[實(shí)用新型]聚乙烯生產(chǎn)過程中排放氣中烴類氣和氮?dú)獾幕厥昭b置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420645296.8
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN204182152U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬艷勛;杜國(guó)棟;栗廣勇;李恕廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連歐科膜技術(shù)工程有限公司
• 主分類號(hào): B01D5/00
• 分類號(hào): B01D5/00;B01D53/22
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及排放氣中含有烴類氣和氮?dú)獾幕厥昭b置，具體涉及一種在聚乙烯生產(chǎn)過程中，針對(duì)排放氣中烴類氣和氮?dú)獾幕厥昭b置。

背景技術(shù)

在聚乙烯生產(chǎn)過程中，在單體的精制、聚合反應(yīng)和聚乙烯粉料脫氣過程中，都會(huì)有含大量烴類氣體(如未反應(yīng)的單體乙烯、丁烯-1和異戊烷)和氮?dú)獾奈矚馀懦觥Ｄ壳熬捎脡嚎s冷凝工藝流程來回收排放氣中的烴類氣，但由于受冷凝壓力和溫度的限制，該設(shè)計(jì)僅能回收大部分的C4以上組分，乙烯的回收率很低(一般在20％以下)，剩下的烴類氣和氮?dú)舛甲鳛閺U氣排放到火炬系統(tǒng)，即造成了資源的浪費(fèi)，又造成環(huán)境污染。所以進(jìn)一步回收排放到火炬系統(tǒng)的氣體中烴類和氮?dú)馐呛苡幸饬x的。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本實(shí)用新型提供一種聚乙烯生產(chǎn)工藝排放氣中烴類和氮?dú)饣厥昭b置，其烴類氣體回收率高、氮?dú)饪梢灾貜?fù)利用的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作安全。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

聚乙烯生產(chǎn)過程中排放氣中烴類氣和氮?dú)獾幕厥昭b置，所述回收裝置依次包括排放氣管路、換熱器、低溫氣液分離器、透平膨脹機(jī)、管路Ⅰ、管路Ⅱ、管路Ⅲ；所述低溫氣液分離器具有進(jìn)口、排氣口和排液口；膨脹機(jī)具有進(jìn)口和出口；所述排放氣管路連通管路Ⅰ，管路Ⅰ流經(jīng)換熱器后，連通所述低溫氣液分離器進(jìn)口；所述低溫氣液分離器的排氣口經(jīng)管路Ⅲ連通所述膨脹機(jī)的進(jìn)口；膨脹機(jī)的出口連通管路Ⅱ，管路Ⅱ也流經(jīng)換熱器。

本發(fā)明所述的低溫氣液分離器是指操作溫度在-100℃以下的氣液分離器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述排放氣管路與管路Ⅰ之間還設(shè)有膜分離器Ⅰ和膜分離器Ⅱ；所述膜分離器Ⅰ具有截留側(cè)Ⅰ和滲透?jìng)?cè)Ⅰ；所述膜分離器Ⅱ具有截留側(cè)Ⅱ和滲透?jìng)?cè)Ⅱ；所述排放氣管路、截留側(cè)Ⅰ、截留側(cè)Ⅱ、管路Ⅰ依次連通。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述膜分離器Ⅰ的分離膜為烴類組分滲透速率高于氫氣、氮?dú)饨M分的膜；所述膜分離器Ⅱ的分離膜為氫氣組分滲透速率高于氮?dú)狻N類組分的膜。

本發(fā)明膜分離器Ⅰ的膜為優(yōu)先透過丁烯-1、異戊烷等烴類組分的膜；具體可選用橡膠態(tài)高分子膜，如有機(jī)硅氧烷類高分子膜等，烴類組分在此類材料的滲透速率高于氫氣、氮?dú)獾葰怏w。

本發(fā)明膜分離器Ⅱ的膜為優(yōu)先透過氫氣的膜；具體可選用玻璃態(tài)高分子膜，如聚酰亞胺膜、聚芳酰胺膜膜、聚砜膜等，氫氣在此類材料的滲透速率高于氮?dú)?、烴類等氣體。

優(yōu)選地，所述管路Ⅲ也流經(jīng)換熱器。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述膜分離器Ⅰ、膜分離器Ⅱ分別具有膜組件，所述膜分離器Ⅰ、膜分離器Ⅱ的膜組件結(jié)構(gòu)為螺旋卷式膜組件、板框式膜組件、中空纖維膜組件中的任意一種。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述回收裝置還包括低壓氣液分離器和管路Ⅳ；所述低壓氣液分離器具有進(jìn)口、排氣口和排液口；所述低溫氣液分離器的出液口經(jīng)管路Ⅳ連通所述低壓氣液分離器的進(jìn)口。

優(yōu)選地，所述管路Ⅳ流經(jīng)換熱器。

本發(fā)明所述的低壓氣液分離器是指操作壓力在0.1～0.4MPaG的氣液分離器，其大大低于原排放氣體的壓力。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述回收裝置還包括制動(dòng)風(fēng)機(jī)，連接所述透平膨脹機(jī)；所述管路Ⅱ流經(jīng)換熱器后，連通所述制動(dòng)風(fēng)機(jī)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述排放氣管路與膜分離器Ⅰ之間還設(shè)有過濾器。

優(yōu)選地，所述制動(dòng)風(fēng)機(jī)出口設(shè)有氣體分流閥；所述低溫氣液分離器的排液口設(shè)有液體減壓閥。

聚乙烯生產(chǎn)工藝排放氣流經(jīng)膜分離器Ⅰ時(shí)，丁烯-1、異戊烷等烴類組分優(yōu)先透過膜并在滲透?jìng)?cè)Ⅰ富集后，可進(jìn)一步通過富烴類氣管路回收；截留側(cè)Ⅰ的氣體進(jìn)入膜分離器Ⅱ；

截留側(cè)Ⅰ的氣體流經(jīng)膜分離器Ⅱ時(shí)，氫氣組分優(yōu)先透過膜并在滲透?jìng)?cè)Ⅱ富集后，可進(jìn)一步通過尾氣管路送到火炬系統(tǒng)；截留側(cè)Ⅱ的氣體進(jìn)入換熱器進(jìn)行熱交換，降溫；

截留側(cè)Ⅱ的氣體經(jīng)熱交換降溫后，進(jìn)入低溫氣液分離器；

經(jīng)低溫氣液分離器分離后，氣相經(jīng)低溫氣液分離器的排氣口返回到換熱器5，復(fù)熱，流入膨脹機(jī)后進(jìn)入制動(dòng)風(fēng)機(jī)，由制動(dòng)風(fēng)機(jī)排出的氣體一部分通過氣體分流閥排放到尾氣管路，剩下的氣體進(jìn)入回收氮?dú)夤苈?，通過管路送出界區(qū)，返回聚乙烯裝置重復(fù)利用。

經(jīng)低溫氣液分離器分離后，液相進(jìn)入換熱器經(jīng)換熱、復(fù)熱后，流入低壓氣液分離器。

低壓氣液分離器頂部為回收的氣相烴類，通過管路送出界區(qū)，返回到乙烯裂解裝置；低壓氣液分離器底部為回收的液相烴類，通過管路送出界區(qū)，返回到聚乙烯裝置。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)采用膜分離技術(shù)和透平膨脹技術(shù)相耦合的工藝，實(shí)現(xiàn)了烴類氣和氮?dú)獾淖罴鸦厥招Ч?/p>