CN218764247U - 一种聚丙烯装置双线尾气回收单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种聚丙烯装置双线尾气回收单元，涉及聚丙烯生产工艺领域技术，包括第一聚丙烯装置产品脱气仓、第二聚丙烯装置产品脱气仓、第一尾气回收单元、第二尾气回收单元、第一高压火炬、第二高压火炬、尾气回收互联管线、轻组分互联管线和输送气缓冲罐互联管线。解决当出现一套聚丙烯装置故障停车，将尾气引至另一套聚丙烯装置的回收气压缩机，减少电能消耗；在一套聚丙烯装置产品牌号切换过程中大量排放的尾气，改部分尾气至另外一套聚丙烯装置，避免尾气排放火炬造成损失；在一套聚丙烯装置的回收气压缩机故障停车时，尾气可以改至另一套聚丙烯装置的回收气压缩机，避免该套聚丙烯装置因回收气压缩机故障而被迫停车影响生产计划。

Description

一种聚丙烯装置双线尾气回收单元

技术领域

本实用新型涉及聚丙烯生产工艺领域技术，尤其是指一种聚丙烯装置双线尾气回收单元。

背景技术

聚丙烯装置尾气回收单元包括一台尾气回收压缩机、一套制冷单元、一个产品出料输送气缓冲罐。其中，尾气回收压缩机是尾气回收单元的核心设备，正常工况下75％负荷即可回收聚合系统排放的气体，经过升压、冷凝、分离等步骤，丙烯和丙烷等有用组分回收到聚合单元或者罐区，轻组分气体包括低利用价值的惰性气体以及少量丙烯和丙烷，大部分用于产品脱气仓的第一个锥帽吹扫脱烃，剩余的则排火炬燃烧。

一套聚丙烯装置(设计产能30万吨/年)尾气回收单元在正常工况下每小时能够回收2～3吨丙烯和0.6～0.7吨轻组分气体(90％以上是氮气)，每年能够节省约1.44亿元人民币，能够尽可能的回收尾气，具有可观的经济价值。

在实际生产过程中，一方面在装置短暂停车、高熔指牌号切换为低熔指牌号等异常工况时，聚合单元排放的尾气量会大于尾气回收压缩机的回收能力，出现尾气排火炬现象；另一方面如果尾气回收压缩机故障停车时，也会排放较多气相丙烯和丙烷等有价值组分到火炬进行燃烧，造成浪费。

中国实用新型专利(申请号201520563229.6)公开了一种聚丙烯尾气回收装置，包括依次连接的压缩单元、干燥单元、膜分离单元和深冷分离单元；所述压缩单元，包括依次连接的至少一个压缩机、一个换热器和一个气液分离器；所述干燥单元，包括依次连接的至少两个吸附塔，所述吸附塔内装有干燥剂；所述膜分离单元，包括膜分离器；所述深冷分离单元，包括至少一个高效多通道换热器、至少一个低温气液分离器、至少一个气体膨胀设备和至少一个液体膨胀设备。

然而上述实用新型专利(申请号201520563229.6)中聚丙烯装置尾气单元与聚丙烯装置是成套设置的，对于有两套聚丙烯装置的工厂，两套聚丙烯装置的尾气回收单元是独立运行且互不关联，若两套聚丙烯装置同时运行，出现一套聚丙烯装置异常工况需要大量排放尾气时，这种独立运行设置的尾气回收单元会超出回收能力会导致一部分尾气排放至火炬，造成损失，影响经济效益。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种聚丙烯装置双线尾气回收单元，解决两套聚丙烯同步运行期间，出现一套聚丙烯装置异常工况需要大量排放尾气，通过另外一套运行的聚丙烯装置尾气回收单元回收尾气的问题，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种聚丙烯装置双线尾气回收单元，包括第一聚丙烯装置产品脱气仓、第二聚丙烯装置产品脱气仓、第一尾气回收单元、第二尾气回收单元、第一高压火炬、第二高压火炬、尾气回收互联管线、轻组分互联管线和输送气缓冲罐互联管线；

所述第一聚丙烯装置产品脱气仓出口与第一尾气回收单元连接；所述第一尾气回收单元出口有两个分路，分别是第一分路和第二分路，第一分路与第一聚丙烯装置产品脱气仓入口连接，第二分路与第一高压火炬连接；

