CN219518206U - 聚丙烯料仓压料氮气的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种聚丙烯料仓压料氮气的处理装置。所述聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，包括依次连接的缓冲罐A、布袋除尘器、精密过滤器、直联往复式真空增压机、缓冲罐B、电加热器和变压吸附装置；缓冲罐A的进料口连接压料氮气输送管线和高纯氮气输送管线，缓冲罐A的进料端和出料端分别设置有前程控阀组和后程控阀组；变压吸附装置连接氮气排出管线和解吸气管线。本实用新型的处理装置处理气量可达700Nm³/h，处理后氮气纯度≥99.9％，VOCs≤25ppm/Nm³，可以回用90％以上的氮气，同时可以回收99.99％的丙烯，具有节能、环保的特点。

Description

聚丙烯料仓压料氮气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种聚丙烯料仓压料氮气的处理装置。

背景技术

在间歇法液相本体聚丙烯生产中，需要通过氮气将聚丙烯粉料从闪蒸釜输送到料仓，这部分氮气即为压料氮气，一般从聚丙烯料仓顶部排出。压料氮气中除了氮气，还含有0.1-1.5％的丙烯气体和丙烷，以及50-200mg/m³的粉尘，其排放流量波动大，压料期间平均排放量在300-550Nm³/h左右，末期最高排放量达到6000-7000Nm³/h左右。压料氮气是大流量低浓度VOCs，还含有大量粉尘，如果直接高排放空不符合环保要求，因此需要设计一套处理装置，用于处理聚丙烯料仓压料氮气。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，压料氮气处理气量可达700Nm³/h，操作弹性80-120％，处理后氮气纯度≥99.9％，VOCs≤25ppm/Nm³，可以回用90％以上的氮气，同时可以回收99.99％的丙烯，具有节能、环保的特点。

本实用新型所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，包括依次连接的缓冲罐A、布袋除尘器、精密过滤器、直联往复式真空增压机、缓冲罐B、电加热器和变压吸附装置；所述缓冲罐A的进料口连接压料氮气输送管线和高纯氮气输送管线，所述缓冲罐A的进料端和出料端分别设置有前程控阀组和后程控阀组；所述直联往复式真空增压机的进料端设置有压力电动控制阀；所述变压吸附装置的进料端设置有温度传感器和质量流量计；所述变压吸附装置连接氮气排出管线和解吸气管线。

其中，压料氮气的流量波动很大，平均流量300-550Nm³/h，最高达6000-7000Nm³/h，但持续时间较短，每次5-8s左右，其原因是闪蒸釜出料结束，出口氮气压力降为常压，处于氮气直接放空状态，而操作工不能及时关闭氮气进口阀门导致这种状态。为解决这个问题需要保证超量氮气及时排出，不能使料仓承压，因此在尾气处理系统进口必须设置缓冲罐A，并在缓冲罐A前后均设置程控阀组，其中前程控阀组控制料仓压力，后程控阀组控制缓冲罐压力，使缓冲罐A进口压降低于料仓排气压降，保证料仓在大进气量情况下不会超压；同时在直联往复式真空增压机的进料端设置有压力电动控制阀，通过直联往复式真空增压机实现缓冲罐A压力的调节，保证料仓自动安全正常工作。

压料氮气经缓冲罐A缓冲后，在进入直联往复式真空增压机前需要经过布袋除尘器除尘、精密过滤器过滤两级除尘。

优选的，所述精密过滤器的两端连接有进出口压差变送器。精密过滤器采用两台并联，在开工时采用一开一备模式，进出口差压变送器通过前后压差数据可以判断精密过滤器的运行状态，出现堵塞时可以及时切换处理。

