括并联连接且内设干燥剂的第一吸附塔和第二吸附塔以及分别与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的内设干燥剂的第三吸附塔、与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的再生气加热器、与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的再生气液分离器以及与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的再生气冷却器，且所述第三吸附塔与所述再生气加热器连通，所述再生气液分离器与所述再生气冷却器连通；
所述第一吸附塔和第二吸附塔被配置为交替处于吸附和再生过程，所述第三吸附塔被配置为处于辅助再生过程；
在所述第一吸附塔和第二吸附塔并联连接的并联管路上设有流量调节阀，其被配置为将所述常温压缩气流分为第一气流和第二气流；所述第二气流直接作为再生气气流对吸附饱和的干燥剂进行再生。
根据一些具体的实施方式，所述再生过程包括热吹再生过程和冷吹再生过程。
根据一些具体的实施方式，当所述再生过程为热吹再生过程时，所述常温压缩气流中的第二气流依次经第三吸附塔、再生气加热器、处于再生过程的吸附塔、再生气冷却器以及再生气气液分离器处理后得到的气流与第一气流混合后一起经处于吸附过程的吸附塔处理，输出干燥气流。
根据一些具体的实施方式，当所述再生过程为冷吹再生过程时，所述常温压缩气流中的第二气流依次经处于再生过程的吸附塔、再生气加热器、第三吸附塔、再生气冷却器以及再生气气液分离器处理后得到的气流与第一气流混合后一起经处于吸附过程的吸附塔处理，输出干燥气流。
根据一些具体的实施方式，所述常温压缩气流中第二气流的含量为 10wt％-30wt％。
根据一些具体的实施方式，所述干燥剂选自活性氧化铝、硅胶和分子筛中的一种或多种。
根据一些具体的实施方式，所述压缩装置沿聚烯烃排放气流向依次包括：对聚烯烃排放气进行压缩处理以满足冷凝分离和膜分离操作压力要求的压缩机，对经压缩处理后的聚烯烃排放气进行冷却处理的第一换热器，以及对经冷却处理后的聚烯烃排放气进行气液分离处理的第一气液分离器。
根据一些具体的实施方式，所述冷凝分离装置沿干燥气流流向依次包括：对干燥气流进行冷却处理的第二换热器和对经冷却处理后的干燥气流进行气液分离的第二气液分离器。
根据一些具体的实施方式，从第二气液分离器的底部流出的液体烃类经节流膨胀阀为第二换热器提供冷量后，从第二换热器输出回收的气相烃类；
从第二气液分离器的顶部流出的不凝气体为第二换热器提供冷量后，从第二换热器输出贫烃的氮气气流。
根据一些具体的实施方式，所述冷凝分离装置还包括外部液体烃类，所述外部液体烃类为第二换热器提供冷量后，从第二换热器输出回收的气相烃类。
根据一些具体的实施方式，所述冷凝分离装置还包括被配置为向第二换热器提供冷量的制冷单元。
根据一些具体的实施方式，所述换热器选自管壳式换热器、板翅式换热器和绕管式换热器中的一种或多种。
根据一些具体的实施方式，所述膜分离装置包括至少一个内含气体分离膜组件的膜分离器。
根据一些具体的实施方式，当所述膜分离装置包含至少两个内含气体分离膜组件的膜分离器时，膜分离器之间沿所述贫烃的氮气气流流向依次串联连接，从第一个膜分离器中膜的渗透侧输出富烃类气流，从最后一个膜分离器中膜的截留侧输出富氮气气流。
根据一些具体的实施方式，所述气体分离膜组件包括烃膜分离组件和/或氢膜分离组件。
根据一些具体的实施方式，所述烃膜分离组件包括烃膜，所述烃膜为烃类组分的渗透速率高于氢气、氮气组分的膜。优选所述烃膜为橡胶态高分子膜；例如，可以为有机硅氧烷类高分子膜。
根据一些具体的实施方式，所述氢膜分离组件包括氢膜，所述氢膜为氢气组分的渗透速率高于氮气、烃类组分的膜。优选所述氢膜为玻璃态高分子膜；例如，可以选自聚酰亚胺膜、聚芳酰胺膜或聚砜膜。
上述烃膜分离组件和氢膜分离组件的结构选自螺旋卷式膜组件、板框式膜组件和中空纤维膜组件中的一种或多种。
根据一些具体的实施方式，从膜分离装置输出的富烃类气流返回至所述压缩装置的压缩机入口。
根据一些具体的实施方式，从膜分离装置输出的富氮气气流返回至聚烯烃生产装置的脱气塔中。
本实用新型所述用语“贫烃的氮气气流”是指氮气气流中烃类气体的含量小于15％(V/V)的气流。
本实用新型所述用语“富烃类气流”是指气流中大于25％(V/V)的气体均为烃类的气流。
本实用新型所述用语“富氮气气流”是指气流中大于98％(V/V)的气体均为氮气的气流。
本实用新型所述用语“常温”是指5℃-40℃。
根据本实用新型的聚烯烃排放气回收系统可适用于气相法烯烃聚合工艺产生的排放气。本实用新型的有益效果包括：
1、通过采用设有三个吸附塔的干燥装置，将从压缩装置输出的常温压缩气流的一部分直接作为再生气，不需要外供再生气，从而有效提高实际的氮气回收率；
2、干燥工艺独立性强，能够降低再生过程的能量消耗；
