專利名稱：連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣的處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣的處理工藝，特別是將連續(xù)法聚丙 烯生產(chǎn)過(guò)程中排出的聚丙烯尾氣進(jìn)行分離，從而獲得高純度氮?dú)夂捅┮后w的工藝。
背景技術(shù)：
在連續(xù)法聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中，丙烯聚合反應(yīng)后生成的固體聚丙烯粉料在進(jìn)行造粒 前，通常要用惰性氣體(譬如氮?dú)?進(jìn)行汽提，脫除聚丙烯粉料間夾帶的未反應(yīng)的丙烯 氣體，從而產(chǎn)生了主要成分是氮?dú)?、丙烯和少量的丙烷、乙垸、乙烯等的混合氣體—— 通常稱之為聚丙烯尾氣。聚丙烯尾氣的丙烯濃度通常在5 40%左右，這部分丙烯損耗 約占整個(gè)聚丙烯裝置丙烯損耗的1%左右，甚至更高。 一套20萬(wàn)噸/年的連續(xù)法聚丙烯 裝置聚丙烯尾氣跑損的丙烯量在250kg/h左右，與此同時(shí)，約有500Nm3/h左右的氮?dú)?也隨之跑損。按目前的市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算， 一套20萬(wàn)噸/年的聚丙烯裝置僅聚丙烯尾氣跑損 造成的丙烯和氮?dú)鈸p耗每年損失在2000萬(wàn)元人民幣左右。
美國(guó)專利US Patent 6576043B2提出了聚乙烯或聚丙烯尾氣的處理方法。用硅膠或 活性氧化鋁為吸附劑，在壓力為100 500psia，進(jìn)料溫度為60 105下的條件下，對(duì)聚 乙烯或聚丙烯尾氣進(jìn)行變壓吸附分離，得到高純度的氮?dú)夂蜔N類化合物氣體產(chǎn)品；或用 壓縮和低溫冷凝聚乙烯或聚丙烯尾氣與變壓吸附相結(jié)合的方法得到高純度的氮?dú)夂蜔N 類化合物液體。但是，這種方法可能不僅加工能耗高，工程投資也會(huì)比較大。因此目前 還沒(méi)有見到商業(yè)應(yīng)用的報(bào)道。
美國(guó)專利US Patent 5769927提出了采用膜分離的方法處理聚丙烯尾氣的工藝方法。 利用特殊聚合物材料制成的膜對(duì)氮?dú)夂徒?jīng)類化合物透過(guò)能力不同的特點(diǎn)，將聚丙烯尾氣 中的氮?dú)夂捅┻M(jìn)行分離。中石化燕山石化聚丙烯廠采用了這種膜分離工藝處理聚丙烯 尾氣，但裝置建成后幾乎沒(méi)有使用，主要原因是分離后得到的氮?dú)饧兌葍H能達(dá)到90 95 %，回收得到的丙烯氣體濃度也只有85%左右，難以滿足使用要求，另外膜組件使用壽 命短，運(yùn)行能耗高也是這種工藝的缺陷。
由于沒(méi)有有效的解決方法，到目前為止，國(guó)內(nèi)外多數(shù)連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙 烯尾氣或放火炬焚燒，或壓縮后作為燃料燒掉。這一方面造成資源的浪費(fèi)，另一方面， 以氮?dú)鉃橹骱蜐舛缺┑木郾┪矚獠灰壮浞秩紵?，因此還會(huì)造成空氣污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣的處理工藝。研究發(fā)現(xiàn)， 將連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣在常溫常壓下吸附，在負(fù)壓下脫附，再將脫附氣 壓縮冷凝，能夠?qū)⒕郾┪矚庵械牡獨(dú)夂捅┯行Х蛛x，得到高純度的產(chǎn)品氮?dú)夂透呒?度的產(chǎn)品丙烯液體。
本發(fā)明的聚丙烯尾氣處理工藝至少包含下列步驟
(a) 使進(jìn)料混合氣體在常溫常壓下經(jīng)過(guò)裝填著吸附劑的吸附床，丙烯被吸附劑吸 附下來(lái)，從吸附床出口得到幾乎不含丙烯的產(chǎn)品氮?dú)猓?br> (b) 停止吸附床進(jìn)氣，將吸附床壓力由常壓降至第一脫附壓力，將期間得到的較 低丙烯濃度脫附氣送至其它吸附床再次進(jìn)行吸附處理；
