[實用新型]用于處理凈化流的裝置

有效

• 申請號: 201520707052.2
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN205084593U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: P.蘇;N.P.韋恩;M.雅各布斯;魏曉彤;S.托馬斯-德羅茲;王學震
• 申請（專利權）人: 膜技術研究股份有限公司
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D53/00;B01D5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;胡斌

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年5月27日提交的美國申請序號14/772,738和2014年9月15日提交的美國申請序號14/486,382的優先權，其被作為美國專利號9,073,808于2015年7月7日公布，其公開被整體地通過引用結合到本文中。

技術領域

本實用新型涉及一種用于在聚烯烴制造工藝中回收烯烴的工藝。更具體地，本實用新型涉及使用氣體分離膜來處理凈化箱（purgebin）出口（vent）流以便回收未反應的烯烴并選擇性地凈化來自聚合工藝的烷烴。

背景技術

聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）是世界上需求最多的兩種聚合物。這些聚合物一起組成了全世界所生產塑料的一半體積。

工藝在聚烯烴生產期間，烯烴原料的一小部分在經過原材料提純、化學反應以及產物提純及整理時損失。具體地，與烯烴原料一起進入的烷烴必須被移除以防止其在反應環路中的建立，并且當這一烷烴在從環路中凈化時，烯烴損失。對于典型的聚烯烴工廠，這導致了每年1百萬美元至3百萬美元的年度損失。對于一種更加高效的防止原料中烯烴單體損失的方法的發展在石油化學領域來說已經是持續進行的工藝。

在聚烯烴制造中，包含烯烴單體、催化劑和其它作用劑的原料被引入到高壓聚合反應器中。在反應期間生產初級的聚合物產物。初級產物包含聚烯烴、大量的未反應烯烴以及小量的溶劑、催化劑、穩定劑、其它烴或者任何其它材料，這取決于所使用的制造工藝。為了移除在初級產物中所溶劑的易揮發的污染物，其被傳遞至大的箱體，在那里使用氮來將他們凈化離開。來自這個步驟的排出氣體包含氮、未反應的烯烴單體、與烯烴原料一起進入的不期望的相似烷烴和其它特定工藝材料。在過去，這些排出氣體被發送用于燃燒，帶來了未反應的烯烴的廢料。

已經提出了用于緩解排出流中的未反應烯烴的損失的各種工藝和技術。

授予Dembicki等人（Dow化學公司）的美國專利號4,623,704公開了一種用于用膜來處理聚合排出氣體的工藝。該排出流被壓縮且然后被冷卻并冷凝。冷卻的氣體和液體被發送到液體/氣體分離器。在分離之后，氣流被發送通過一系列的膜分離步驟，其產生富含乙烯的滲透流。回收乙烯被再循環到聚合工藝。

授予Wijmans（Membrane技術研究公司）的共用所有美國專利號5,089,033和5,199,962公開了用于在否則將被排放到大氣中的氣流中回收可冷凝組分的工藝。該工藝涉及到冷凝步驟和膜分離步驟。在一個實施例中，氣流被壓縮并冷卻以執行冷凝步驟。然后跨對于可冷凝組分而言選擇性地可滲透的膜傳遞未冷凝氣體。

授予Baker等人（MembraneTechnologyandResearch公司）的共同所有美國專利號6,271,319公開了一種用于使用對于丙烯而言可滲透超過丙烷的氣體分離膜來處理未凝結氣流的工藝。富含烯烴的滲透流被收回并再循環到反應器進口。

這些專利及其它現有技術主要集中于使得氣流冷凝并從由冷凝步驟產生的結果得到的未冷凝氣體回收未反應烯烴。然而，很少對從冷凝液體流回收未反應烯烴進行講授。

授予Gottschlich等人（MembraneTechnologyandResearch公司）的共同所有美國專利號5,769,927公開了一種用于處理來自聚合物制造操作的凈化排出流的工藝。該凈化排出流包含未反應烯烴單體和氮。最初在冷凝步驟中處理該凈化排出流。然后將未冷凝氣體傳遞至膜分離步驟，在那里，膜是有機物選擇性的，意味著膜對未反應單體的選擇性超過其它氣體。液體冷凝物被指引到閃發步驟。該閃發步驟產生富含單體的液體產物流和在工藝中被再循環的閃發氣體。

工藝盡管已知的是，來自未冷凝氣流（例如在美國專利號6,271,319中所公開的那樣）的膜分離的滲透流富含烯烴，冷凝液體流還是包含不期望的污染物，例如烷烴和溶劑氮。由此保留了進一步處理凈化箱出口流以回收未反應的烯烴的需求。

實用新型內容

因此，本實用新型涉及一種用于處理來自多烯烴制造操作的凈化流以回收烯烴的裝置。工藝在處理期間，凈化流被冷凝并分離，產生液體冷凝物流和未冷凝氣流。這兩個流都包含未反應的烯烴以及其它組分，諸如烷烴、氮和輕氣體。為了回收未反應烯烴，用膜分離單元來處理兩個流。從處理未冷凝氣流，回收的烯烴被再循環回到壓縮機。來自處理液體冷凝物的回收未反應烯烴可在再循環環路中被發送至聚合反應器以便用作原料。

因此，在基本實施例中，本實用新型的裝置包括以下部件：

(a)壓縮機，其具有凈化氣體進口和壓縮氣體出口；