3、高效回收聚烯烃排放气中的烃类和氮气，可实现烃类回收率98％以上，氮气回收率65％以上，且氮气纯度98％(V/V)以上的效果；
4、系统操作稳定、可靠，对外部的公用工程要求少，适用范围更广阔。
附图说明
下面结合附图来对本实用新型作进一步详细说明。其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记。
图1显示了根据本实用新型的聚烯烃排放气回收系统的一种实施方式的结构。
图2显示了根据本实用新型图1所示系统中的干燥装置的两种实施方式的具体结构。
图3显示了根据本实用新型图1所示系统中的膜分离装置的三种实施方式的具体结构。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和附图来对本实用新型作详细说明。需要指出的是，下文中的用语“第一”、“第二”和“第三”等仅是用来对同类装置或同类物质进行区分，并不意味着有任何顺序或重要性方面的区别。
图1显示了根据本实用新型的聚烯烃排放气回收系统的一种实施方式的结构。如图1所示，该聚烯烃排放气回收系统包括顺序连接的压缩装置100、干燥装置200、冷凝分离装置300和膜分离装置400。
压缩装置100沿聚烯烃排放气11流向依次包括排放气压缩机110、循环水冷却器120和第一气液分离器130。聚烯烃生产过程中产生的排放气10通过管路连接到排放气压缩机110的入口。在排放气压缩机110中，将排放气的压力升高至0.6MPa-3.0MPa，满足下游的冷凝分离和膜分离的操作压力要求。压缩后的排放气11通过管路输送至循环水冷却器120。在循环水冷却器120中，将压缩后的排放气11冷却至常温。冷却至常温的排放气12通过管路输送至第一气液分离器130。在第一气液分离器130中，将冷却至常温的排放气12进行气液分离。在第一气液分离器130的底部得到凝液流20，其通过管路从压缩装置 100输出；在第一气液分离器130的顶部得到常温压缩气流13，其通过管路输送至干燥装置200。
干燥装置200包括并联连接且内设干燥剂的第一吸附塔210和第二吸附塔 220以及分别与第一吸附塔210和第二吸附塔220连通的内设干燥剂的第三吸附塔230、与第一吸附塔210和第二吸附塔220连通的再生气加热器240、与第一吸附塔210和第二吸附塔220连通的再生气气液分离器250和与第一吸附塔 210和第二吸附塔220连通的再生气冷却器260。所述第三吸附塔230与所述再生气加热器240连通，所述再生气液分离器250与所述再生气冷却器260连通。具体结构如图2所示。
在图2中，第一吸附塔210和第二吸附塔220被配置为交替处于吸附和再生过程，第三吸附塔230被配置为处于辅助再生过程。
在第一吸附塔210和第二吸附塔220并联连接的并联管路上设有流量调节阀201，其被配置为将进入干燥装置200的常温压缩气流13分为第一气流13-1 和第二气流13-2；第二气流13-2直接作为再生气气流对吸附饱和的干燥剂进行再生。
假设第一吸附塔210处于吸附过程，第二吸附塔220已经达到吸附前沿(即吸附饱和)，处于再生过程。
第一气流13-1直接进入第一吸附塔210，气体中的水分被吸附塔中装填的分子筛干燥剂吸附，气体的水露点降低到0℃至-60℃后，将得到的干燥气流14 通过管路从干燥装置200输出至冷凝分离装置300。
当第二吸附塔220处于热吹再生过程时(如图2(a)所示)，第二气流13-2 通过第三吸附塔230脱除夹带的水分后，进入再生气加热器240，气体经升温后进入第二吸附塔220进行热吹再生。第二吸附塔220中的分子筛干燥剂升温，其吸附的水分得以解析；再生后的气体经过再生气冷却器260冷却至常温，然后经过再生气气液分离器250进行气液分离，从再生气气液分离器250的顶部输出的气流与第一气流13-1混合后一起进入第一吸附塔210中干燥，得到的干燥气流14通过管路从干燥装置200输出至冷凝分离装置300；从再生气气液分离器250的底部输出的水分21通过管路从干燥装置200输出。
第二吸附塔220的热吹再生过程结束后，进入冷吹再生过程。当第二吸附塔220处于冷吹再生过程时(如图2(b)所示)，第二气流13-2通过第二吸附塔220，使得第二吸附塔220的温度降低，从第二吸附塔220输出冷吹的气体；冷吹的气体经过再生气加热器240，气体升温后进入第三吸附塔230进行热吹再生。第三吸附塔230中的分子筛干燥剂升温，其吸附的水分得以解析；再生后的气体经过再生气冷却器260冷却至常温，然后经再生气气液分离器250进行气液分离，从再生气气液分离器250的顶部输出的气流与第一气流13-1混合后一起进入第一吸附塔210中干燥，得到的干燥气流14通过管路从干燥装置 200输出至冷凝分离装置300；从再生气气液分离器250的底部输出的水分21 通过管路从干燥装置200输出。
当第一吸附塔210吸附饱和后，通过管路上的阀门切换，使得第二吸附塔 220处于吸附过程，且第一吸附塔210处于再生过程。
本实用新型的干燥装置中三个吸附塔的状态示意如表1所示。