(C)繼續(xù)降低吸附床壓力，直至達(dá)到第二脫附壓力，期間得到較高丙烯濃度脫附 氣；
(d) 對(duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗、充壓；
(e) 壓縮冷凝步驟(c)，或步驟(c)和步驟(d)得到的較高丙烯濃度脫附氣， 并進(jìn)一步分離冷凝后的氣液混合物，得到產(chǎn)品丙烯液體和不凝氣；
(f) 將不凝氣送至處于吸附狀態(tài)的吸附床再次進(jìn)行吸附處理；
(g) 循環(huán)重復(fù)步驟(a)至(f)。
本發(fā)明的變壓吸附過(guò)程指得是，讓進(jìn)料混合氣體穿過(guò)裝填著吸附劑的吸附床，其中 的烴類化合物被吸附劑吸附，吸附床出口得到丙烯濃度低于1%的凈化尾氣一產(chǎn)品氮?dú)猓?將產(chǎn)品氮?dú)饣厥绽没蛑迸糯髿狻Ｎ竭^(guò)程結(jié)束后，降低吸附床壓力，將吸附劑上吸附 的烴類化合物脫附下來(lái)并回收，使吸附床得以再生的工藝過(guò)程。
吸附過(guò)程是在常溫常壓下進(jìn)行的。這里所說(shuō)的常溫常壓是指，不需要將聚丙烯尾氣 或進(jìn)料混合氣體進(jìn)行專門的升溫、降溫或升壓、降壓操作。通常情況下，從聚丙烯裝置 排出的聚丙烯尾氣溫度在20 50°C，壓力在100 150kPa (絕)。經(jīng)過(guò)吸附處理后得到 的產(chǎn)品氮?dú)獾谋舛鹊陀?%。
這里所說(shuō)的聚丙烯尾氣指得是，在連續(xù)法聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)丙烯聚合反應(yīng)后生 成的固體聚丙烯粉料用惰性氣體(譬如氮?dú)?汽提時(shí)，汽提過(guò)程中產(chǎn)生的并經(jīng)過(guò)除塵處 理后得到的基本不含固體聚丙烯粉料的聚丙烯尾氣；也可以是以前述聚丙烯尾氣為主， 同時(shí)包含了聚丙烯裝置其它放空氣體的聚丙烯尾氣。聚丙烯尾氣的成分主要是氮?dú)夂捅?烯，其中氮?dú)夂吭?0 95%左右，丙烯含量在5 40%左右。實(shí)際上，這里的丙烯也
并非純丙烯，其中還含有少量的丙烷和微量的乙垸、乙烯等烴類化合物。
所說(shuō)的進(jìn)料混合氣體指得是，聚丙烯尾氣與吸附床由常壓降至第一脫附壓力期間得
到的較低丙烯濃度脫附氣混合后的混合氣體；或聚丙烯尾氣與不凝氣混合后的混合氣
體；或聚丙烯尾氣與吸附床由常壓降至第一脫附壓力期間得到的較低丙烯濃度脫附氣和
不凝氣混合后的混合氣體。
變壓吸附過(guò)程的吸附床由兩個(gè)或兩個(gè)以上的吸附床構(gòu)成，每個(gè)吸附床依次完成步驟 (a)至(g)的循環(huán)操作，任何時(shí)候至少有其中一個(gè)吸附床處于步驟(a)的吸附操作狀態(tài)。
吸附床內(nèi)裝填的吸附劑可以是各種有利于丙烯、丙烷、乙烷、乙烯等烴類化合物吸 附和脫附的吸附劑，如活性炭、硅膠、活性氧化鋁或分子篩等，也可以是負(fù)載金屬離子 的活性炭、負(fù)載金屬離子的硅膠、負(fù)載金屬離子的活性氧化鋁或負(fù)載金屬離子的分子篩 等，或由兩種或兩種以上的上述吸附劑組合而成吸附劑。
本發(fā)明變壓吸附的脫附過(guò)程是在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的，由于丙烯在吸附劑上的吸附力 大于氮?dú)庠谖絼┥系奈搅?，在吸附床由常壓降至第一脫附壓力階段，抽真空得到的 脫附氣的成分主要是吸附床空體積內(nèi)存留的氮?dú)夂捅┮约拔絼┥衔降牡獨(dú)猓虼?脫附氣的丙烯濃度比較低。如果將這部分氣體與后面的較高丙烯濃度脫附氣混合，將會(huì) 增加脫附氣壓縮冷凝后不凝氣的量，從而降低整個(gè)工藝過(guò)程的效率。