[发明专利]变压吸附提纯回收聚丙烯尾气的工艺及装置

说明书

本发明涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种变压吸附提纯回收聚丙烯尾气的工艺及装置。所述的变压吸附提纯回收聚丙烯尾气的工艺为，聚丙烯聚合釜中的物料经中压等压回收后进入闪蒸釜，闪蒸釜内一部分气体经低压等压回收，进入气柜，气柜内气体经丙烯冷凝压缩机加压，再经换热器换热，进入液化槽，液化槽的不凝气经气液分离器分离，减压后进入缓冲罐；闪蒸釜剩余气体经氮气置换，置换气通过真空增压机加压后通入缓冲罐；对缓冲罐内的气体进行变压吸附处理，回收的丙烯进入气柜，杂质气体通过膨胀机降温，作为冷源介质进入换热器换热后，进行回收利用或放空。该工艺的丙烯的收率≥99％，回收气丙烯纯度≥95％。

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种变压吸附提纯回收聚丙烯尾气的工艺及装置。

背景技术

在间歇法液相本体聚丙烯生产中，有两股含丙烯排放气。一股是聚合釜反应结束的物料经过中压回收未反应丙烯后，低压部分回收气放至气柜；另外一股是闪蒸釜置换气。

在间歇法液相本体聚丙烯生产中，聚合后得到的聚丙烯粉料中含有未反应的丙烯，为了保证造粒、出料安全及产品的品质，需要进行脱气操作。通常采用的方式是进行中压等压回收后，将合成釜料通入闪蒸釜，先与气柜进行低压等压回收，再采取抽真空与充氮气置换的方式。没有充氮气前的抽空气为高纯度的丙烯，直接送至气柜；充氮气后的闪蒸槽抽空气中除丙烯外含有大量的氮气，大多数企业是只回收部分(比如前三次，一般抽5-7次)闪蒸置换气，其余的置换气去火炬系统或直接放空。

气柜里的回收气主要为丙烯和氮气的混合气，通过压缩机将混合气加压至2.0MPa左右，通过循环水降温使部分丙烯液化分离，返回粗丙烯储罐。不凝气中则含有约70％的丙烯，其余为氮气、微量氢气、丙烷、乙烯等。为回收不凝气中的丙烯，现有技术是经过膜分离系统回收丙烯，回收的丙烯返回气柜进入下一个循环，其余未回收组分直接放空或去燃烧系统。膜分离在降低本体聚丙烯聚合过程中丙烯单耗，降低成本起到了有效作用，但是膜分离回收气的纯度不高，丙烯浓度平均维持在85％左右，导致部分无用气体在系统内循环，压缩机无用功耗高；而且膜的正常使用寿命只有三年，换膜的成本较高。

目前比较经济的做法是采用变压吸附技术将全部放空气中的有效气体进行回收。专利CN201620322214.5中公开了一种用变压吸附法进行丙烯回收的设备，采用多台吸附塔并联在进料管线上，进料管线与原料缓冲罐连接，吸附塔的塔顶管口分别并联在不凝气管线上，不凝气管线将分离的不凝气输送至火炬管网燃烧或直接排出，多台吸附塔的塔顶管口还分别并联在均压管线上，均压管线将多个吸附塔进行均压；多台吸附塔的塔底管口还分别并联在逆放管线上，逆放管线末端与丙烯缓冲罐的一个输入端口连接，各个吸附塔经过吸附、多次均压降压、逆放、抽真空、多次均压升压、终升等几个步骤，进行丙烯回收，回收后的丙烯作为生产原料投入聚丙烯装置；但该装置在逆放过程结束后还需要经过抽真空过程，动力能耗大，且吸附塔内不仅需要装填吸附剂，还需要装填催化剂，成本较高。

专利CN200810166621.1中公开了一种处理本体法聚丙烯装置不凝气的变压吸附工艺，采用二次吸附的变压吸附分离工艺，得到低丙烯浓度的净化氮气和高丙烯浓度的脱附气；但其在气体脱附时采用真空解吸，动力消耗较大，且处理的不凝气为在本体法聚丙烯装置中，由闪蒸釜靠自压排入气柜的，和闪蒸釜抽真空和氮气置换过程排入气柜的混合气体在气柜内混合，经过压缩冷凝后得到的气液混合物，分离出液体丙烯后得到的不凝气，冷凝压缩机压缩的气体中氮气含量高，压缩机无用功增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种变压吸附提纯回收聚丙烯尾气的工艺，丙烯的收率≥99％，回收气丙烯纯度≥95％；本发明还提供变压吸附提纯回收聚丙烯尾气的装置，运行稳定，整套回收装置无转动设备，无动力消耗，将回收丙烯的效益提高了25-30％。