表1干燥装置中三个吸附塔的状态示意
步序 4.5h 3.5h 4.5h 3.5h
第一吸附塔 A A H C
第二吸附塔 H C A A
第三吸附塔 C H C H
其中，A表示吸附，H表示加热，C表示冷却。
从表1中可以看出，第一吸附塔210和第二吸附塔220交替处于吸附和再生过程，而第三吸附塔230始终处于加热和冷却的辅助再生过程。再生气加热器240一直处于工作的状态，再生气(即第二气流13-2)经过处于冷吹过程的吸附塔后，吸收了热量，温度高于常温，从而节省了再生气加热器240的能量消耗。
返回至图1，如图1所示，冷凝分离装置300沿干燥气流14流向依次包括第二换热器310和第二气液分离器320。
从干燥装置200输出的干燥气流14首先进入第二换热器310，其为多通道换热器。在第二换热器310中，干燥气流14的温度降低到烃露点以下后，进入第二气液分离器320。在第二气液分离器320中进行气液分离，从第二气液分离器320的底部得到液体烃类，该液体烃类经节流膨胀阀使得其温度和压力降低后，返回至第二换热器310中，与第二换热器310中的热介质进行热交换，为其提供冷量。当冷量不足时，外部的液体烃类23通过节流膨胀阀制冷，为第二换热器310提供冷量，保证达到预期的冷凝温度。液体烃类在第二换热器310冷却后输出回收的气相烃类22，从冷凝分离装置300输出。从第二气液分离器 320的顶部得到的不凝气返回至第二换热器310中，与第二换热器310中的热介质进行热交换，为其提供冷量后，从第二换热器310输出贫烃的氮气气流15，进入膜分离装置400。在本实用新型提供的冷凝分离装置300中也可以采用独立的制冷单元(图中未示出)，为第二换热器310中烃类的冷凝过程提供冷量，而无需补充外部的液体烃类23。
图3显示了根据本实用新型图1所示系统中的膜分离装置400的三种实施方式的具体结构。如图3所示，膜分离装置400包括至少一个内含气体分离膜组件的膜分离器。
当膜分离装置仅含一个膜分离器(即第一膜分离器410)时(如图3(a) 所示)，贫烃的氮气气流15经第一膜分离器410处理后，从第一膜分离器410 中膜的渗透侧输出富烃类气流17，从第一膜分离器410中膜的截留侧输出富氮气气流16。
当膜分离装置含有两个及两个以上的膜分离器(即第一膜分离器410、第二膜分离器420、第三膜分离器430等)时(如图3(b)和图3(c)所示)，膜分离器之间沿贫烃的氮气气流流向依次串联连接，从第一个膜分离器中膜的渗透侧输出富烃类气流17，从最后一个膜分离器中膜的截留侧输出富氮气气流 16。
从膜分离装置输出的富烃类气流17返回至压缩装置100的排放气压缩机 110入口；从膜分离装置输出的富氮气气流16返回至聚烯烃生产的脱气仓循环使用。
本实用新型中氮气回收率的计算公式为：氮气回收率＝S16/S10×100％。其中， S16为回收氮气中氮气的质量流量，单位为kg/hr；S10为排放气中氮气的质量流量，单位为kg/hr。
本实用新型中丙烯回收率的计算公式为：丙烯回收率＝[1-S16/S10]×100％(当不含去火炬物流时)或丙烯回收率＝[1-(S16+S18)/S10]×100％(当包含去火炬物流时)。其中，S16为回收氮气中丙烯的质量流量，单位为kg/hr；S18为去火炬物流中丙烯的质量流量，单位为kg/hr；S10为排放气中丙烯的质量流量，单位为kg/hr。
实施例1
采用如图1所示的聚烯烃排放气回收系统对某30万吨聚丙烯装置的排放气进行处理，回收排放气中的烃类和氮气。
聚烯烃排放气的压力为0.01MPa，温度为50℃，气量为1100Nm3/hr，组成如表 2所示。
表2实施例1的聚烯烃排放气的组成
组分 丙烯 丙烷 水 氮气
含量％(V/V) 25.34 4.03 1.40 69.23
该排放气10首先进入压缩装置100。在压缩装置100中，排放气压缩机110 将气体10的压力升高到2.2MPa后，得到的压缩后的排放气11进入循环水冷却器120，将压缩后的排放气11冷却到40℃。冷却后的气体12进入第一气液分离器130进行气液分离，在其底部得到的凝液20从装置输出；在其顶部得到的常温压缩气流13通过管路进入干燥单元200。如图2(a)所示，在干燥单元 200中，共有三个吸附塔，吸附塔内装有分子筛干燥剂。第一吸附塔210处于吸附状态，第二吸附塔220处于热吹状态，第三吸附塔230处于冷吹状态。通过流量调节阀201，将第二气流13-2(即20wt％的常温压缩气流13)作为再生气。再生气13-2先通过第三吸附塔230脱除夹带的水分后，进入再生气加热器 240，将气体温度升高到220℃，升温后进入第二吸附塔220进行热吹，第二吸附塔220中分子筛升温，其吸附的水分得以解析；再生后的气体经过再生气冷却器260冷却至常温，然后经过再生气气液分离器250进行气液分离，从再生气气液分离器250底部得到的凝结的水分21通过管路输出装置，从再生气气液分离器250的顶部得到的气流与第一气流13-1混合后一起进入第一吸附塔210 中干燥。
