[实用新型]乙烯循环回收系统

说明书

本实用新型涉及化工原料循环利用技术领域，具体涉及乙烯循环回收系统，包括热交换单元和气液分离单元；所述热交换单元包括第一热交换器，所述气液分离单元包括第一气液分离罐，第一热交换器的热媒通道的出料端与第一气液分离罐连通；第一气液分离罐上设有液态乙烯出口，第一热交换器的冷剂通道的进料端与所述液态乙烯出口连通，且第一热交换器的冷剂通道和所述液态乙烯出口之间设有节流膨胀装置。本方案的系统解决从工业尾气中回收的乙烯纯度低和杂质含量高的技术问题。采用本方案既可以冷凝分离纯化乙烯还可以将冷凝之后的乙烯处理成下游工艺可用的状态。本方案可以应用于从工业尾气中回收和纯化乙烯的工业化生产活动中。

技术领域

本实用新型涉及化工原料循环利用技术领域，具体涉及乙烯循环回收系统。

背景技术

在乙烯作为原材料的化工合成过程中，例如醋酸乙烯的合成、醋酸乙烯-乙烯共聚物的合成和聚醋酸乙烯的合成等等，乙烯通常是处于过量状态，其单程利用率较低。乙烯作为一种价格昂贵的化工原料，需要将其回收并循环使用。

中国专利CN102516006B(醋酸乙烯生产过程乙烯回收方法及装置)公开了一种用于乙烯回收利用的装置：醋酸乙烯生产精馏工段的醋酸塔进料板上段与吸收液缓冲罐入口相连，吸收液缓冲罐出口与吸收液输送泵入口相连，吸收液输送泵出口与乙烯回收塔下段相连；的乙烯回收塔为复合塔，乙烯回收塔分为上下两段，上段为水洗段，下段为吸收液洗涤段。但是，通过该法最终获得的乙烯的纯度不佳，杂质未充分去除，仍然不能满足下游工艺需求。所以，亟需开发一种从工业尾气中回收和纯化乙烯的设备，以回收获得纯度高、杂质含量低的乙烯原料。

实用新型内容

本实用新型意在提供乙烯循环回收系统，以解决从工业尾气中回收的乙烯纯度低和杂质含量高的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

乙烯循环回收系统，包括热交换单元和气液分离单元；所述热交换单元包括第一热交换器，所述气液分离单元包括第一气液分离罐，第一热交换器的热媒通道的出料端与第一气液分离罐连通；第一气液分离罐上设有液态乙烯出口，第一热交换器的冷剂通道的进料端与所述液态乙烯出口连通，且第一热交换器的冷剂通道和所述液态乙烯出口之间设有节流膨胀装置。

本方案的原理及优点是：含有乙烯的待纯化气体进入第一热交换器被降温至乙烯的液化临界温度以下，液化后的乙烯在第一气液分离罐中和液化的临界温度更低的物质(呈气态)相互分离。经过气液分离过程获得的液态乙烯通过节流膨胀获得更低的温度，可作为第一热交换器的冷源(又称冷却介质、冷剂等)，进入第一热交换器的冷剂通道。作为冷源的液态乙烯通过热交换发生气化，可以直接应用于下游的工艺步骤。本方案针对于含有乙烯以及低临界温度杂质的混合气体具有较好的分离效果。低临界温度杂质是指该物质在一定压强下发生液化的最高温度(沸点)小于乙烯的发生液化的最高温度。临界温度是指物质在一定压强下发生液化的最高温度。

本方案通过巧妙的设计，使得回收的对象(乙烯)既是被冷凝降温的对象，又是作为冷源的物质。通过冷凝降温的过程实现目的物质乙烯的纯化，通过纯化后的物质作为冷源(液态乙烯需经过进一步的降温处理才能作为冷源)，使回收的对象乙烯的降温液化并与不凝气体等(液化的临界温度比乙烯更低的物质)分离。且冷源同时通过热交换升温气化，可直接进入下一步工艺过程。因为乙烯在工业合成的过程中需要以气态的形式充入反应设备中，冷凝的液态乙烯由于温度和状态的原因并不能直接进入下一步工艺过程。在本方案中，既可以冷凝分离纯化乙烯还可以将冷凝之后的乙烯处理成下游工艺可用的状态，一举两得。

本方案的循环操作既节约了购买冷源的费用(例如，额外购买氮气作为冷源)，又节约了额外设置加热装置使乙烯气化的费用。最重要的是，本方案可以将工业尾气中的乙烯充分回收利用，实现了节能减排，以及对资源的效合理地利用。