專利名稱：一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)，進一步地說，是涉及環(huán)管反應(yīng)器本體聚合聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)中，有關(guān)聚合物脫氣、丙烯循環(huán)回收的一種方法。
我國目前擁有聚丙烯裝置近100套，規(guī)模在10萬噸級以上的裝置總共10套，其中有4套規(guī)模在20萬噸以上，其余裝置規(guī)模大都在7萬噸/年。2002年前后還有幾套利用煉廠丙烯為原料生產(chǎn)聚丙烯的裝置投產(chǎn)。其生產(chǎn)工藝以環(huán)管反應(yīng)器本體聚合工藝技術(shù)居多。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，規(guī)模小于10萬噸的聚丙烯裝置面臨著擴能改造。在進行擴能的同時往往也因為在現(xiàn)有的聚合物脫氣和丙烯循環(huán)回收工藝過程中，從高壓洗滌塔、袋濾器至循環(huán)丙烯壓縮機的丙烯氣量的增加，而造成壓縮、洗滌等設(shè)備能力不足，相應(yīng)的改造將會增加一大塊投資，并延長施工周期，以致影響經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)提供了一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法。該方法減少了丙烯單體循環(huán)回收工藝單元中丙烯單體的處理量，從而解決了現(xiàn)有工藝中設(shè)備投資大、能耗高的問題。
本發(fā)明是根據(jù)發(fā)明人改造環(huán)管反應(yīng)器本體聚合工藝技術(shù)的聚丙烯裝置和多年在聚丙烯技術(shù)領(lǐng)域積累的經(jīng)驗而提出來的。本發(fā)明主要是針對環(huán)管反應(yīng)器本體聚合聚丙烯生產(chǎn)工藝中，聚合物脫氣和丙烯循環(huán)、回收工藝單元的改進。該工藝單元包括閃蒸罐、高壓丙烯洗滌塔、袋濾器、低壓丙烯洗滌塔、循環(huán)丙烯壓縮機等設(shè)備。從聚合工段排出的大量聚丙烯和液態(tài)丙烯單體進入閃蒸罐使丙烯閃蒸汽化，并在此將聚丙烯與氣態(tài)丙烯單體分離。從閃蒸罐中分離出的聚丙烯進入袋濾器再進行氣固分離，分離出的氣態(tài)丙烯經(jīng)過低壓丙烯洗滌塔洗滌、循環(huán)丙烯壓縮機壓縮后與閃蒸罐分離出的氣態(tài)丙烯一并送入高壓丙烯洗滌塔洗滌，再經(jīng)冷凝后，一部分回流，一部分經(jīng)丙烯進料罐由丙烯進料泵送入聚合工段進行聚合，從而實現(xiàn)聚丙烯生產(chǎn)工藝中的丙烯單體的循環(huán)回收。本發(fā)明的特征在于在丙烯循環(huán)回收工藝中采用將高壓丙烯洗滌塔塔底物料，即含有少量洗下的聚丙烯粉末的丙烯經(jīng)升壓后與進反應(yīng)器前的原料丙烯及循環(huán)回收的丙烯一起作為聚合反應(yīng)進料直接送往反應(yīng)器，進行聚合反應(yīng)。而不是將塔底物料再閃蒸汽化、分離、循環(huán)壓縮、洗滌。因此減少了在本工段脫氣、洗滌、壓縮和閃蒸等循環(huán)過程中的丙烯處理量，降低丙烯循環(huán)回收過程中一系列設(shè)備的運行負荷及其相變帶來的能源消耗。
以上所述的本發(fā)明的丙烯循環(huán)回收方法中，將高壓丙烯洗滌塔塔底物料，由漿料泵增壓，與進反應(yīng)器前的原料丙烯及循環(huán)回收得到的丙烯一起送至反應(yīng)器，使高壓丙烯洗滌塔塔底排出的含少量聚丙烯粉末的丙烯與原料丙烯及循環(huán)回收得到的丙烯共同作為聚合反應(yīng)進料。為了使反應(yīng)器進料量穩(wěn)定，可在該過程中進行相應(yīng)的流量控制。