气体通过吸附塔，将H2O含量降到1ppmv以下，防止在后续的冷凝分离过程中发生冰堵。干燥后的气流14进入冷凝分离装置300。气体首先进入第二换热器(多通道换热器)310，气体的温度降到-20℃，在第二气液分离器320中进行气液分离，从第二气液分离器320底部得到液体烃类。该液体烃类经过节流膨胀阀，膨胀后温度和压力降低，然后返回第二换热器310，与热介质进行热交换，提供冷量。当冷量不足时，外部的液体烃类23通过节流膨胀阀膨胀制冷，保证达到预期的冷凝温度。液体烃类经过第二换热器310变成回收的气相烃类22，输出装置。从第二气液分离器320顶部输出的不凝气体，返回到第二换热器310，与热介质进行热交换，提供冷量，得到的贫烃的氮气气流15经管路进入膜分离装置400。
膜分离装置400如图3(a)所示，其包括第一膜分离器410，内装烃膜分离组件，其使用的膜材料为聚有机硅氧烷。贫烃的氮气气流15经过分离膜后，从膜的渗透侧得到富集的丙烯气流17，返回到排放气压缩机110入口，进一步通过压缩冷凝回收丙烯。从膜的截留侧得到富氮气气流16，氮气纯度大于98.5％(V/V)，返回原聚丙烯装置脱气塔循环利用。
表3实施例1的物料平衡表
Figure DEST_PATH_GDA0001927385810000101
由表3所列的物料平衡数据计算得到，该聚烯烃排放气回收系统丙烯的回收率为98.07％，氮气的回收率为98.56％，氮气纯度在99％(V/V)以上。如果采用传统两塔脱水流程，按照目前12.22kg/hr的脱水负荷，需要消耗的再生氮气大约为750kg/hr，这样实际氮气的回收率为18.7％左右，大大低于本系统的氮气回收率。
实施例2
采用如图1所示的聚烯烃排放气回收系统对某35万吨聚丙烯装置的排放气进行处理，回收排放气中的烃类和氮气。
聚烯烃排放气的压力为0.01MPa，温度为40℃，气量为1250Nm3/hr，组成如表4所示。
表4实施例2的聚烯烃排放气组成
Figure DEST_PATH_GDA0001927385810000111
该排放气10首先进入压缩装置100。在压缩装置100中，排放气压缩机110 将气体10的压力升高到2.0MPa后，得到的压缩后的排放气11进入循环水冷却器120，将压缩后的排放气11冷却到40℃。冷却后的气体12进入第一气液分离器130进行气液分离，在其底部得到的凝液20从装置输出；在其顶部得到的常温压缩气流13通过管路进入干燥单元200。如图2(a)所示，在干燥单元 200中，共有三个吸附塔，吸附塔内装有分子筛干燥剂。第一吸附塔210处于吸附状态，第二吸附塔220处于加热状态，第三吸附塔230处于冷吹状态。通过流量调节阀201，将第二气流13-2(即22wt％的常温压缩气流13)作为再生气。再生气13-2先通过第三吸附塔230脱除夹带的水分后，进入再生气加热器 240，将气体温度升高到220℃，升温后进入第二吸附塔220进行热吹，第二吸附塔220中分子筛升温，其吸附的水分得以解析；再生后的气体经过再生气冷却器260冷却至常温，然后在再生气气液分离器250进行气液分离，从再生气气液分离器250底部得到的凝结的水分21通过管路输出装置，从再生气气液分离器250的顶部得到的气流与第一气流13-1混合后一起进入第一吸附塔210中干燥。
气体通过吸附塔，将H2O含量降到1ppmv以下，防止在后续的冷凝分离过程中发生冰堵。干燥后的气流14进入冷凝分离装置300。气体首先进入第二换热器310，气体的温度降到-22℃，在第二气液分离器320中进行气液分离，从第二气液分离器320底部得到液体烃类。该液体烃类经过节流膨胀阀，膨胀后温度和压力降低，然后返回第二换热器310，与热介质进行热交换，提供冷量。当冷量不足时，外部的液体烃类23通过节流膨胀阀膨胀制冷，保证达到预期的冷凝温度。烃类经过第二换热器310变成回收的气相烃类22，输出装置。从第二气液分离器320顶部输出的不凝气体，返回到第二换热器310，与热介质进行热交换，提供冷量，得到的贫烃的氮气气流15经管路进入膜分离装置400。
膜分离装置400如图3(b)所示，其包括第一膜分离器410和第二膜分离器420，内装烃膜分离组件，其使用的膜材料为聚有机硅氧烷，贫烃的氮气气流15经过分离膜后，从第一膜分离器410中膜的渗透侧得到富集的丙烯气流 17，返回到排放气压缩机110入口，进一步通过压缩冷凝回收丙烯；从第一膜分离器410中膜的截留侧得到的气流进入第二膜分离器420，进一步将其中的轻烃组分，如甲烷、乙烯从氮气中分离。从第二膜分离器420中膜的渗透侧得到富集的轻烃组分的气流18，排放到火炬，从第二膜分离器420中膜的截留侧得到富氮气气流16，氮气纯度大于98.5％(V/V)，返回原聚丙烯装置脱气塔循环利用。
表5实施例2的物料平衡表
Figure DEST_PATH_GDA0001927385810000121
