[发明专利]聚丙烯装置尾气丙烯干法回收与利用

说明书

本发明属于化工环保节能技术领域

一、聚丙烯装置尾气丙烯回收与利用现状

1、目前国内液相本体法聚丙烯装置尾气丙烯回收方法有排放火炬焚烧和用气柜压缩冷凝回收两种。检索中国科技成果数据库有岳阳石油化工总厂合成橡胶厂《聚丙烯尾气回收》涉及“该项目采用新型除尘器，抽真空节氮，压缩冷凝回收丙烯等先进技术建成尾气丙烯回收装置。当尾气中丙烯含量90％以上，氧含量小于0.5％，氮含量小于10％时，丙烯回收率大于90％，耗电量348.7Kw/t。”检索北方技术网http：//www.ntem：tj.cn/kjjxi/0410-kj-.ht有天邦膜技术国家工程研究中心的《国产化聚丙烯单体膜回收装置一次开车成功》涉及“该回收装置是利用膜分离技术回收聚丙烯合成过程中气柜弛放气中的丙烯单体，目前，我国大约有40套大型聚烯烃装置和60多套中小型装置，大多采用液相本体聚合法生产，因此在气柜弛放气中含有较高浓度的丙烯单体被送入火炬烧掉，既造成大量能源浪费，又污染了环境。”以上两篇文献都是针对聚丙烯尾气的回收技术，因采用气柜、尾气中含有约10％氮气等而使回收丙烯中含水量大且排放不凝气时易产生二次污染，气柜占地面积较大，投资较高，尤其是在北方冬季运行费用很高。

2、关于回收丙烯的利用现状

(1)用于配制液化石油气燃料；(2)通过膜分离或精馏技术提纯后利用(3)用催化精馏技术生产异丙苯等。检索中国科技期刊数据库有清华大学化工系的《聚丙烯装置尾气回收利用技术》涉及“本文尝试利用催化精馏技术解决尾气中丙烯的吸收问题。将苯与丙烯在催化剂上反应生成异丙苯。初步研究表明，使用氮气与丙烯体积比为1∶1的混合气时，可使丙烯转化率大于90％，所得异丙苯的选择性大于90％。丙烯的质量空速可达1.5～2.5h^-1，证明催化精馏技术是此方面很有前途的工程技术之一。”总之目前采用气柜回收所得丙烯因质量差而降级作燃料或需投入大量资金上精制、分离装置提纯后使用，回收成本较高，经济效益较差。

二、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种成本低、简单实用的聚丙烯装置尾气丙烯干法回收与利用工艺。

三、技术方案：

1、尾气丙烯的来源：

聚丙烯装置尾气丙烯一般来自闪蒸釜。本工艺利用12m³聚合釜、14～18m³闪蒸釜、8m³去活出料罐做为尾气来源关键设备。在闪蒸釜下面设置去活出料罐。闪蒸釜用于向去活出料罐放料和向尾气回收系统提供低压丙烯，去活出料罐用于聚丙烯粉料的去活和出料包装(或去造粒工段)。具体操作方法如下：

1)、回收与喷料闪蒸：

当聚合反应结束后，将没有反应的丙烯回收到中压丙烯回收系统，压力平衡后为1.3～1.5Mpa。把聚合釜内剩余的≥0.8Mpa的气相丙烯作为中压深度回收尾气丙烯的来源。回收丙烯到08Mpa后向闪蒸釜喷料3～4次，每次喷料后静止约3分钟，然后打开闪蒸釜DN50回收阀回收低压丙烯直到系统压力平衡为止。闪蒸釜向去活出料罐放料后，闪蒸釜将处于真空状态，可由回收系统向闪蒸釜返丙烯至微正压。

2)、去活出料罐的净化：

先将去活罐抽真空到-0.08Mpa，充氮气0.1MPa后放空到常压，重复抽真空、充氮气、放空操作2～3次，直到化验罐内氧含量≤0.5％时为合格。

3)、放料：

先将去活罐抽真空到-0.08Mpa，打开闪蒸釜放料阀门，聚丙烯粉料靠闪蒸釜余压和真空抽吸作用产生的压差及自重力作用下放到去活出料罐中，一般情况下放料操作二次，放料结束后，压力为-0.02～0.03MPa。

4)、置换：

先向去活出料罐中充氮气0.1Mpa，放空至常压，然后抽真空。反复充氮、放空、抽真空操作2～3次直到罐中含氧量≤0.5％时为合格。

5)、向去活出料罐中充空气去活(用高效催化剂时可省去该项操作)。

通过以上操作，没有反应的≥0.8MPa丙烯从聚合釜进入中压深度回收系统，含微量氮、氧杂质的低压丙烯从闪蒸釜进入尾气回收系统。

2、尾气丙烯缓冲罐及其压力控制：