以上所增設(shè)的漿料泵進口端和出口端之間設(shè)置回流調(diào)節(jié)，以保證出料穩(wěn)定。漿料泵可設(shè)置為兩臺，一臺運行，一臺備用。兩臺漿料泵之間設(shè)置聯(lián)鎖自啟動，以實現(xiàn)兩臺漿料泵間的自動切換，并參與反應(yīng)器的緊急停車聯(lián)鎖。若漿料泵停止運行，聯(lián)鎖系統(tǒng)會自動關(guān)閉回流調(diào)節(jié)閥，以防止物料從回流管線竄入反應(yīng)器。
高壓丙烯洗滌塔塔底物料中的丙烯為飽和狀態(tài)，當其進入漿料泵時容易發(fā)生氣液相變，會給漿料泵帶來損害。為了避免這個問題，需要將高壓丙烯洗滌塔架高，或?qū)M入漿料泵前的塔底物料冷卻。一般選擇對塔底物料冷卻的方法，冷卻方式可采用化工領(lǐng)域中常用的方法，如夾套管、換熱器等此外，與高壓洗滌塔連接的原有的小閃蒸線仍可保留作為備用。
本項技術(shù)的積極效果是對于目前我國聚丙烯裝置能力普遍偏低，亟待擴能改造，采用上述改進流程，可使聚丙烯裝置擴建時丙烯脫氣、洗滌、壓縮工段的主要設(shè)備保持不變，節(jié)約投資，降低能耗，縮短施工周期，并保持產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。對于新建裝置亦可采用上述流程，可不設(shè)小閃蒸線，并可加大高壓洗滌塔塔底至反應(yīng)器的物流量，以減少塔底再沸器和塔頂冷凝器的負荷，減少循環(huán)丙烯氣量和丙烯的相變量，使洗滌、壓縮過程的主要設(shè)備處理量減少，從而降低投資和能耗。
從閃蒸罐2底部排出的聚丙烯粉料進入袋式過濾器4中，在此使聚丙烯粉料中夾帶的丙烯在低壓下進一步分離。底部聚丙烯粉料在料位控制下，連續(xù)排出，并加入的抗氧劑送至下一工段的汽蒸罐中。
從袋濾器4頂部排出的氣態(tài)丙烯經(jīng)丙烯保護過濾器5過濾后進入低壓丙烯洗滌塔6中，用油洗滌氣體所攜帶的微量粉末。頂部氣體經(jīng)塔頂冷卻器7后進入循環(huán)丙烯壓縮機17，經(jīng)壓縮后與閃蒸罐2排出丙烯氣一起送入高壓循環(huán)丙烯洗滌塔10循環(huán)回收。低壓丙烯洗滌塔6中的塔底物料由回流泵19回流與塔內(nèi)物料不斷混合。低壓丙烯洗滌塔6塔底排出的部分廢油由廢油泵18送往下游工段的廢油處理罐。
在上述聚合物脫氣和丙烯循環(huán)、回收工藝單元中，為防止高壓丙烯洗滌塔底部聚丙烯物料沉積，原工藝是將塔底物料經(jīng)一條小閃蒸線15汽化后，連續(xù)返送到袋式過濾器3進料管線中，如附圖
中以虛線表示的線路所示。本項技術(shù)對上述聚合物脫氣和丙烯循環(huán)、回收工藝的改進為將高壓丙烯洗滌塔10塔底帶有洗下的聚丙烯粉末的丙烯，經(jīng)冷卻后，由漿料泵16增壓，與進反應(yīng)器前的原料丙烯以及循環(huán)回收得到的丙烯一起送至反應(yīng)器，使該丙烯物料和原料丙烯及循環(huán)回收丙烯共同作為聚合反應(yīng)進料。為了使反應(yīng)器進料量穩(wěn)定，可在該過程中進行相應(yīng)的流量控制。增設(shè)的丙烯漿料泵16帶有聯(lián)鎖自啟動。同時可設(shè)置一備用漿料泵。漿料泵16可設(shè)置為兩臺，一開一備。兩臺漿料泵之間設(shè)置聯(lián)鎖自啟動，以實現(xiàn)兩臺漿料泵間的自動切換，并參與反應(yīng)器的緊急停車聯(lián)鎖。若漿料泵停止運行，聯(lián)鎖系統(tǒng)會自動關(guān)閉漿料泵16進口端和出口端之間回流線路上的回流調(diào)節(jié)閥。以防止物料從回流官線竄入反應(yīng)器。
