[发明专利]用于从聚乙烯聚合物的合成中回收烃的分离系统

说明书

公开提供一种分离系统，其用于分离多组分冷凝物混合物中的乙烯、2‑甲基丁烷和至少一种未经取代的(C6‑C12)烃。所述分离系统包括与所述多组分冷凝物混合物的源流体连通的进料管道；与所述进料管道流体连通的汽提塔，其中所述汽提塔将所述多组分冷凝物混合物分离成具有至少一种未经取代的(C6‑C12)烃的重组分混合物，和具有至少包括2‑甲基丁烷的(一或多种)中等组分和至少包括乙烯的(一或多种)轻组分的顶部混合物。所述分离系统进一步包括闪蒸罐，其将所述顶部混合物分离成所述(一或多种)中等组分和所述(一或多种)轻组分。所述分离系统不包括设置在所述多组分冷凝物混合物的所述源与所述闪蒸罐之间的蒸馏塔。

技术领域

一种用于回收烃，特别是用于回收单体和冷凝剂的分离系统，所述单体和冷凝剂用于气相合成聚乙烯聚合物和由此制得的低聚物。

背景技术

如乙烯的烯烃可通过在聚合条件下与催化剂接触而进行聚合而产生颗粒状聚合物。直接从聚合反应器出来的颗粒状聚合物含有气体，如未反应的烯烃单体以及在聚合过程中使用和/或产生的其它烃。处于许多原因，这些气体以“排放气体”的形式从颗粒状聚合物中去除，包括例如回收未反应的烯烃单体和惰性冷凝剂、质量控制聚合物产物和安全性原因。因此，从颗粒状聚合物中回收和适当处理排放气体是烯烃聚合物生产过程中的重要步骤。

存在多种用于从颗粒状聚合物中去除和加工排放气体的技术。例如，利用聚合物吹扫仓或产物吹扫仓的吹扫工艺是用于从颗粒状聚合物中去除如烯烃的排放气体的常用工艺。吹扫工艺通常包含将颗粒状聚合物输送至聚合物吹扫仓，并使吹扫仓中的颗粒状聚合物与惰性吹扫气流接触，以从颗粒状聚合物中汽提掉排放气体。氮气最常用作惰性吹扫气体。然而，也可能在第一级中使用轻富烃气体来汽提较重的烃，并且然后在第二级中使用惰性气体来汽提在第一级之后仍残留在颗粒状聚合物中和周围的轻烃。

然后通常使用排气回收系统从排放气体和离开吹扫仓的惰性吹扫气流中回收烃，如未反应的烯烃单体。从排放气体中回收烃的现有方法包括：(a)用水或空气中的至少一种压缩和冷凝、机械制冷和乙烯膨胀(ethylene expansion)；以及(b)经由变压吸收或膜而分离。在现有的气相聚乙烯工厂中，最常使用选项(a)，但是，也可使用选项(a)和选项(b)的组合。

在压缩和冷凝系统中，含有如氮气的惰性气体、烯烃单体和其它烃的排放气体在一系列步骤中进行处理，这些步骤包括：(a)冷却以冷凝一部分排放气体；(b)将经冷凝的液体与剩余的不可冷凝的轻质气体分离；(c)压缩不可冷凝的轻质气体；(d)冷却压缩流以促进进一步的冷凝；(e)进一步将经冷凝的液体与剩余的不可冷凝的轻质气体分离；和(f)回收含有烯烃单体的经冷凝的液体。

使用环境空气或水冷却的常规压缩和冷却排气回收系统可能会回收大部分较重的烃，如1-丁烯、1-甲基丁烷(异戊烷)、1-己烯、己烷、辛烷、癸烷、十二烷和排放气体中含有的其它重烷烃和烯烃。但是，烃的回收量受到环境冷却介质供应温度的实际限值的限制。此外，在经冷凝的液体分离之后，在排放气体中剩余的如氮气的惰性气体可能仍含有大量的较重烃，从而排除其再用作树脂干燥或吹扫气体。为了达到更高的烯烃单体回收水平并获得更高质量的回收气体，需要进一步的加工。为此，包括机械制冷和烯烃膨胀的制冷系统也可用于冷却排放气体。制冷系统具有优于常规环境冷却的某些优势，如能够实现低于0℃的最终冷凝温度，并且因此可更有效地从排放气体中去除烃。但是，大量的乙烯仍可能残留在未经冷凝的排放气体中。

因此，仍然需要用于从排放气体中的其它烃中分离烯烃单体的经改进的系统和方法，所述系统和方法将有助于从排放气体中回收和使用更多的烯烃单体和惰性冷凝剂(从而减少未回收的烃的骤燃)，并允许再使用含有如氮气(N₂)的惰性气体的排放气体。

发明内容