所述第二聚丙烯装置产品脱气仓出口与第二尾气回收单元连接；所述第二尾气回收单元出口有两个分路，分别是第三分路和第四分路，第三分路与第二聚丙烯装置产品脱气仓入口连接，第四分路与第二高压火炬连接；

所述第一聚丙烯装置产品脱气仓出口与第二聚丙烯装置产品脱气仓出口设有尾气回收互联管线；

所述第一尾气回收单元出口与第二尾气回收单元出口设有轻组分互联管线；

所述第一尾气回收单元的第一产品出料输送气缓冲罐出口和第二尾气回收单元的第二产品出料输送气缓冲罐出口之间设有输送气缓冲罐互联管线。

优选的，所述尾气回收互联管线设有尾气控制阀。

优选的，所述轻组分互联管线设有排放控制阀。

优选的，所述第一尾气回收单元包括第一回收气压缩机、第一回收制冷系统和第一产品出料输送气缓冲罐。

优选的，所述第一回收气压缩机入口与第一聚丙烯装置产品脱气仓出口连接，第一回收气压缩机出口与第一回收制冷系统入口连接，第一回收制冷系统出口与第一高压火炬连接。

优选的，所述第二尾气回收单元包括第二回收气压缩机、第二回收制冷系统和第二产品出料输送气缓冲罐。

优选的，所述第二回收气压缩机入口与第二聚丙烯装置产品脱气仓出口连接，第二回收气压缩机出口与第二回收制冷系统入口连接，第二回收制冷系统出口与第二高压火炬连接。

优选的，所述输送气缓冲罐互联管线设有缓冲罐调节阀。

优选的，第一尾气回收单元的第一产品出料输送气缓冲罐入口与第一回收气压缩机的二级出口连接；第二尾气回收单元的第二产品出料输送气缓冲罐入口与第二回收气压缩机的二级出口连接。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过两套平行运行的聚丙烯装置设置的尾气回收互联管线、轻组分互联管线、输送气缓冲罐互联管线，可实现：1、当出现一套聚丙烯装置故障停车，将该套聚丙烯装置的尾气引至另外一套聚丙烯装置的回收气压缩机，减少电能消耗；2、当出现一套聚丙烯装置产品牌号切换过程中大量排放的尾气，改部分尾气至另外一套聚丙烯装置，避免尾气排放火炬造成损失，同时减少碳排放；3、当出现一套聚丙烯装置的回收气压缩机故障停车时，尾气可以改至另外一套聚丙烯装置的回收气压缩机，避免该套聚丙烯装置因回收气压缩机故障引起聚丙烯装置被迫停车而影响生产计划。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的一种聚丙烯装置双线尾气回收单元示意图。

附图标识说明：

1、尾气回收互联管线；2尾气控制阀；3、输送气缓冲罐互联管线；4、缓冲罐调节阀；5、轻组分互联管线；6、轻组分控制阀；

10、第一聚丙烯装置产品脱气仓；

20、第二聚丙烯装置产品脱气仓；

30、第一尾气回收单元；31、第一回收气压缩机；32、第一回收制冷系统；33、第一产品出料输送气缓冲罐；

40、第二尾气回收单元；41、第二回收气压缩机；42、第二回收制冷系统；43、第二产品出料输送气缓冲罐；

51、第一高压火炬；52、第二高压火炬；

101、第一分路；102、第二分路；103、第三分路；104、第四分路。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种聚丙烯装置双线尾气回收单元，包括第一聚丙烯装置产品脱气仓10、第二聚丙烯装置产品脱气仓20、第一尾气回收单元30、第二尾气回收单元40、第一高压火炬51和第二高压火炬52。第一聚丙烯装置和第二聚丙烯装置是两条并列的生产线，可以单独运行，每套聚丙烯装置都设有产品脱气仓、尾气回收单元和高压火炬。

