本發明專利技術提供了一種用于烯烴聚合工藝的排放物回收系統，包括：脫揮裝置，其用于接收來自烯烴聚合工藝的排放物和新鮮吹掃氣，并輸出第一流體和聚烯烴樹脂；包括壓縮裝置和第一換熱裝置的壓縮冷卻單元，其用于接受第一流體并輸出第一氣液混合物；用于對第一氣液混合物進行氣液分離的第一氣液分離裝置，其輸出第一回收產品和第一氣相成分；第一氣體分離裝置，其用于接收第一氣相成分并脫除其中的小分子物質，輸出富含小分子氣體的成分和富含烴類物質的第二氣相成分；以及第二氣體分離裝置，其包括第二換熱裝置、第二氣液分離裝置和第一氣體膨脹裝置。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種用于烯烴聚合工藝的排放物回收系統，包括：脫揮裝置，其用于接收來自烯烴聚合工藝的排放物和新鮮吹掃氣，并輸出第一流體和聚烯烴樹脂；包括壓縮裝置和第一換熱裝置的壓縮冷卻單元，其用于接受第一流體并輸出第一氣液混合物；用于對第一氣液混合物進行氣液分離的第一氣液分離裝置，其輸出第一回收產品和第一氣相成分；第一氣體分離裝置，其用于接收第一氣相成分并脫除其中的小分子物質，輸出富含小分子氣體的成分和富含烴類物質的第二氣相成分；以及第二氣體分離裝置，其包括第二換熱裝置、第二氣液分離裝置和第一氣體膨脹裝置。【專利說明】
本專利技術涉及烯烴聚合物的生產，更具體地涉及。
技術介紹
樹脂脫揮(脫除樹脂中可揮發物)和排放氣回收是烯烴聚合物生產工藝中的重要工序，并且在許多文獻中已經進行過相關的研究。例如，在CN102171256中描述了樹脂脫揮過程和方法。而在US5, 391, 656中公開了一種壓縮冷凝的排放氣回收方法。烯烴聚合生產過程中的排放氣是指從反應器、閃蒸罐、脫揮裝置等排出的含有反應氣體的氣態流股。例如，漿液法聚乙烯生產工藝的排放氣主要來自產品閃蒸罐和脫揮裝置，而氣相法工藝的排放氣主要來自脫揮裝置。根據工藝和生產牌號的不同，反應氣體包含有各種烴類物質(包括單體、共聚單體、冷凝劑、溶劑、反應副產物、烷烴雜質等)、惰性氣體和其它小分子等物質。惰性氣體一般是氮氣和飽和烴。氮氣可用于平衡反應器壓力或輸送催化劑。飽和烴是作為雜質隨反應的原料一同進入反應系統。小分子物質一般是氫氣，用于調節烯烴聚合物的分子量。例如，在生產乙烯丁烯共聚的線性低密度聚乙烯(LLDPE)工藝中，反應氣體含有乙烯(C2H4)、丁烯U-C4H8)、乙烷(C2H6)、丁烷(n-C4H1Q)、氫氣(H2)、異戊烷(1-C5H12)、氮氣(N2)等物質。從反應器排出的樹脂和反應氣體一起被輸送到樹脂脫揮裝置，以便脫除樹脂中所夾帶或溶解的烴類物質。在某些工藝中，氮氣用于把固態的樹脂從反應系統輸送到脫揮裝置，例如可見于US4，372，758。脫揮裝置的操作壓力遠小于反應系統。因此，在樹脂進入脫揮裝置的瞬間，其所夾帶的大部分烴會從樹脂中迅速地分離出來。樹脂從脫揮裝置的上部進入，以密相流自上而下地流動。樹脂保持一定料位。為脫除樹脂中所溶解的烴，在脫揮裝置的中部和下部通入惰性氣體，一般是氮氣作為吹掃氣體。吹掃氣體主要用于進一步降低烴的分壓。吹掃氣體自下而上地流動，在與樹脂的相互作用中起到脫除殘留烴的作用。樹脂脫揮的目的是保證造粒和風送等下游裝置運行的安全和聚烯烴產品儲存運輸的安全，減少產品異味。從脫揮裝置頂部排出的氣體稱為排放氣，它包括在脫揮裝置中與樹脂分離的所有反應氣體以及前述的吹掃氣體。顯然，排放氣中含有大量的烴類物質，如果不進行回收而直接放空或排放火炬系統燃燒，將會造成嚴重的原料浪費、經濟損失以及環境污染。因此，對排放氣中的烴類物質進行回收利用具有重大的意義。排放氣中烴類的含量一般較低，不能直接送回反應系統或其他工藝裝置進行利用，因此通常需要采用排放氣回收裝置。該排放氣回收裝置實質上是烴和吹掃氣體的分離裝置，其一方面對烴類進行提濃之后將其輸送回反應系統或其他工藝裝置，另一方面對吹掃氣體進行提濃并輸送回脫揮裝置供循環使用。但是，排放氣的低壓力以及烴類濃度低的特點給排放氣的回收造成了相當的困難。壓縮冷凝法是一種傳統的氣體分離方法，其流程簡單、處理量大，在聚烯烴排放氣的回收中已得到廣泛的應用。壓縮冷凝法回收排放氣的流程一般如下所述。首先將排放氣輸送到低壓冷卻器中。如果該冷卻器的出口溫度達到排放氣的露點以下，則部分比較重的烴組分冷凝，排放氣以氣液混合物的形式進入低壓冷凝罐，回收冷凝的液體。為進一步回收烴類，對未冷凝的氣體由壓縮機進行加壓以提高排放氣露點，然后由高壓冷卻器和高壓冷凝器降溫冷凝。氣液混合物進入高壓凝液罐進行氣液分離，分離出的冷凝液與低壓冷凝液均可以送回反應系統供進一步利用，而氣體則排往火炬。顯然，壓縮冷凝法可以用于比吹掃氣更重的烴類組分(可凝性烴)回收。然而如前所述，排放氣中僅含有少量的可凝性烴，因此大量的不凝氣被無效地壓縮和冷卻，從而影響了壓縮冷凝方法的經濟性。