[發明專利]一種將氣波制冷用于烯烴聚合工藝的排放物回收系統

在審

• 申請號: 201811465933.2
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109682166A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 廖祖維;張池金;董軒;王靖岱;陽永榮;蔣斌波;黃正梁;孫婧元;楊遙;張浩淼
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F25J3/06
• 分類號: F25J3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種烯烴聚合物生產中有效回收排放物的回收系統，包括：

脫揮單元，其用于接收來自烯烴聚合物生產系統的排放物，并輸出第一流體和聚烯烴樹脂；

壓縮單元，其用于接收來自所述脫揮單元的第一流體，將第一流體中各組分的壓力壓縮到同一等級，并利用換熱裝置冷卻壓縮后的流體，輸出第一回收產品以及第一氣相成分；

預分離單元，其用于接收來自所述壓縮單元的第一氣相成分，并輸出第二回收產品和第二氣相成分；

深冷單元，其用于接收來自所述預分離單元的第二氣相成分，并進一步回收輸出第三回收產品以及第四回收產品。

2.根據權利要求1所述的回收系統，其特征在于，所述壓縮單元包括：至少一個壓縮裝置，其用于接收來自所述脫揮單元的第一流體，將其中各組分的壓力壓縮到同一等級，并輸出第二流體；至少一個換熱器，其用于接收并冷卻來自壓縮裝置的第二流體，并輸出溫度低于第二流體露點溫度的含有氣液混合物的第三流體；至少一個氣液分離器，其用于接收第三流體以進行氣液分離，并在液相出口輸出第一回收產品，在氣相出口輸出第一氣相成分。

3.根據權利要求1所述的回收系統，其特征在于，所述預分離單元包括：至少兩個換熱器和至少一個氣液分離器；其中，來自所述深冷單元的組成包括氮氣的流股和來自所述深冷單元的組成包括含碳數小于或等于2的烴類流股，分別作為第一換熱器和第二換熱器的冷流股，逐級冷卻來自所述壓縮單元的第一氣相成分；被冷卻后的第一氣相成分溫度范圍為-30℃～0℃，形成氣液混合物并進入氣液分離器進行分離。

4.根據權利要求1～3任一項所述的回收系統，其特征在于，所述深冷單元包括：至少一個多流股換熱器、至少一個氣波制冷裝置、至少一個節流閥和至少一個氣液分離器。其中，多流股換熱器接收來自所述預分離單元的第二氣相成分，第二氣相成分冷凝形成氣液混合物，采用氣液分離器分離該氣液混合物，分離后的液相經過節流閥膨脹回流，經過多流股換熱器和氣波制冷裝置進一步冷卻為制冷劑，未冷凝的氣相返回多流股換熱器進行能量回用。

5.根據權利要求4所述的回收系統，其特征在于，所述氣波制冷裝置為壓力交換制冷機，包括外循環耗散式和深度膨脹式；其用于接收來自所述多流股換熱器某一出口的高溫高壓流股物料，在其內部發生膨脹產生脈沖，形成低溫低壓流股物料，通過氣波制冷裝置的自壓縮作用，回收該流股物料的部分壓力能，輸出低溫中壓流股物料。

6.根據權利要求5所述的回首系統，其特征在于，所述氣波制冷裝置的膨脹比與壓縮比呈線性關系，當膨脹比為3～6時，壓縮比為1.2～1.7，膨脹效率為0.7～0.86，壓縮效率為0.7～0.86，整體工作效率為0.6～0.74。

7.根據權利要求5所述的回收系統，其特征在于，所述氣波制冷裝置在實際工作中允許工作介質含至多30％的液相體積分數。

8.一種利用權利要求1所述裝置回收烯烴聚合物排放氣的方法，其包括如下步驟：

脫揮步驟，脫除烯烴聚合物的揮發性物質，分離輸出聚合物及排放氣；

壓縮步驟，接收來自脫揮步驟的排放氣，將排放氣中各氣體組分的壓力壓縮到同一等級，并分別輸出第一回收產品以及第一氣相成分；

預分離步驟，回收來自壓縮步驟的排放氣中的第二回收產品并輸出剩余排放氣流；

深冷分離步驟，進一步回收來自預分離步驟排放氣中的含碳數小于或等于2的烴類流股和氮氣流。