[發明專利]一種乙烯的低溫提純裝置

在審

• 申請號: 202110658874.6
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113429252A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 郝雅博;秦燕;許路軍;吳輝江;徐志明;吳杰;衛光普
• 申請（專利權）人: 杭州制氧機集團股份有限公司
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C7/13;C07C11/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳琦;陳繼亮

本發明公開了一種乙烯的低溫提純裝置，主要處理來自以乙烯為原料的合成工藝或生產乙烯工藝過程中產生的尾氣，如醋酸乙烯?乙烯共聚物制備過程中產生的脫泡氣、乙烯生產過程中的尾氣等，其工藝尾氣中通常含有乙烯、醋酸乙烯或重組分、氮氣、甲烷、乙烷、氧氣、二氧化碳、水或甲醇等，通過該裝置可以得到純度達到99.5%（mole）以上的乙烯產品氣，本發明裝置采用了分子篩的吸附凈化單元，集成板翅式換熱器（6/40/41）、重組分分離罐、乙烯分離罐或乙烯提純塔、乙烯儲罐或液態冷劑虹吸罐的低溫分離冷箱單元，冷劑壓縮機單元及連接管道為一體的深冷分離冷箱單元，本發明具有能耗低、投資小、易于調節等特點，提高企業的整體經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種乙烯的低溫提純裝置，屬于低溫氣體分離領域。

背景技術

在現有工廠中，以乙烯為原料的合成工藝或生產乙烯工藝過程中產生的尾氣，如醋酸乙烯-乙烯共聚物制備過程中產生的脫泡氣、乙烯生產過程中的尾氣等的處理方法均為去火炬焚燒排放，一些組分的不完全燃燒將產生一氧化碳、碳黑等直接污染環境的物質，燃燒完全也會產生二氧化碳氣體，加劇地球的溫室效應；另外，國家對環境資源的重視，提倡實現工廠的清潔化生產，減少溫室氣體的排放，實現碳中和目標。同時，這些尾氣中含有有效組分乙烯，其排放直接導致大量的經濟損失。所以，采用高效綠色的乙烯提純裝置，回收乙烯組分，實現乙烯的提純和回收，具有重要的意義，大大提高了工廠的經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，而設計一款乙烯的低溫提純裝置，為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：一種乙烯的低溫提純裝置，它由分子篩吸附凈化單元，低溫分離冷箱單元、冷劑壓縮機單元三部分組成，之間通過管道連接，所述分子篩吸附凈化單元內分別設有原料氣預冷換熱器、水分離罐、分子篩吸附器，其中原料氣預冷換熱器的一端通過管道連接外部原料氣體，另一端通過管道連接至水分離罐，水分離罐的頂部設有氣體管道，該管道分別連接至第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器，其底部設有污水管道，該管道連接至出污水系統，所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器的底部通過管道連接至電加熱器或蒸汽加熱器，可使高溫再生氣送至第一分子篩吸附器或第二分子篩吸附器，進行分子篩的再生，所述第一分子篩吸附器或第二分子篩吸附器通過管道與低溫分離冷箱單元連接，將凈化后的氣體進入低溫分離冷箱內。

作為優選：所述低溫分離冷箱由內置多根流道的主板翅式換熱器、重組分分離罐、乙烯分離罐或乙烯提純塔、冷劑補充系統、以及多根連接管道和多個節流閥門組成。

作為優選：所述管道與主板翅式換熱器的流道A相連通，并在流道E中冷卻后通過管道與重組分分離罐中部進料口相連通，在重組分分離罐中將工藝氣中的重組分冷凝，再通過管道排出冷箱，避免高凝固點的重組分在低溫部分凍結設備和管道；重組分分離罐的頂部分離出來的氣體通過管道，并在流道B中冷卻后通過管道、節流閥、管道與乙烯分離罐或乙烯提純塔相連通，在乙烯分離罐或乙烯提純塔中將其中的輕組分氣體分離出來，所述乙烯分離罐或乙烯提純塔頂部通過管道與主板翅式換熱器的流道C的下端相連接，上端通過管道與不凝氣收集裝置相連接；乙烯分離罐或乙烯提純塔底部液體通過管道、液位控制閥與主板翅式換熱器的流道D的下端相連通，液體經換熱器流道D復熱后通過管道與乙烯產品氣收集裝置相連接，得到高純度的乙烯產品氣，所述乙烯分離罐或乙烯提純塔的中部一側還連接有冷劑補充系統。

作為優選：所述冷劑補充系統為通過管道與外側液態冷劑相連接的乙烯儲罐，其中乙烯儲罐底部液體通過管道、閥門與乙烯分離罐的中部進料口相連通，與工藝氣相混合，為系統補充冷量；且在乙烯儲罐頂部通過管道與火炬收集裝置相連接，維持裝置較高壓力，同時避免乙烯儲罐壓力過高。

作為優選：所述冷劑補充系統為通過管道以及閥門與外部液態冷劑連接的液態虹吸罐，所述液態虹吸罐通過管道與主板翅式換熱器的流道E的下端和中端相連通，流道E的上端通過管道與低壓氣體收集裝置相連通，所述主板翅式換熱器中液體蒸發造成上下密度差實現液體蒸發，從而為乙烯分離系統提供持續穩定的冷量。