所述第一聚丙烯装置产品脱气仓10出口与第一尾气回收单元30连接；所述第一尾气回收单元30出口有两个分路，分别是第一分路101和第二分路102，第一分路101与第一聚丙烯装置产品脱气仓10入口连接，第二分路102与第一高压火炬51连接。由上述结构，第一聚丙烯装置产品脱气仓10出口的尾气进入第一尾气回收单元30，经过处理后的尾气有两个去向，第一个去向经过第一分路101进入第一聚丙烯装置产品脱气仓10入口，第二个去向经过第二分路102与第一高压火炬51连接。

所述第二聚丙烯装置产品脱气仓20出口与第二尾气回收单元40连接；所述第二尾气回收单元40出口有两个分路，分别是第三分路103和第四分路104，第三分路103与第二聚丙烯装置产品脱气仓20入口连接，第四分路104与第二高压火炬52连接。由上述结构，第二聚丙烯装置产品脱气仓20出口的尾气进入第二尾气回收单元40，经过处理后的尾气有两个去向，第一个去向经过第三分路103进入第二聚丙烯装置产品脱气仓20入口，第二个去向经过第四分路104与第二高压火炬52连接。

所述第一聚丙烯装置产品脱气仓10出口与第二聚丙烯装置产品脱气仓20出口设有尾气回收互联管线1。由上述结构，第一聚丙烯装置产品脱气仓10出口的尾气可以从尾气回收互联管线1送到第二聚丙烯装置的第二尾气回收单元40，同样，第二聚丙烯装置产品脱气仓20出口的尾气可以从尾气回收互联管线1送到第一聚丙烯装置的第一尾气回收单元30。

所述第一尾气回收单元30出口与第二尾气回收单元40出口设有轻组分互联管线5。由上述结构，第一尾气回收单元30出口的净化尾气经过轻组分互联管线5可以从第三分路103进入第二聚丙烯装置产品脱气仓20入口或经过第四分路104至第二高压火炬52，同样，第二尾气回收单元40出口的净化尾气经过轻组分互联管线5可以从第一分路101进入第一聚丙烯装置产品脱气仓10入口或经过第二分路102至第一高压火炬51。

所述尾气回收互联管线1设有尾气控制阀2。由于上述结构，控制尾气控制阀2的开闭，就能控制第一聚丙烯装置和第二聚丙烯装置的产品脱气仓出口尾气的互通。

所述轻组分互联管线5设有轻组分控制阀6。由于上述结构，控制轻组分控制阀6的开闭，就能控制第一尾气回收单元30净化后尾气和第二尾气回收单元40净化后尾气的互通。

所述第一尾气回收单元30包括第一回收气压缩机31、第一回收制冷系统32和第一产品出料输送气缓冲罐33。所述第一回收气压缩机31入口与第一聚丙烯装置产品脱气仓10出口连接，第一回收气压缩机31出口与第一回收制冷系统32入口连接，第一回收制冷系统32出口与第一高压火炬51连接。所述第一产品出料输送气缓冲罐33入口与第一回收气压缩机31的二级出口连接。由于第一回收气压缩机31压缩比高，采用三级压缩，回收气压缩机的二级出口与第一产品出料输送气缓冲罐33入口连接，回收气压缩机的三级出口与第一回收制冷系统32入口连接。第一聚丙烯装置产品脱气仓10出口的尾气经过第一回收气压缩机31加压后，一部分从三级出口出来送至第一回收制冷系统32，另一部分从二级出口出来送至第一产品出料输送气缓冲罐33入口。

所述第二尾气回收单元40包括第二回收气压缩机41、第二回收制冷系统42和第二产品出料输送气缓冲罐43。所述第二回收气压缩机41入口与第二聚丙烯装置产品脱气仓20出口连接，第二回收气压缩机41出口与第二回收制冷系统42入口连接，第二回收制冷系统42出口与第二高压火炬52连接。所述第二产品出料输送气缓冲罐43入口与第二回收气压缩机41的二级出口连接。由于第二回收气压缩机41压缩比高，采用三级压缩，回收气压缩机的二级出口与第二产品出料输送气缓冲罐43入口连接，回收气压缩机的三级出口与第二回收制冷系统42入口连接。第二聚丙烯装置产品脱气仓20出口的尾气经过第二回收气压缩机41加压后，一部分从三级出口出来送至第二回收制冷系统42，另一部分从二级出口出来送至第二产品出料输送气缓冲罐43入口。

