[发明专利]一种聚烯烃装置尾气组分分离与回收的装置及方法

权利要求书

1.一种用于聚烯烃装置尾气组分分离与回收的装置，其特征在于，包括：

预处理机构，其用于接收原料气和变温吸附机构输送的吹扫气，将其混合为混合气体，并将混合气体压缩后再除去其中的重烃，输送至深冷机构；

深冷机构，其用于接收来自所述预处理机构的混合气体，并分离回收其中的烃类并排出富氮气体；

变温吸附机构，其分为吸附单元和脱附单元，其中，吸附单元用于接收来自所述深冷机构的富氮气体，将富氮气体中的烃类吸附，排放气去深冷机构的膨胀设备进行膨胀制冷；脱附单元用于接受来自所述预处理机构中压缩机后的部分气体，所述部分气体作为吹扫气将所述脱附单元中的吸附质脱附后返回预处理机构以提高进深冷机构的烃类浓度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预处理机构包括：至少一个混合器，用于混合原料气和变温吸附机构输送的吹扫气，至少一个压缩机，用于接收混合气体，并将混合气体进行压缩；至少一个分流器，用于将压缩后的气体分流，得到输送给脱附单元的吹扫气和第一气体；至少一个换热器，用于冷却所述的第一气体；至少一个气液分离器，用于除去第一气体中的少量重烃，得到第二气体。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述深冷机构包括：至少一个多流股换热器，其用于接收并冷却来自预处理机构的第二气体，将烃类冷凝下来；至少一个气液分离器，其用于接收来自多流股换热器冷凝得到的气液混合物，其液相出口输出烃类进入所述多流股换热器回收冷量，气相出口输出富氮气进入所述变温吸附机构的吸附单元；至少一个膨胀机，用于接收变温吸附机构分离出的高纯度氮气；至少一个分流器，用于将膨胀后的气体分流，一股送入多流股换热器回收冷量，一股送往变温吸附机构预冷吸附塔。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，深冷机构将来自预处理机构的第二气体经多段冷凝依次回收其中的不同烃类组分。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述变温吸附机构包括：至少两个变温吸附塔，富氮气进入变温吸附机构中作为吸附单元的变温吸附塔，烃类为强吸附组分被吸附剂吸附，氮气为弱吸附组分穿过吸附塔得到高纯度氮气，当该吸附塔内的吸附剂达到吸附饱和后，将富氮气切换到另一只已经再生好的吸附塔作为吸附单元继续吸附，而该吸附饱和的吸附塔则作为脱附单元使用预处理机构输送的吹扫气进行吹扫再生，将富烃吹扫气返回预处理机构以提浓烃类，吹扫完成后使用深冷机构输送的高纯度氮气对吸附塔进行预冷。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当原料气中含有水分时，在预处理机构中增加干燥单元，以防所述深冷机构发生冰堵。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当尾气中含重烃和轻烃，在所述深冷机构中增加至少一个气液分离器以分离重烃，气液分离器液相出口输出的重烃进入所述多流股换热器回收冷量，气相出口输出的轻烃和惰性气体进入所述多流股换热器冷却并回收轻烃。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述变温吸附器使用的吸附剂为13X沸石，操作温度为-150～130℃。

9.一种用于聚烯烃装置尾气组分分离与回收的方法，其特征在于包括：

1)预处理步骤

接收原料气和变温吸附机构输送的吹扫气，将其混合为混合气体，并将混合气体压缩后再除去其中的重烃，达到允许要求后进行深冷分离；

2)深冷分离步骤

接收来自预处理机构的混合气体，并分离回收其中的烃类并排出富氮气；

3)变温吸附步骤

富氮气进入变温吸附机构作为吸附单元的变温吸附塔，烃类为强吸附组分被吸附剂吸附，氮气为弱吸附组分穿过吸附塔得到高纯度氮气，当该吸附塔内的吸附剂达到吸附饱和后，将富氮气切换到另一只已经再生好的吸附塔作为吸附单元继续吸附，而该吸附饱和的吸附塔则作为脱附单元使用预处理机构输送的吹扫气进行吹扫再生，将富烃吹扫气返回预处理机构以提浓烃类，提浓后的混合气作为深冷分离机构的原料气，吹扫完成后使用深冷机构输送的高纯度氮气对吸附塔进行预冷。