进一步优选的，精密过滤器的过滤精度为60μm。

压料氮气经直联往复式真空增压机增压后，再次经缓冲罐B缓冲，然后通过电加热器加热，通入变压吸附装置进行处理。

优选的，所述变压吸附装置包括若干台并联的吸附塔，所述吸附塔的顶部并联在均压管线和氮气排出管线上，底部并联在进料管线和解吸气管线。

进一步优选的，所述变压吸附装置包括4台并联的吸附塔。

优选的，所述氮气排出管线上设置有VOCs在线分析仪。VOCs在线分析仪用于检测排出氮气中的VOCs含量。

优选的，所述解吸气管线上设置有直联往复式真空泵。

所述变压吸附装置的工作过程为“吸附-顺放-均压降-逆放-抽真空-均压升-终充-吸附”，具体如下：

①吸附是指原料气通过吸附塔床层，其中容易被吸附的组分丙烯、丙烷被吸附剂所吸附，而不易吸附的氮气则从吸附塔顶分离出来稳压后回用；

②顺放是指吸附结束后，较高压力的气体继续顺着吸附方向放空的过程，这部分气体约占总流量的5-7％，用作运行冲洗流程时的再生气；

③均压降是指顺放结束后顺着吸附方向将吸附塔内混合气排至另外一台处于均压升状态的吸附塔的过程，这个过程也是纯化回收的有效气体丙烯、丙烷的过程；

④逆放是指逆着吸附方向将吸附塔内吸附的丙烯、丙烷混合气释放至气柜的过程，此过程是吸附剂再生的过程；

⑤抽真空是指利用直联往复式真空泵对吸附塔抽真空的过程，目的是使吸附剂完全再生；

⑥升压是指吸附剂完全再生后经过一系列升压过程将吸附塔压力升至接近吸附压力的过程；

⑦终充是指利用原料气从底部进入吸附塔，将吸附塔压力最终升至吸附压力的过程。

本实用新型的所有过程均可以通过PLC或DCS自动控制。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，将压料氮气依次经缓冲罐缓冲、布袋除尘、精密过滤器过滤、直联往复式真空增压机增压、电加热器加热后，进入变压吸附装置，经过吸附剂床层后，尾气中的丙烯、丙烷被吸附，产品气为纯度为99.9％以上的氮气，解吸气为50-70％左右的丙烯返回丙烯回收系统；

(2)对比于传统尾气处理装置，本实用新型的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，处理气量可达700Nm³/h，操作弹性80-120％，处理后氮气纯度≥99.9％，VOCs≤25ppm/Nm³，可以回用90％以上的氮气，同时可以回收99.99％的丙烯，具有节能、环保的特点。

附图说明

图1为本实用新型聚丙烯料仓压料氮气的处理装置结构示意图；

图2为本实用新型聚丙烯料仓压料氮气的变压吸附装置结构示意图；

图中：1、压料氮气输送管线；2、高纯氮气输送管线；3、前程控阀组；4、缓冲罐A；5、后程控阀组；6、布袋除尘器；7、进出口压差变送器；8、精密过滤器；9、压力电动控制阀；10、直联往复式真空增压机；11、缓冲罐B；12、电加热器；13、温度传感器；14、质量流量计；15、变压吸附装置；151、VOCs在线分析仪；152、均压管线；153、吸附塔；154、直联往复式真空泵；155、进料管线；16、氮气排出管线；17、解吸气管线。

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，包括依次连接的缓冲罐A4、布袋除尘器6、精密过滤器8、直联往复式真空增压机10、缓冲罐B11、电加热器12和变压吸附装置15；所述缓冲罐A4的进料口连接压料氮气输送管线1和高纯氮气输送管线2，所述缓冲罐A4的进料端和出料端分别设置有前程控阀组3和后程控阀组5；所述直联往复式真空增压机10的进料端设置有压力电动控制阀9；所述变压吸附装置15的进料端设置有温度传感器13和质量流量计14；所述变压吸附装置15连接氮气排出管线16和解吸气管线17。

所述精密过滤器8采用两台并联，过滤精度为60μm，其两端连接有进出口压差变送器7。

所述变压吸附装置15包括4台并联的吸附塔153，吸附塔153的顶部并联在均压管线152和氮气排出管线16上，底部并联在进料管线155和解吸气管线17；其中，氮气排出管线16上设置有VOCs在线分析仪151，用于检测排出氮气中的VOCs含量；解吸气管线17上设置有直联往复式真空泵154。

其中，压料氮气的流量波动很大，平均流量300-550Nm³/h，最高达6000-7000Nm³/h，但持续时间较短，每次5-8s左右，其原因是闪蒸釜出料结束，出口氮气压力降为常压，处于氮气直接放空状态，而操作工不能及时关闭氮气进口阀门导致这种状态。为解决这个问题需要保证超量氮气及时排出，不能使料仓承压，因此在尾气处理系统进口必须设置缓冲罐A4，并在缓冲罐A4前后均设置程控阀组，其中前程控阀组3控制料仓压力，后程控阀组5控制缓冲罐压力，使缓冲罐A4进口压降低于料仓排气压降，保证料仓在大进气量情况下不会超压；同时在直联往复式真空增压机10的进料端设置有压力电动控制阀9，通过直联往复式真空增压机10实现缓冲罐A4压力的调节，保证料仓自动安全正常工作。

