[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1450101A [43]公开日2003年10月22日
[21]申请号02138515.7[21]申请号02138515.7
[22]申请日2002.10.31[71]申请人中国石化集团金陵石油化工有限责
任公司
地址210037江苏省南京市龙蟠路51－8号
[72]发明人潘长禄 尚广龙 倪文华 王玉章 潘志安
刘钰明 [74]专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司代理人朱戈胜
[51]Int.CI 7C08J 11/02C08F 6/26
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及丙烯尾气回收装置及工艺提出了一
种本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置及工艺，
系统三大块，真空回收系统将闪蒸釜内低压丙烯气
体抽真空增压送入湿式气柜中而不排空。膜分离系
统将丙烯储罐中含丙烯气体的氮气进行丙烯、氮分
离而回收丙烯不排空。其优点是：回收待排放的丙
烯气体，增产增效益，降低生产成本，消除环境污
染，消除生产隐患。
02138515.7权 利 要 求 书第1/1页 1、一种本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置，其特征是它由尾气压缩冷凝系统、真空回收系统和膜分离系统组成；真空回收系统是接在尾气压缩冷凝系统中闪蒸釜(1)与湿式气柜(2)之间的一个旁路系统；膜分离系统是接在尾气压缩冷凝系统最末端丙烯储罐(5)顶部。
2、根据权利要求1所述本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置，其特征是尾气压缩冷凝系统由闪蒸釜(1)、湿式气柜(2)、尾气压缩机(3)、冷凝器(4)和丙烯储罐(5)依次连接所组成。
3、根据权利要求1或2所述本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置，其特征是真空回收系统由过滤罐(6)、缓冲罐(7)、气液分离器(8)、真空回收压缩机(9)和丙烯回收过滤罐(10)依次连接所组成，过滤罐(6)进口接在闪蒸釜(1)出口，丙烯回收过滤罐(10)出口接在湿式气柜(2)进口。
4、根据权利要求1或2所述本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置，其特征是膜分离系统由三个并联的一级膜分离器(11)和一个二级膜分离器(12)串联所组成，一级膜分离器(11)进口接丙烯储罐(5)顶部出口，二级膜分离器(12)出口接火炬管道。
5、一种本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收工艺，其特征是： 1)尾气压缩冷凝系统工艺条件为：
尾气压缩机出口气压：2.0MPa；
冷凝器冷凝温度：＜25℃；
丙烯储罐压力：1.7-1.8MPa；
丙烯储罐温度：≤25℃；
2)真空回收系统工艺条件为：
进口气压力：0.05MPa-0.04MPa；
出口气压力：大于0.05MPa；
3)膜分离系统工艺条件为：
一级膜分离器进口气体含丙烯气浓度：40-60％；
二级膜分离器出口气体含丙烯气浓度：10-20％。
02138515.7说 明 书第1/3页
本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置及工艺
技术领域
本发明属化学有机高分子化合物碳-碳不饱和键化合物类，涉及丙烯尾气回收装置及工艺改进技术领域。
背景技术
液相本体法聚丙烯生产工艺采用间歇式，液相本体聚合工艺。在聚合反应结束后要将反应釜内聚丙烯产品连同附着的丙烯一同放入闪蒸去活釜，在该闪蒸釜内将聚丙烯粉料附着的丙烯分子进一步闪蒸出，丙烯气体在有压力时，经管道导入湿式气柜，当闪蒸釜内随丙烯气体导出进入湿式气柜同时，闪蒸釜内压力下降，由于湿式气柜带有正压，使得闪蒸釜内的丙烯气体回收不彻底，丙烯气体残留量只能用抽真空方法或进行氮气置换直至闪蒸釜内丙烯含量合格后才通入空气排放，以破坏掉聚丙烯粉料中残存的催化剂、活化剂。而上述抽真空含丙烯气体只能排入大气中，一则污染环境，二则进入大气中不安全，易造成爆炸、燃烧等隐患，三则又浪费了丙烯资源，提高生产成本，降低企业效益。同时，在湿式气柜收集后的丙烯气体通过压缩冷凝成液体丙烯同时，不凝性气体-氮气带入，使丙烯储罐内不凝性气体增加而压力增加，必须定期排空，在丙烯储罐内排空气体仍然有大量丙烯气体逸出，又造成上述三大缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为克服上述存在缺陷而提出了一种本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置。该装置由尾气压缩冷凝系统、真空回收系统和膜分离系统三大块组成。尾气压缩冷凝系统系为现有技术，真空回收系统是将闪蒸釜内低压排空气体进行丙烯回收的装置，膜分离是将压缩冷凝后液体丙烯中不凝气体排空时的丙烯回收装置。尾气压缩冷凝系统由闪蒸釜、湿式气柜、尾气压缩机、冷凝器和丙烯储罐依次连接组成，真空回收系统由过滤罐、缓冲罐、气液分离器、真空回收压缩机和丙烯回收过滤罐依次连接组成。过滤器进口接在闪蒸釜出口，丙烯回收过滤罐出口接在湿式气柜进口。当闪蒸釜的压力大于0.05MPa时，闪蒸釜内丙烯气体借正压直接送入湿式气柜中；当闪蒸釜内压力下降至0.05MPa时，将闪蒸釜排空管线切换到真空回收系统，即将丙烯气体送入过滤罐，借真空回收压缩机抽负压送入到湿式气柜中。膜分离系统由三个并联的一级膜