由表5所列的物料平衡数据计算得到，该聚烯烃排放气回收系统丙烯的回收率为98.05％，氮气的回收率为83.9％，氮气纯度在99％(V/V)以上。如果采用传统两塔脱水流程，按照目前13.09kg/hr脱水负荷，需要消耗的再生氮气大约为800kg/hr，这样实际氮气的回收率为17.6％左右，大大低于本系统的氮气回收率。
实施例3
采用如图1所示的聚烯烃排放气回收系统对某35万吨聚丙烯装置的排放气进行处理，回收排放气中的烃类和氮气。
聚烯烃排放气的压力为0.01MPa，温度为40℃，气量为1380Nm3/hr，组成如表6所示。
表6实施例3的聚烯烃排放气组成
Figure DEST_PATH_GDA0001927385810000131
该排放气10首先进入压缩装置100。在压缩装置100中，排放气压缩机110 将气体10的压力升高到2.5MPa后，得到的压缩后的排放气11进入循环水冷却器120，将压缩后的排放气11冷却到40℃。冷却后的气体12进入第一气液分离器130进行气液分离，在其底部得到的凝液20从装置输出；在其顶部得到的常温压缩气流13通过管路进入干燥单元200。如图2(a)所示，在干燥单元 200中，共有三个吸附塔，吸附塔内装有分子筛干燥剂。第一吸附塔210处于吸附状态，第二吸附塔220处于加热状态，第三吸附塔230处于冷吹状态。通过流量调节阀201，将第二气流13-2(即25wt％的常温压缩气流13)作为再生气。再生气13-2先通过第三吸附塔230脱除夹带的水分后，进入再生气加热器 240，将气体温度升高到220℃，升温后进入第二吸附塔220进行热吹，第二吸附塔220中分子筛升温，其吸附的水分得以解析；再生后的气体经过再生气冷却器260冷却至常温，然后经过再生气气液分离器250进行气液分离，从再生气气液分离器250底部得到的凝结的水分21通过管路输出装置，从再生气气液分离器250的顶部得到的气流与第一气流13-1混合后一起进入第一吸附塔210 中干燥。
气体通过吸附塔，将H2O含量降到1ppmv以下，防止在后续的冷凝分离过程中发生冰堵。干燥后的气流14进入冷凝分离装置300。气体首先进入第二换热器310，气体的温度降到-21℃，在第二气液分离器320中进行气液分离，从第二气液分离器320底部得到液体烃类。该液体烃类经过节流膨胀阀，膨胀后温度和压力降低，然后返回第二换热器310，与热介质进行热交换，提供冷量，当冷量不足时，外部的液体烃类23通过节流膨胀阀膨胀制冷，保证达到预期的冷凝温度。液体烃类经过第二换热器310变成回收的气相烃类22，输出装置。从第二气液分离器320顶部输出的不凝气体，返回到第二换热器310，与热介质进行热交换，提供冷量，得到的贫烃的氮气气流15经管路进入膜分离装置 400。
膜分离装置400如图3(c)所示，其包括第一膜分离器410、第二膜分离器420和第三膜分离器430，其中第一膜分离器410和第二膜分离器420内装烃膜分离组件，其使用的膜材料为聚有机硅氧烷。第三膜分离器430内装氢膜分离组件，其使用的膜材料为聚酰亚胺。贫烃的氮气气流15经过分离膜后，从第一膜分离器410中膜的渗透侧得到富集的丙烯气流17，返回到排放气压缩机 110入口，进一步通过压缩冷凝回收丙烯；从第一膜分离器410中膜的截留侧得到的气流进入第二膜分离器420，进一步将其中的轻烃组分，如甲烷、乙烯、乙烷从氮气中分离。从第二膜分离器420中膜的渗透侧得到富集的轻烃组分排放到火炬，从第二膜分离器420中膜的截留侧得到的气流进入第三膜分离器430，进一步将其中的氢气组分从氮气中分离。从第三膜分离器430中膜的渗透侧得到的富集的氢气组分和从第二膜分离器420中膜的渗透侧得到富集的轻烃组分汇合为气流18，排放到火炬；从第三膜分离器430中膜的截留侧得到富氮气气流16，氮气纯度大于98.5％(V/V)，返回原聚丙烯装置脱气塔循环利用。
表7实施例3的物料平衡表
Figure DEST_PATH_GDA0001927385810000141
Figure DEST_PATH_GDA0001927385810000151
由表7所列的物料平衡数据计算得到，该聚烯烃排放气回收系统丙烯的回收率为98.4％，氮气的回收率为66.15％，氮气纯度在99％(V/V)以上。如果采用传统两塔脱水流程，按照目前16.42kg/hr脱水负荷，需要消耗的再生氮气大约为900kg/hr，这样实际氮气的回收率为13.65％左右，大大低于本系统的氮气回收率。
从本实用新型所提供的实施例可见，本实用新型提供的系统能够较好的回收聚烯烃排放气中的丙烯和氮气，使得排放气中丙烯的回收率大于98％，氮气纯度为98.5％(V/V)以上，氮气的回收率都在65％以上。此外，本实用新型提供的系统具有投资成本低、易于操作等优点。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的任何限制。通过参照典型实施例对本实用新型进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本实用新型权利要求的范围内对本实用新型作出修改，以及在不背离本实用新型的范围和精神内对本实用新型进行修订。尽管其中描述的本实用新型涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本实用新型限于其中公开的特定例，相反，本实用新型可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。。