所述第一尾气回收单元30的第一产品出料输送气缓冲罐33出口和第二尾气回收单元40的第二产品出料输送气缓冲罐43出口之间有输送气缓冲罐互联管线3。由于设置有输送气缓冲罐互联管线3，第一产品出料输送气缓冲罐33和第二产品出料输送气缓冲罐43之间的来料气体可以互相补给。

所述输送气缓冲罐互联管线3设有缓冲罐调节阀4。通过调整缓冲罐调节阀4的开度，就能控制第一产品出料输送气缓冲罐33和第二产品出料输送气缓冲罐43之间的来料气体的互供量。

本实用新型的工作原理，本实用新型设有两套平行运行的聚丙烯装置，均包括产品脱气仓、尾气回收单元、高压火炬，两套聚丙烯装置可独立运行互不影响，可实现一套运行另一套停车检修，一套生产高熔指牌号聚丙烯另一套生产低熔指牌号聚丙烯。当发生如下情况：

1、一套聚丙烯装置故障，另一套聚丙烯装置正常运行。例如，第一聚丙烯装置故障停机，第二聚丙烯装置正常运行，此工况下，发生故障的第一聚丙烯装置要维持核心机组的运行，需要补充少量的丙烯和氮气供核心机组运转，此过程尾气量减少至最低，单独运行一台回收气压缩机会有富余，不利于节能环保，此时将尾气回收互联管线1的尾气控制阀2打开，就能把第一聚丙烯装置的尾气转至第二聚丙烯装置的尾气回收单元，通过提高第二聚丙烯装置的回收气压缩机的负荷至100％，降低第一聚丙烯装置的回收气压缩机的负荷至0％，就能把尾气切换至第二聚丙烯装置的回收单元，停运第一聚丙烯装置的回收气压缩机减少电能消耗，每小时节省电能1160kW。

2、一套生产高熔指牌号聚丙烯另一套生产低熔指牌号聚丙烯。以第一聚丙烯装置以氢调法生产中高熔指牌号聚丙烯产品为例，第一聚丙烯装置聚合系统的氢气浓度1.200mol％，第一回收气压缩机31负荷75％，制冷系统出来的轻组分气体丙烯浓度5％，同时排放到第一高压火炬51的轻组分气体流量约150kg/h。当要转产低熔指牌号聚丙烯产品时，第一聚丙烯装置聚合系统的氢气浓度需要降低到0.300mol％。可通过，方法一：通过停止氢气注入，通过第一聚丙烯装置聚合反应消耗氢气，无需增加排放，但切换时间大约是12h，大约出现过渡料450吨，造成产品降级损失约6.8万元。方法二：大量排放第一聚丙烯装置聚合系统的循环气，同时增加丙烯和氮气的补充，以置换的方式降低氢气浓度，可快速降低氢气浓度，切换时间3h，大约出现过渡料110吨，产品降级损失1.7万元。但同时第一聚丙烯装置聚合系统排放循环气到第一聚丙烯装置尾气回收单元量会增加，但超过第一回收气压缩机31回收能力时，多余部分尾气将会排高压火炬。而且当回收量超过第一回收制冷系统32正常能力时，轻组分气体的丙烯、丙烷等重组分含量会增加，也增加丙烯损失。使用方法二，通过将尾气回收互联管线1的尾气控制阀2打开，将第一和第二两台回收气压缩机入口的回收气互联，同时将两台回收气压缩机的负荷都提高到100％，使得第一聚丙烯装置聚合系统大量排放的循环气，通过两台回收气压缩机的富余能力进行回收，实现在快速降低第一聚丙烯装置聚合系统氢气浓度的同时，避免排高压火炬的现象。预计每次高熔指牌号切换至低熔指牌号，可节省5.1万元。