此外，原有的小閃蒸線仍可保留作為備用。
本發(fā)明的丙烯循環(huán)回收方法中，省去了將高壓丙烯洗滌塔塔底物料的重新閃蒸汽化，減少了由袋濾器4頂部至低壓丙烯洗滌塔6，再從塔頂排入循環(huán)丙烯壓縮機17，壓縮后送至高壓丙烯洗滌塔10然后再至低壓丙烯洗滌塔6等一系列循環(huán)過程中的丙烯處理量，使上述過程的設(shè)備負荷均可下降。其所涉及的設(shè)備有高壓丙烯洗滌塔10(包括塔底再沸器11、塔頂冷凝器9)、丙烯進料泵12、袋濾器4、低壓丙烯洗滌塔6(包括塔頂冷凝器7、回流泵19)、循環(huán)丙烯壓縮機17等。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法，包括將從聚合工段排出的大量聚丙烯和液態(tài)單體送入閃蒸罐[2]使丙烯閃蒸汽化，并在此將聚丙烯與氣態(tài)丙烯單體分離，分離出的聚丙烯進入袋濾器[4]再進行氣固分離，分離出的氣態(tài)丙烯經(jīng)過低壓丙烯洗滌塔[6]洗滌、循環(huán)丙烯壓縮機[17]壓縮后與閃蒸罐[2]分離出的氣態(tài)丙烯一并送入高壓丙烯洗滌塔[10]洗滌，洗滌后的丙烯單體再送入聚合工段進行聚合，實現(xiàn)丙烯單體的循環(huán)回收，其特征在于將高壓丙烯洗滌塔[10]塔底物料，即含有洗下聚丙烯粉末的丙烯，經(jīng)升壓后與進反應(yīng)器前的原料丙烯及循環(huán)回收的丙烯一起作為聚合反應(yīng)進料直接送至反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法，其特征在于將高壓丙烯洗滌塔[10]塔底物料由漿料泵[16]升壓后送至反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法，其特征在于針對漿料泵[16]設(shè)置一開一備兩臺泵，兩臺泵之間設(shè)置聯(lián)鎖自啟動，用以實現(xiàn)兩臺漿料泵自動切換，并參與反應(yīng)器的緊急停車聯(lián)鎖，若漿料泵停止運行，聯(lián)鎖系統(tǒng)會自動關(guān)閉漿料泵[16]進口端和出口端之間回流線路上的回流調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法，其特征在于將高壓丙烯洗滌塔[10]塔底物料，先冷卻、再升壓后送至反應(yīng)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚丙烯生產(chǎn)中丙烯的循環(huán)回收方法，涉及聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)。該方法減少了丙烯單體循環(huán)回收工藝單元中丙烯單體的處理量，從而解決了現(xiàn)有工藝中設(shè)備投資大、能耗高的問題。本發(fā)明的方法對環(huán)管反應(yīng)器本體聚合聚丙烯工藝進行了局部改進，將聚丙烯脫氣、丙烯循環(huán)回收工段中的高壓丙烯洗滌塔10塔底帶有洗下聚丙烯粉末的物料冷卻后由漿料泵16升壓，直接送入聚合反應(yīng)工段進行聚合。從而減少了脫氣、洗滌、壓縮和閃蒸等循環(huán)過程中的丙烯量，達到降低能耗，節(jié)約成本的目的。本方法適用于聚丙烯生產(chǎn)線的新建和改造。
文檔編號C08F6/10GK1410456SQ0113603
公開日2003年4月16日 申請日期2001年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月29日
發(fā)明者黃新平, 劉群, 王開邦 申請人:中國寰環(huán)化學工程公司