Claims (18)

1.一种聚烯烃排放气回收系统，其特征在于包括：
压缩装置，其被配置为对聚烯烃排放气进行压缩、冷却以及分离处理，输出凝液流和常温压缩气流；
与压缩装置相连的干燥装置，其被配置为对从压缩装置输出的常温压缩气流进行脱水处理，输出干燥气流；
与干燥装置相连的冷凝分离装置，其被配置为对从干燥装置输出的干燥气流进行冷却以及分离处理，输出回收的气相烃类和贫烃的氮气气流；
与冷凝分离装置相连的膜分离装置，其被配置为对从冷凝分离装置输出的贫烃的氮气气流进行分离处理，输出富烃类气流和富氮气气流；
其中，所述干燥装置包括并联连接且内设干燥剂的第一吸附塔和第二吸附塔以及分别与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的内设干燥剂的第三吸附塔、与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的再生气加热器、与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的再生气液分离器以及与所述第一吸附塔和第二吸附塔连通的再生气冷却器，且所述第三吸附塔与所述再生气加热器连通，所述再生气液分离器与所述再生气冷却器连通；
所述第一吸附塔和第二吸附塔被配置为交替处于吸附和再生过程，所述第三吸附塔被配置为处于辅助再生过程；
在所述第一吸附塔和第二吸附塔并联连接的并联管路上设有流量调节阀，其被配置为将所述常温压缩气流分为第一气流和第二气流；所述第二气流直接作为再生气气流对吸附饱和的干燥剂进行再生。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述再生过程包括热吹再生过程和冷吹再生过程。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，当所述再生过程为热吹再生过程时，所述常温压缩气流中的第二气流依次经第三吸附塔、再生气加热器、处于再生过程的吸附塔、再生气冷却器以及再生气气液分离器处理后得到的气流与第一气流混合后一起经处于吸附过程的吸附塔处理，输出干燥气流。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，当所述再生过程为冷吹再生过程时，所述常温压缩气流中的第二气流依次经处于再生过程的吸附塔、再生气加热器、第三吸附塔、再生气冷却器以及再生气气液分离器处理后得到的气流与第一气流混合后一起经处于吸附过程的吸附塔处理，输出干燥气流。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述常温压缩气流中第二气流的含量为10wt％-30wt％。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述干燥剂选自活性氧化铝、硅胶和分子筛中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述压缩装置沿聚烯烃排放气流向依次包括：对聚烯烃排放气进行压缩处理以满足冷凝分离和膜分离操作压力要求的压缩机，对经压缩处理后的聚烯烃排放气进行冷却处理的第一换热器，以及对经冷却处理后的聚烯烃排放气进行气液分离处理的第一气液分离器。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述冷凝分离装置沿干燥气流流向依次包括：对干燥气流进行冷却处理的第二换热器和对经冷却处理后的干燥气流进行气液分离的第二气液分离器。
9.根据权利要求8所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，从第二气液分离器的底部流出的液体烃类经节流膨胀阀为第二换热器提供冷量后，从第二换热器输出回收的气相烃类；
从第二气液分离器的顶部流出的不凝气体为第二换热器提供冷量后，从第二换热器输出贫烃的氮气气流。
10.根据权利要求8所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述冷凝分离装置还包括外部液体烃类，所述外部液体烃类为第二换热器提供冷量后，从第二换热器输出回收的气相烃类。
11.根据权利要求8-10中任意一项所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述冷凝分离装置还包括被配置为向第二换热器提供冷量的制冷单元。