两台并联的精密过滤器8在开工时采用一开一备模式，进出口差压变送器7通过前后压差数据可以判断精密过滤器8的运行状态，出现堵塞时可以及时切换处理。

压料氮气经缓冲罐A4缓冲后，在进入直联往复式真空增压机10前需要经过布袋除尘器6除尘、精密过滤器8过滤两级除尘。

压料氮气经直联往复式真空增压机10增压后，再次经缓冲罐B11缓冲，然后通过电加热器12加热，通入变压吸附装置15进行处理。

所述变压吸附装置15的工作过程为“吸附-顺放-均压降-逆放-抽真空-均压升-终充-吸附”，具体如下：

①吸附是指原料气通过吸附塔153床层，其中容易被吸附的组分丙烯、丙烷被吸附剂所吸附，而不易吸附的氮气则从吸附塔153顶分离出来稳压后回用；

②顺放是指吸附结束后，较高压力的气体继续顺着吸附方向放空的过程，这部分气体约占总流量的5-7％，用作运行冲洗流程时的再生气；

③均压降是指顺放结束后顺着吸附方向将吸附塔153内混合气排至另外一台处于均压升状态的吸附塔153的过程，这个过程也是纯化回收的有效气体丙烯、丙烷的过程；

④逆放是指逆着吸附方向将吸附塔153内吸附的丙烯、丙烷混合气释放至气柜的过程，此过程是吸附剂再生的过程；

⑤抽真空是指利用直联往复式真空泵154对吸附塔153抽真空的过程，目的是使吸附剂完全再生；

⑥升压是指吸附剂完全再生后经过一系列升压过程将吸附塔153压力升至接近吸附压力的过程；

⑦终充是指利用原料气从底部进入吸附塔153，将吸附塔153压力最终升至吸附压力的过程。

本实用新型的所有过程均可以通过PLC或DCS自动控制。

本实用新型的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，将压料氮气依次经缓冲罐缓冲、布袋除尘、精密过滤器过滤、直联往复式真空增压机增压、电加热器加热后，进入变压吸附装置，经过吸附剂床层后，尾气中的丙烯、丙烷被吸附，产品气为纯度为99.9％以上的氮气，解吸气为50-70％左右的丙烯返回丙烯回收系统；处理气量可达700Nm³/h，操作弹性80-120％，处理后氮气纯度≥99.9％，VOCs≤25ppm/Nm³，可以回用90％以上的氮气，同时可以回收99.99％的丙烯，具有节能、环保的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：包括依次连接的缓冲罐A(4)、布袋除尘器(6)、精密过滤器(8)、直联往复式真空增压机(10)、缓冲罐B(11)、电加热器(12)和变压吸附装置(15)；所述缓冲罐A(4)的进料口连接压料氮气输送管线(1)和高纯氮气输送管线(2)，所述缓冲罐A(4)的进料端和出料端分别设置有前程控阀组(3)和后程控阀组(5)；所述直联往复式真空增压机(10)的进料端设置有压力电动控制阀(9)；所述变压吸附装置(15)的进料端设置有温度传感器(13)和质量流量计(14)；所述变压吸附装置(15)连接氮气排出管线(16)和解吸气管线(17)。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：所述精密过滤器(8)的两端连接有进出口压差变送器(7)。

3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：精密过滤器(8)采用两台并联。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：所述变压吸附装置(15)包括若干台并联的吸附塔(153)，所述吸附塔(153)的顶部并联在均压管线(152)和氮气排出管线(16)上，底部并联在进料管线(155)和解吸气管线(17)。

5.根据权利要求1或4所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：所述变压吸附装置(15)包括4台并联的吸附塔(153)。

6.根据权利要求1或4所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：所述氮气排出管线(16)上设置有VOCs在线分析仪(151)。

7.根据权利要求1或4所述的聚丙烯料仓压料氮气的处理装置，其特征在于：所述解吸气管线(17)上设置有直联往复式真空泵(154)。