分离器和一个二级膜分离器串联组成，一级膜分离器进口与丙烯储罐顶部出口排空阀连接，二级膜分离器出口与火炬管线连接。当丙烯储罐内不凝气体增加到丙烯储罐压力增加到1.8MPa时，将丙烯储罐排空阀打开，含丙烯气体40％-60％的不凝气体送入一级膜分离器进行丙烯气与不凝气体如氮气的分离，然后经二级膜分离器进一步分离使不凝气体中丙烯气体降至10％-20％后送入火炬管道排空燃烧。
本发明本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置中各系统的工艺条件为： 1、尾气压缩冷凝系统工艺条件为：
尾气压缩机出口气压：2.0MPa；
冷凝器冷凝温度：＜25℃；
丙烯储罐压力：1.7-1.8MPa；
丙烯储罐温度：≤25℃。
2、真空回收系统工艺条件为：
进口气压力：0.05-0.04MPa；
出口气压力：＞0.05MPa(一般控制0.15MPa)。
3、膜分离系统工艺条件为：
一级膜分离由进口气体含丙烯浓度：40-60％；
二级膜分离出口气体喊丙烯浓度：30％左右；
二级膜分离器出口气体含丙烯浓度：10-20％；
渗透气压：1.6MPa；
膜分离器操作温度：10-50℃。
本发明本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置及工艺的优点是：1、回收大量丙烯，增加经济效益，降低生产成本。2、消除或减少丙烯气体排入大气中，消除或减少丙烯气体对环境的污染，改善劳动条件。3、由于消除或减少丙烯气体排入大气中，防止丙烯气体在空气中燃烧和爆炸危险，消除了安全隐患。
附图说明
图1为本发明本体法聚丙烯生产中丙烯气体回收装置示意图；
在图1中：1-闪蒸釜；2-湿式气柜；3-尾气压缩机；4-冷凝器；5-丙烯储罐；6-过滤罐；7-缓冲罐；8-气液分离器；9-真空回收压缩机；10-丙烯回收过滤罐；11-一级膜分离器，由三个并联组成；12-二级膜分离器。件号1至5为尾气压缩冷凝系统；件号6至10为真空回收系统；件号11至12为膜分离系统。
具体实施方式
见图1：
1、当闪蒸釜(1)中氧含量低于1％的丙烯、氮气混合气体，其内压大于0.05MPa 时，利用正压将丙烯、氮气混合气体直接排放至湿式气柜(2)中而不开真空回收系统。
2、当闪蒸釜(1)中内压小于0.05M P a时，由于湿式气柜(2)正压，丙烯、氮气混合气体不能直接送入湿式气柜，则开启真空回收系统，即关闭闪蒸釜(1)至湿式气柜(2)之间阀门。同时，开启真空回收压缩机(9)抽真空，使闪蒸釜(1)内低压丙烯、氮气混合气体依次经过过滤罐(6)过杂，缓冲罐(7)缓冲、气液分离器(8)液气分离，经真空回收压缩机(9)加压至大于0.05M P a(一般0.15M P a左右)送入丙烯回收过滤罐(10)，最后送入湿式气柜(2)中，完成真空回收操作。直至闪蒸釜(1)内压力抽至-0.04MPa时，停真空回收压缩机(9)。
3、当湿式气柜(2)内有足够量的丙烯、氮气混合气体时，开启尾气压缩机(3)将湿式气柜(2)中丙烯、氮气混合气体经尾气压缩机压缩至2.0MPa左右送至冷凝器(4)用冷冻水冷凝至25℃以下，压缩了的丙烯、氮气混合气体中丙烯冷凝成液体丙烯，液体丙烯和少量氮气送入丙烯储罐(5)中储存。通过控制阀控制丙烯储罐(5)保持1.7-1.8MPa 压力。温度小于或等于25℃。
4、当丙烯储罐(5)中液体丙烯越来越多时，在丙烯储罐(5)中的不凝性氮气也逐渐增多，由于氮气不冷凝，会使丙烯储罐(5)内压力越来越高，当压力达到1.8MPa 时，影响正常操作，故必须排除氮气，即开启膜分离系统，使含丙烯40％-60％的氮气从丙烯储罐(5)顶部引出依次进入三个并联的一级膜分离器(11)和二级膜分离器(12)进行丙烯、氮气分离当一级膜分离器出口侧丙烯气体含量30％左右时，再进入二级膜分离器。通过调节阀控制渗透气的压力在1.6MPa，并监测二级膜分离器出口释放氮气中丙烯浓度控制在10％-20％时，将渗透气-释放氮气排出火炬管线送去燃烧。回收的丙烯气，返回送入湿式气柜(2)
中，再经尾气压缩机(3)压缩回收。当操作压力随膜分离系统开启后下降到丙烯储罐(5)1.6MPa时，则停膜分离系统。膜分离系统操作温度控制在10-50℃。
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