12.根据权利要求7-10中任意一项所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述换热器选自管壳式换热器、板翅式换热器和绕管式换热器中的一种或多种。
13.根据权利要求1-10中任意一项所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述膜分离装置包括至少一个内含气体分离膜组件的膜分离器。
14.根据权利要求13所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，当所述膜分离装置包含至少两个内含气体分离膜组件的膜分离器时，膜分离器之间沿所述贫烃的氮气气流流向依次串联连接，从第一个膜分离器中膜的渗透侧输出富烃类气流，从最后一个膜分离器中膜的截留侧输出富氮气气流。
15.根据权利要求13所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述气体分离膜组件包括烃膜分离组件和/或氢膜分离组件。
16.根据权利要求15所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，所述烃膜分离组件包括烃膜，所述烃膜为橡胶态高分子膜；
所述氢膜分离组件包括氢膜，所述氢膜为玻璃态高分子膜。
17.根据权利要求1-10中任意一项所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，从膜分离装置输出的富烃类气流返回至所述压缩装置的压缩机入口。
18.根据权利要求1-10中任意一项所述的聚烯烃排放气回收系统，其特征在于，从膜分离装置输出的富氮气气流返回至聚烯烃生产装置的脱气塔中。
CN201890000242.2U 2018-03-20 2018-03-20 一种聚烯烃排放气回收系统 Active CN211302556U (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/079610 WO2019178741A1 (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种聚烯烃排放气回收系统和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211302556U true CN211302556U (zh) 2020-08-21

Family

ID=67988054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201890000242.2U Active CN211302556U (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种聚烯烃排放气回收系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210187433A1 (zh)
CN (1) CN211302556U (zh)
WO (1) WO2019178741A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112473331A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 东明前海化工有限公司 一种连续法聚丙烯装置尾气处理装置
CN116558229A (zh) * 2023-04-11 2023-08-08 中国科学院理化技术研究所 一种可连续工作的氦气纯化器与纯化方法
CN116966711A (zh) * 2023-08-11 2023-10-31 中工国际工程股份有限公司 一种轻烃回收系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113996154A (zh) * 2021-11-17 2022-02-01 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 可燃气体循环处理设备和可燃气体循环处理方法
CN114682043B (zh) * 2022-04-15 2023-01-24 浙江卓锦环保科技股份有限公司 一种回收环氧氯烃的废气处理装置及方法
CN116764398A (zh) * 2023-08-18 2023-09-19 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种二氧化碳脱水干燥系统和工艺

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102205235A (zh) * 2010-03-31 2011-10-05 羌宁 一种吸附床热气体循环解吸分流回收再生方法及其装置
CN103031168B (zh) * 2011-09-30 2014-10-15 新地能源工程技术有限公司 从富含甲烷的混合气体中生产液化天然气的脱水脱重烃工艺
