[发明专利]气相法聚烯烃排放尾气的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种排放尾气的回收方法，特别是涉及一种气相法合成聚烯烃工艺中排放尾气的回收方法。

背景技术

近年来，随着世界石化行业、煤化工行业及丙烷脱氢等技术的快速发展，聚烯烃的数量及产能快速增加，2007年，世界聚丙烯产能4826万吨/年；2012年，世界聚丙烯产能达到6430万吨/年。而在国内，由于国内聚烯烃供需缺口较大，国内新建大型炼油、乙烯项目下游大多配套聚烯烃装置；另外，随着我国煤化工项目的建设热潮，煤头聚烯烃项目产能占比将逐步提高。预计2015年国内聚丙烯产能将达到2200万吨/年左右，2020年产能将达到3100万吨/年左右。

聚烯烃工艺技术中气相法工艺具有流程路线短、设备数量少、开/停车方便等优点，近十年来建成的聚丙烯装置超过70％采用气相法工艺聚合技术。但相对于其它工艺技术，工艺的单体消耗偏高，例如Unipol气相流化床每吨聚丙烯消耗的聚合单体为1.005～1.009吨，其它气相法聚合物技术每吨聚丙烯消耗的聚合单体为1.003～1.007吨左右，而液相法每吨聚丙烯消耗的聚合单体为1.001吨。因此在气相法工艺技术中开发更好的烯烃回收技术，提高聚合单体回收率，减小原料浪费和环境污染，具有重要的工业价值和很好的市场应用前景。

压缩-冷凝法是传统简单的排放尾气回收方法，通过增加排放尾气压力提高其露点，再经过降温使得排放尾气中高沸点组分冷凝，冷凝液回收利用。压缩冷凝法适用于大处理量且有机气体含量较高的排放尾气回收过程，但其回收效率不高，对于低浓度的排放尾气回收效果较差。

回收排放尾气还可采用吸收-解吸法，专利US 5,681,908公开了利用吸收-解吸法处理烯烃聚合反应产生的废气，包含未反应单体、反应副产物和轻组分的尾气冷却后进入吸收塔与吸收溶剂接触，未反应单体和反应副产物被溶剂吸收，包含溶剂、未反应单体和副产物的塔底液体再进入解吸塔，未反应单体和副产物从解吸塔塔顶排出，经分离后未反应单体返回反应器，从解吸塔塔底排出的吸收溶剂返回吸收塔循环使用。吸收-解吸法具有较高的回收效率，但工艺较复杂，设备成本增加，能耗较大。

气体膜分离方法是新兴的排放尾气回收方法，专利号为200920203363.X的中国发明专利公开了一种聚丙烯生产过程中丙烯回收装置，排放气的回收采用压缩冷凝和膜分离结合的方式，丙烯回收率可达到99％，但专利未提到将膜分离之后得到的渗余气回收利用，造成了资源浪费。专利号为201110033710的中国发明专利公开了一种固体聚合物脱气及排放气回收的方法，但专利中压缩-冷凝后的未冷凝气体被直接送至膜回收单元，膜分离装置处理负荷大。王树立等公开报道了采用膜分离回收技术在NOVOLEN气相法聚丙烯生产中的应用，经压缩冷凝-深冷-分离后的残留气返回铝换热器回收冷量，然后残留气进入膜分离装置，丙烯回收率达99％，但经过膜分离后的富含丙烯相中仍含有较多其他组分，回收纯度仅91.1％，返压缩机进行循环回收。气体膜分离法适用于处理低浓度的排放气体，且设备简单，选择性高，能耗小，但处理量较小。

综上所述，现有的排放尾气回收方法存在回收效率不高、能耗大、原料消耗大、环境不友好等缺点，因此，发明一种回收效率高、节能且环境友好的排放尾气回收方法具有很高的经济利益和现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种回收效率高、节能且环境友好的气相法合成聚烯烃工艺中排放尾气的回收方法，所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯等。

为达上述目的，本发明一种气相法聚烯烃排放尾气的回收方法，包括以下步骤：

1)压缩-冷凝-分离步骤：利用压缩机将排放尾气进行压缩，从压缩机排出的气体进入冷却器进行冷凝、气液分离，得到气相和液相；

2)深冷-分离步骤：步骤1)分离后的气相进入换热器被深冷后进入气液分离器进行分离，分离后得到的气体和液体重新返回换热器用作换热器的制冷剂，换热器中的未冷凝气体大部分用作输送载气，部分送至产品接受仓或脱气仓，部分进入膜分离装置进行下一步回收；

3)闪蒸分离步骤：步骤1)分离后的液相以及步骤2)经换热器分离的液相进入回收塔分离罐进行闪蒸分离，闪蒸后气体去压缩机循环回收；闪蒸后冷凝液进入下游分离装置，分离后的丙烯或乙烯返回聚合反应器，分离后的丙烷送至罐区，以避免丙烷累积；