[发明专利]闪蒸釜抽真空气液固分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于本体法聚丙烯装置闪蒸釜抽真空系统的气液固分离装置。

背景技术

本体法聚丙烯工艺是国内自主开发，并在国内被广泛应用的一种聚丙烯生产工艺。在本体法聚丙烯装置生产过程中，液体丙烯在催化剂和活化剂等的作用下，在3.5MPa(表)反应压力和75℃反应温度下，在聚合釜内发生聚合反应，生成聚丙烯固体粉料。聚合反应结束后，需要将聚合釜内剩余的丙烯回收，同时得到不含丙烯的聚丙烯固体粉料。通常情况下，首先进行高压回收丙烯操作，就是靠聚合釜自身的压力，将高于丙烯冷凝温度对应的相平衡压力以上部分的丙烯冷凝并回收，直至聚合釜达到1.3～1.5MPa(表)的丙烯相平衡压力(相平衡压力由冷凝温度决定)。第二步是将聚合釜内的固体聚丙烯粉料和剩余的丙烯气一起渐次喷料到闪蒸釜，并依靠闪蒸釜与聚丙烯尾气回收系统的气柜之间的压差，将大部分的丙烯气靠自压排入气柜进行丙烯回收，使闪蒸釜内与气柜的压力基本平衡。第二步结束后，进行第三步抽真空氮气置换操作，就是用液环式真空泵对闪蒸釜进行抽真空，将闪蒸釜内的丙烯气抽出升压后排入气柜，以回收其中的丙烯，然后再向闪蒸釜内注入氮气，如此反复多次抽真空和注入氮气，最终将闪蒸釜内的单体丙烯全部用氮气置换出来排入气柜，使闪蒸釜内气体的丙烯浓度小于1％，达到安全的聚丙烯粉料出料条件。要实现上述第三步抽真空氮气置换过程的工艺目的，要求将液环式真空泵工作过程产生的热量及时排出，使工作液保持比较低的工作温度，以便达到比较高的真空度；同时需要将抽真空过程可能带出的少量聚丙烯固体粉料分离出来，以防止阻塞抽真空系统。

中国专利00213748.8提出的闪蒸釜抽真空和氮气置换流程是，用液环式真空泵对闪蒸釜抽真空，在真空泵出口设置一级和二级气水分离装置，以及一个平衡罐，目的是将真空泵出口的气水分离，最终将不含水的丙烯气排入气柜。但该专利没有提及如何将丙烯气中的固体粉料分出的问题；另外，本体法聚丙烯装置抽真空设备通常大都采用液环式真空泵，该专利也没有介绍工作液的循环和冷却问题，而工作液的循环和冷却问题不仅影响抽真空效果，而且影响水耗量。

中国专利02138515.7提出了一种丙烯气体回收装置与工艺，该专利中的真空回收系统是由过滤罐、缓冲罐、气液分离器、真空回收压缩机、和丙烯回收过滤罐等组成。真空回收系统的入口与闪蒸釜相连，出口与气柜相连。实践中，用过滤罐除去丙烯气中的固体粉料，不但清除可能麻烦，过滤罐的压降也会比较大；该专利也没有提及工作液的循环和冷却问题。

发明内容

本发明的一个目的是要提出一种及时除去工作液热量和有效除去抽真空丙烯气中携带的聚丙烯固体粉料的闪蒸釜抽真空气液固分离装置。

本发明提出的闪蒸釜抽真空气液固分离装置气体入口与闪蒸釜连通，气体出口与丙烯气回收系统的气柜连通。主要由入口缓冲罐、液环式真空泵、气液固分离罐、工作液泵、冷却器、过滤槽、最小流量保护阀等，以及连接各设备间的管路组成。闪蒸釜抽真空气液固分离装置的液环式真空泵入口与入口缓冲罐相连，并通过入口缓冲罐与闪蒸釜连通，液环式真空泵出口与气液固分离罐相连，气液固分离罐顶的气体出口与丙烯气回收系统的气柜连通，气液固分离罐的气体线与液环式真空泵入口线通过最小流量保护线和设在最小流量保护线上的最小流量保护阀连通，气液固分离罐内设有一个圆缺形斜隔板，斜隔板将罐内的液体分为上下两部分，设在气液固分离罐上层液体抽出口与工作液泵入口相连，工作液泵出口与冷却器入口相连，冷却器出口通入设在高位的过滤槽，过滤槽的工作液返回管线插入气液固分离罐内的液层以下，气液固分离罐下部抽出口与液环式真空泵工作液入口相连。当对闪蒸釜抽真空时，闪蒸釜内含有少量固体粉料的丙烯气经入口缓冲罐和液环式真空泵升压后，进入气液固分离罐，在罐内气体与固液分离，分出的丙烯气排至气柜回收，漂浮在工作液上层的固体粉料与工作液一起经工作液泵升压，并经冷却器冷却降温后，在过滤槽过滤分离出固体粉料，分出固体粉料后的工作液经返回管线返回气液固分离罐，形成工作液的冷却和固液分离循环，达到冷却工作液和分出固体粉料的目的，气液固分离罐下部抽出的不含固体粉料的比较低温的工作液进入液环式真空泵，形成液环式真空泵的工作液循环，从而保证闪蒸釜能够被抽到比较高的真空度。当入口缓冲罐压力低于设定值时，最小流量保护阀自动打开，保护真空泵不会因入口压力过低而出现气蚀。

附图说明

图1是本发明闪蒸釜抽真空气液固分离装置的流程示意图

具体实施方式