US9150471B2 (en) * 2011-10-28 2015-10-06 Uop Llc Methods and apparatuses for treating a hydrocarbon-containing feed stream
CN105004140A (zh) * 2015-07-30 2015-10-28 大连欧科膜技术工程有限公司 一种聚丙烯尾气回收装置及回收方法
CN205062014U (zh) * 2015-09-11 2016-03-02 北京鼎甲绿能环保科技有限公司 天然气脱水系统
CN206276186U (zh) * 2016-12-13 2017-06-27 大连欧科膜技术工程有限公司 一种聚烯烃尾气回收系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112473331A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 东明前海化工有限公司 一种连续法聚丙烯装置尾气处理装置
CN116558229A (zh) * 2023-04-11 2023-08-08 中国科学院理化技术研究所 一种可连续工作的氦气纯化器与纯化方法
CN116558229B (zh) * 2023-04-11 2024-03-19 中国科学院理化技术研究所 一种可连续工作的氦气纯化器与纯化方法
CN116966711A (zh) * 2023-08-11 2023-10-31 中工国际工程股份有限公司 一种轻烃回收系统
CN116966711B (zh) * 2023-08-11 2024-05-10 中工国际工程股份有限公司 一种轻烃回收系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019178741A1 (zh) 2019-09-26
US20210187433A1 (en) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211302556U (zh) 一种聚烯烃排放气回收系统
RU2730344C1 (ru) Извлечение гелия из природного газа
US7192468B2 (en) Configurations and method for improved gas removal
CN105004140A (zh) 一种聚丙烯尾气回收装置及回收方法
CN103520946B (zh) 用于在烯烃聚合物生产中回收排放气的系统和方法
CN1907850B (zh) 从合成气中得到产品的方法和装置
CN1907849B (zh) 从合成气获得产品的方法和装置
WO2017016006A1 (zh) 一种聚丙烯尾气回收装置及回收方法
CN114459204B (zh) 煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统及方法
CN204830683U (zh) 一种聚丙烯尾气回收装置
US20230365724A1 (en) Method for recovering solvent and unreacted material in finisher for polyolefin elastomer preparation process
CN116531914A (zh) 一种气体干燥工艺及系统
CN112745974B (zh) 基于吸附脱水预处理的膜分离法油田伴生气净化工艺及系统
CN112374988B (zh) 一种醋酸乙烯回收处理工艺
CN209917566U (zh) 一种聚烯烃排放气回收装置
CN215822707U (zh) 一种有机废气回收治理系统
CN216845328U (zh) 一种煤化工二氧化碳尾气低温捕集提纯液化与分离系统
US10456728B2 (en) Process for recovering valuables from vent gas in polyolefin production
CN109200616B (zh) 生产双氧水过程中尾气的处理方法
CN112169549B (zh) 一种气相法聚乙烯装置尾气的回收方法
CN115006963A (zh) 一种医药行业废气深冷溶剂回收系统及工艺
KR20230132460A (ko) 이산화탄소가 풍부한 유동을 건조시키기 위한 방법 및 장치
CN111365941A (zh) 一种基于二氧化碳捕集的压缩液化装置
CN111589267A (zh) 车载移动式油田放空气回收系统中的净化单元及其净化方法
CN215209190U (zh) 一种草甘膦尾气中氯甲烷的回收系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant