[实用新型]一种聚丙烯尾气回收装置

说明书

本实用新型公开了一种聚丙烯尾气回收装置，包括依次连接的压缩冷凝单元、深冷分离单元和膜分离单元。所述压缩冷凝单元，包括依次连接的至少一个尾气压缩机、一个循环水冷凝器和一个常温气液分离器；所述深冷分离单元，包括依次连接的至少一个高效多通道换热器和一个低温气液分离器；所述膜分离单元，包括至少一个膜分离器。本装置通过深冷‑膜分离耦合工艺，可实现小本体聚丙烯装置尾气中丙烯回收率99％以上，回收氮气纯度99％以上。本装置将深冷分离单元置于膜分离单元上游，减轻膜分离单元负荷；膜渗透侧返回至压缩机的气量减小，压缩机功耗降低，同时采用原料气中的丙烯自膨胀作为制冷剂，进一步降低了系统运行能耗。

技术领域

本实用新型涉及聚丙烯领域，具体涉及一种聚丙烯生产过程排放尾气中丙烯和氮气的回收装置。

背景技术

在间歇式液相本体法(以下简称“小本体”)聚丙烯生产过程中，闪蒸釜闪蒸出来的尾气，主要成分为丙烯和氮气，其中丙烯含量约占60％～90％。传统的压缩冷凝回收工艺，尾气经气柜收集后，由压缩机压缩至1.8MPa～2.0MPa，再经水冷却器冷凝后分液回收部分丙烯。通常冷凝温度为20℃～40℃，受汽液平衡条件的限制，不凝气中仍含有40％(V/V)～70％(V/V)左右的丙烯单体。以2万吨/年的小本体聚丙烯装置为例，每年排放的不凝气中丙烯单体约为300吨～500吨，因此对这部分丙烯进行回收具有极高的经济价值。

US5769927提出采用膜分离技术进一步回收不凝气中的丙烯。利用有机烃分离膜优先透过丙烯的特点，使丙烯在膜渗透测富集，得到的富丙烯物流返回到压缩入口循环回收丙烯。该压缩冷凝-膜分离过程可使小本体聚丙烯尾气中丙烯的回收率达到95％以上，但由于膜的富丙烯物流全部返回到压缩冷凝部分，造成循环后的压缩和冷凝气量为初始气量的1.5倍～3倍，膜渗透测富集的丙烯浓度较原不凝气一般提高10％～15％，使得压缩和制冷设备的投资和能耗都显著增加，降低了该过程的经济性。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种聚丙烯尾气回收装置，其通过压缩冷凝单元、深冷分离单元和膜分离单元的组合，实现了聚丙烯尾气中丙烯和氮气的高能效回收。

本实用新型提供了一种聚丙烯尾气回收装置，所述装置沿物流方向，包括依次连接的压缩冷凝单元、深冷分离单元和膜分离单元；

所述压缩冷凝单元，包括依次连接的至少一个尾气压缩机、一个循环水冷凝器和一个常温气液分离器；被配置为对聚丙烯尾气进行压缩、冷却和气液分离处理，输出回收的液相丙烯物流和常温压缩气流；

所述深冷分离单元，包括依次连接的至少一个高效多通道换热器和一个低温气液分离器；被配置为对压缩冷凝单元输出的常温压缩气流进行深冷和气液分离处理，输出循环的丙烯物流和常温的贫烃氮气物流；

所述高效多通道换热器通道B-B的入口与所述压缩冷凝单元的常温气液分离器的顶部出口相连；所述高效多通道换热器通道B-B的出口与所述低温气液分离器的入口相连；

所述高效多通道换热器通道C-C的入口与所述低温气液分离器的底部出口相连；所述高效多通道换热器通道C-C的出口与所述压缩冷凝单元的尾气压缩机入口相连；所述高效多通道换热器通道C-C的入口与所述低温气液分离器的底部出口的相连管路上配置节流膨胀阀C；

所述高效多通道换热器通道A-A的入口与所述低温气液分离器的顶部出口相连；所述高效多通道换热器通道A-A的入口与所述低温气液分离器的顶部出口的相连管路上配置节流膨胀阀A；

所述膜分离单元，包括至少一个膜分离器，被配置为对深冷分离单元输出的常温的贫烃氮气物流进行分离处理，输出富丙烯物流和富氮气物流；

所述膜分离器的入口与所述深冷分离单元的高效多通道换热器通道A-A的出口相连；所述膜分离器的渗透侧出口与所述压缩冷凝单元的尾气压缩机的入口相连。