3、当出现一套聚丙烯装置的回收气压缩机故障停车时，尾气可以改至另外一套聚丙烯装置的回收气压缩机。例如，第一聚丙烯装置的第一回收气压缩机31故障，第一聚丙烯装置的尾气无法回收时，尾气将排放到高压火炬，每小时造成4.7万元的经济损失，同时出现增加碳排放等环保问题。此工况下，通过降低第一聚丙烯装置和第二聚丙烯装置的负荷，打开尾气回收互联管线1的尾气控制阀2，停止运行第一回收气压缩机31，将尾气全部改至第二回收气压缩机41回收，提高第二回收气压缩机41的负荷至100％；再将输送气缓冲罐互联管线3设有缓冲罐调节阀4打开，由于第一回收气压缩机31停机，第一产品出料输送气缓冲罐33无气源供应，缓冲罐调节阀4打开后，气源通过第二回收气压缩机41二级出口供应；同样的，当第一回收气压缩机31停机，第一聚丙烯装置产品脱气仓10无吹扫气供应，需要打开轻组分互联管线5上的轻组分控制阀6，将第二聚丙烯装置制冷单元出来的回收尾气通过轻组分互联管线5供给第一聚丙烯装置产品脱气仓10作为吹扫气，维持第一聚丙烯装置的运行。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，通过在两套平行运行的聚丙烯装置之间设置尾气回收互联管线、轻组分互联管线和输送气缓冲罐互联管线，增加两套聚丙烯装置的关联性，在一套聚丙烯装置故障停车，将该套聚丙烯装置的尾气引至另外一套聚丙烯装置的回收气压缩机，减少电能消耗；在一套聚丙烯装置产品牌号切换过程中大量排放的尾气，改部分尾气至另外一套聚丙烯装置，避免尾气排放火炬造成损失；在一套聚丙烯装置的回收气压缩机故障停车时，尾气可以改至另外一套聚丙烯装置的回收气压缩机，避免该套聚丙烯装置因回收气压缩机故障引起聚丙烯装置被迫停车而影响生产计划。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：包括第一聚丙烯装置产品脱气仓、第二聚丙烯装置产品脱气仓、第一尾气回收单元、第二尾气回收单元、第一高压火炬、第二高压火炬、尾气回收互联管线、轻组分互联管线和输送气缓冲罐互联管线；

所述第一聚丙烯装置产品脱气仓出口与第一尾气回收单元连接；所述第一尾气回收单元出口有两个分路，分别是第一分路和第二分路，第一分路与第一聚丙烯装置产品脱气仓入口连接，第二分路与第一高压火炬连接；

所述第二聚丙烯装置产品脱气仓出口与第二尾气回收单元连接；所述第二尾气回收单元出口有两个分路，分别是第三分路和第四分路，第三分路与第二聚丙烯装置产品脱气仓入口连接，第四分路与第二高压火炬连接；

所述第一聚丙烯装置产品脱气仓出口与第二聚丙烯装置产品脱气仓出口设有尾气回收互联管线；

所述第一尾气回收单元出口与第二尾气回收单元出口设有轻组分互联管线；

所述第一尾气回收单元的第一产品出料输送气缓冲罐出口和第二尾气回收单元的第二产品出料输送气缓冲罐出口之间设有输送气缓冲罐互联管线。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述尾气回收互联管线设有尾气控制阀。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述轻组分互联管线设有排放控制阀。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述第一尾气回收单元包括第一回收气压缩机、第一回收制冷系统和第一产品出料输送气缓冲罐。

5.根据权利要求4所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述第一回收气压缩机入口与第一聚丙烯装置产品脱气仓出口连接，第一回收气压缩机出口与第一回收制冷系统入口连接，第一回收制冷系统出口与第一高压火炬连接。

6.根据权利要求1所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述第二尾气回收单元包括第二回收气压缩机、第二回收制冷系统和第二产品出料输送气缓冲罐。

7.根据权利要求6所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述第二回收气压缩机入口与第二聚丙烯装置产品脱气仓出口连接，第二回收气压缩机出口与第二回收制冷系统入口连接，第二回收制冷系统出口与第二高压火炬连接。

8.根据权利要求1所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：所述输送气缓冲罐互联管线设有缓冲罐调节阀。

9.根据权利要求1所述的聚丙烯装置双线尾气回收单元，其特征在于：第一尾气回收单元的第一产品出料输送气缓冲罐入口与第一回收气压缩机的二级出口连接；第二尾气回收单元的第二产品出料输送气缓冲罐入口与第二回收气压缩机的二级出口连接。

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