[發明專利]一種從工業尾氣中回收乙烯的系統及其工藝

在審

• 申請號: 202011120704.4
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112374960A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 吳輝江;劉銘;袁萬明;于德志;鄧自文
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團重慶川維化工有限公司
• 主分類號: C07C7/148
• 分類號: C07C7/148;C07C7/13;C07C7/00;C07C11/04;B01D53/00;B01D53/14;B01D53/78;B01D53/62;B01D53/26
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 岳兵

本發明涉及化工尾氣處理領域，具體涉及一種從工業尾氣中回收乙烯的系統及其工藝，包括沿物料運動方向依次設置的預處理單元和冷凝分離單元；所述冷凝分離單元包括熱交換部，所述熱交換部包括沿物料運動方向依次設置的第二熱交換器和第一熱交換器，第二熱交換器用于將物料中高臨界溫度雜質液化，第一熱交換器用于將物料中的乙烯液化；所述預處理單元包括水洗塔和堿洗塔。本方案解決從生產醋酸乙烯?乙烯共聚物過程產生的工業尾氣中難以高效且充分地回收乙烯的技術問題。本方案的乙烯回收設備以及工藝可以應用于醋酸乙烯?乙烯共聚物制備中的尾氣回收以及純化分離的實踐操作中。

技術領域

本發明涉及化工尾氣處理領域，具體涉及一種從工業尾氣中回收乙烯的系統及其工藝。

背景技術

醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)是由醋酸乙烯和乙烯共聚而成的工業材料，具有廣泛的用途。在醋酸乙烯-乙烯共聚物的生產過程，會使用到大量的乙烯作為合成原料，由于乙烯過量，生產過程中會產生含有大量乙烯的工業尾氣。現有技術中，對尾氣的主要處理方法是將該尾氣通過壓縮機送往鍋爐或者火炬燃燒。但是尾氣中含有的乙烯和醋酸乙烯均為合成醋酸乙烯-乙烯共聚物的原料成分，直接將尾氣燃燒，具有利用價值的成分沒有被充分利用，造成了資源浪費。生產醋酸乙烯-乙烯共聚物過程產生的工業尾氣成分較為復雜，亟需設計一種乙烯回收系統和工藝，用以高效且充分地回收工業尾氣中的乙烯。

發明內容

本發明意在提供乙烯深冷回收方法，以解決從生產醋酸乙烯-乙烯共聚物過程產生的工業尾氣中難以高效且充分地回收乙烯的技術問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種從工業尾氣中回收乙烯的系統，包括沿物料運動方向依次設置的預處理單元和冷凝分離單元；所述冷凝分離單元包括熱交換部，所述熱交換部包括沿物料運動方向依次設置的第二熱交換器和第一熱交換器，第二熱交換器用于將物料中高臨界溫度雜質液化，第一熱交換器用于將物料中的乙烯液化；所述預處理單元包括水洗塔和干燥塔。

本方案的原理及優點是：通過預處理單元的水洗塔和干燥塔，可以將制備醋酸乙烯-乙烯共聚物過程中產生的尾氣中的部分雜質除去，例如醋酸乙烯-乙烯共聚物、水等。然后通過兩次冷凝處理(熱交換)，先使得高臨界溫度雜質發生液化，使其與氣態的乙烯分離開；然后再將乙烯液化，使得乙烯與低臨界溫度雜質分離，最后可以獲得純度在99.5％以上的乙烯純品。其中，高臨界溫度雜質在本方案中是指：該物質在一定壓強下發生液化的最高溫度(也可稱作沸點)大于乙烯的發生液化的最高溫度。低臨界溫度雜質是指：該物質在一定壓強下發生液化的最高溫度小于乙烯的發生液化的最高溫度。臨界溫度是指物質在一定壓強下發生液化的最高溫度。

在本方案中，預處理單元可以除去諸如水等容易在低溫冷凝過程中凝固的物質，再通過兩步熱交換，使得乙烯可以與雜質充分分離，獲得較高純度的乙烯單品。本方案可以將工業尾氣中的乙烯充分回收利用，實現了節能減排，以及對資源的效合理地利用。

干燥塔在本方案中的設置較為重要，發明人通過長期的實踐和研究，發現通過冷凝的手段分離純化乙烯很容易出現在冷凝過程中的冰堵現象。使用干燥塔除水可使得尾氣(具體為尾氣Ⅵ)中的水含量降低至1-5ppm，并且乙烯在通過干燥塔的過程中其本身的損耗量較少。現有技術中有使用將尾氣的溫度降低至1-15℃左右的方案，通過降溫使得尾氣中的水凝出，從而防止冰堵，但是這種方式并不能使尾氣中的水含量降低至5ppm以下，在后續深冷的過程中仍然有很大的冰堵的風險。

進一步，所述預處理單元還包括位于水洗塔和干燥塔之間的堿洗塔；堿洗塔和干燥塔之間設有水冷卻器。