因此，壓縮冷凝法主要有以下幾個不足之處:1)排放氣中可凝性烴類的含量越低，則壓縮冷凝法的效率越低；2)難以回收與吹掃氣體(氮氣)沸點接近的Cl?C3的烴類，其回收率一般不大于30% ；3)未冷凝的排放氣中的吹掃氣體的濃度達不到脫揮的要求，因此無法循環利用而只能排放火炬系統。專利US5，521，264公開了一種利用物理吸收-解析法回收聚烯烴排放氣中單體的方法，其工藝流程包括:排放氣經過壓縮冷凝工藝回收冷凝液，未冷凝的排放氣進入吸收塔；在吸收塔中利用吸收劑來吸收排放氣中的烴類，得到含氮氣和輕組分的塔頂氣流，以及含吸收劑和被吸收單體的塔底液流，其中塔頂氣流可選地排放到火炬中、用作輸送氣或者輸送到脫氣倉，而塔底液流進入解吸塔；以及在解吸塔中將塔底液流中的吸收劑與單體分離，得到含單體的塔頂流股和含吸收劑的塔底流股，其中塔底流股返回吸收塔供循環使用，而反應單體返回反應系統。另外，專利US5，681，908對US5，521，264進行了改進，在其基礎上增加了反應副產物的分離過程，以防止反應副產物在系統內累積。盡管吸收-解吸法可在壓縮冷凝方法的基礎上進一步回收烴類，但其流程復雜，設備數量多，并且大量的吸收劑反復地升溫和降溫，這需要額外的能耗與公用工程，導致操作費用和投資均顯著地增高。中國專利申請CN200920203363.X公開了一種用于在聚丙烯的生產過程中回收丙烯的工藝。其中，生產過程中排出的尾氣經粉塵過濾器、緩沖氣柜、壓縮機、冷凝器后得到氣液混合物，該氣液混合物送入氣液分離器進行氣液分離，所得的不凝氣體經過過濾和伴熱后進入膜分離器，而丙烯等烴類組分則在膜滲透側富集，返回壓縮機的入口。該申請采用壓縮冷凝與膜分離相結合的方法使丙烯的回收率提高到99%。然而，如專利CN87103695所指出的那樣，采用膜系統對吹掃氣體進行分離不能得到純度高得足以直接供循環使用的氣體。為了解決這一問題，需要將其和其他方法相結合(例如結合專利CN87103695所公開的與變壓吸附裝置相結合的方法)以進一步提純氣體，或者如該專利申請CN200920203363.X所提出的那樣返回壓縮機進行重復壓縮。這兩種方式都會顯著地增加投資和能耗。中國專利CN202485331公開了一種回收膜分離的尾氣的方法。該方法是在膜系統回收烴類物質的基礎上通過深冷方式進一步回收烴，其特點是利用尾氣的壓力通過透平膨脹機做功，從而實現冷凝乙烯等輕組分所需要的低溫。然而，該方法無法與聚烯烴工藝的脫揮過程以令人滿意的方式相結合。例如，該方法所排出的尾氣壓力較低，不能于進一步回收利用。同時，對于氫氣含量較高的情況來說，吹掃氣體的循環使用會造成氫氣在系統內的積累，從而出現回收效率下降等一系列問題。由此可見，現有的用于在烯烴聚合物生產中回收排放氣的方法和裝置雖然各有特色，但均無法同時實現烴的高效回收和吹掃氣體的循環使用。
技術實現思路
針對現有技術中的不足，本專利技術的目的是一種，其能夠以低能耗、低投資的方式回收排放氣中的低沸點烴類，同時能夠輸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于烯烴聚合工藝的排放物回收系統，包括：脫揮裝置(110)，其用于接收來自烯烴聚合工藝的排放物(102)和新鮮吹掃氣(105)，并輸出第一流體(112)和聚烯烴樹脂(108)；包括壓縮裝置(120)和第一換熱裝置(125)的壓縮冷卻單元，其用于接受所述第一流體并輸出第一氣液混合物(128)；用于對第一氣液混合物進行氣液分離的第一氣液分離裝置(130)，其輸出第一回收產品(131)和第一氣相成分(132)；第一氣體分離裝置(140)，其用于接收第一氣相成分并脫除其中的小分子物質，輸出富含小分子氣體的成分(141)和富含烴類物質的第二氣相成分(142)，第二氣體分離裝置(150)，其包括第二換熱裝置(160)、第二氣液分離裝置(170)和第一氣體膨脹裝置(180)，其中所述第二換熱裝置(160)包括：第一流動通道(161)，用于接收第二氣相成分(142)并將其輸送到第二氣液分離裝置(170)；第二流動通道(162)，用于接收來自第二氣液分離裝置(170)的第三氣相成分(172)并將其輸送到第一氣體膨脹裝置(180)；第三流動通道(163)，其接收來自第二氣液分離裝置(170)的液相成分(173)，并將其作為第二回收產品(174)輸出；以及第四流動通道(164)，用于接收來自第一氣體膨脹裝置(180)的氣體且輸出第四氣相成分，所述第四氣相成分包括能夠添加到所述新鮮吹掃氣(105)中的循環吹掃氣(175)。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊中維，
申請(專利權)人：杭州雙安科技有限公司，楊中維，
類型：發明
國別省市：
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