因而最好將吸附床 由常壓降至第一脫附壓力期間得到的較低丙烯濃度脫附氣送至其它吸附床再次進(jìn)行吸 附處理。這里所說(shuō)的其它吸附床，對(duì)于由兩個(gè)吸附床構(gòu)成的變壓吸附過(guò)程來(lái)說(shuō)，就是另 一個(gè)正處于吸附操作的吸附床。對(duì)于由兩個(gè)以上吸附床構(gòu)成的變壓吸附過(guò)程來(lái)說(shuō)，就是 另一個(gè)處于負(fù)壓狀態(tài)的吸附床，這樣可以利用不同吸附床之間的壓差，不需經(jīng)過(guò)抽真空 設(shè)備，將處于較高壓力的低烴濃度脫附氣平衡到處于負(fù)壓狀態(tài)的吸附床。實(shí)際上，隨著 吸附床壓力的逐漸降低，丙烯從吸附劑上脫附的過(guò)程是一個(gè)逐漸的過(guò)程，第一脫附壓力 也是隨吸附劑性能、進(jìn)料混合氣體組成、吸附床出口氮?dú)鉂舛纫?、吸附床溫度以及?縮冷凝后的壓力和溫度的不同而不同。根據(jù)本發(fā)明人的試驗(yàn)研究，理想的第一脫附壓力 的范圍為80 10kPa (絕)。當(dāng)然，工業(yè)裝置上第一脫附壓力的切換操作可以根據(jù)吸附床 的脫附壓力設(shè)定來(lái)控制，也可以通過(guò)對(duì)應(yīng)達(dá)到第一脫附壓力的脫附時(shí)間設(shè)定來(lái)控制。
第二脫附壓力指得是脫附過(guò)程抽真空操作結(jié)束時(shí)吸附床的壓力。第二脫附壓力越 低，脫附越徹底，吸附劑的有效吸附容量就越大，得到的產(chǎn)品氮?dú)獾募兌染驮礁?，混?脫附氣的丙烯濃度就越高，壓縮冷凝后生成的不凝氣量就越小，但需要的抽真空設(shè)備也
越大，抽真空設(shè)備電耗也越高。反之，第二脫附壓力越高，吸附劑的有效吸附容量就越 小，得到的產(chǎn)品氮?dú)獾募兌染驮降?，混合脫附氣的丙烯濃度就越低，壓縮冷凝后生成的 不凝氣量就越大，但需要的抽真空設(shè)備也越小，抽真空設(shè)備電耗也越低。根據(jù)本發(fā)明人 的試驗(yàn)研究，理想的第二脫附壓力的范圍為15 3kPa (絕)。同樣，停止吸附床的抽真 空操作可以根據(jù)吸附床的脫附壓力設(shè)定來(lái)控制，也可以通過(guò)對(duì)應(yīng)達(dá)到第二脫附壓力的脫 附時(shí)間設(shè)定來(lái)控制。
本發(fā)明人研究還發(fā)現(xiàn)，在吸附床達(dá)到第二脫附壓力后，可以直接用氮?dú)鈱?duì)吸附床逆 向充壓，恢復(fù)吸附床壓力至吸附操作壓力，然后吸附床進(jìn)入新一輪吸附脫附操作。如果 在吸附床達(dá)到第二脫附壓力后，先用氮?dú)鈱?duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗，再用氮?dú)鈱?duì)吸附床充 壓，更有利于降低吸附床再次吸附過(guò)程中得到的產(chǎn)品氮?dú)獾谋舛取Ｒ虼?，步驟(d) 對(duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗、充壓可以有以下兩種實(shí)施方案
方案一
(1) 保持負(fù)壓狀態(tài)，用氮?dú)鈱?duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗；
(2) 停止抽真空操作，用氮?dú)鈱?duì)吸附床充壓至常壓； 方案二-
(1)停止抽真空操作，用氮?dú)鈱?duì)吸附床充壓至常壓。
逆向沖洗所使用的氮?dú)饪梢允亲儔何胶蟮玫降漠a(chǎn)品氮?dú)?；也可以是新鮮氮?dú)狻?br> 充壓所使用的氮?dú)饪梢允钱a(chǎn)品氮?dú)?，也可以是新鮮氮?dú)猓部梢韵仁褂幂^低丙烯濃 度脫附氣充壓，再使用產(chǎn)品氮?dú)饣蛐迈r氮?dú)獬鋲骸?br> 將第一脫附壓力到第二脫附壓力之間脫附過(guò)程中得到的脫附氣，或?qū)⒌谝幻摳綁毫?到第二脫附壓力之間脫附過(guò)程中得到的脫附氣和逆向沖洗得到的脫附氣進(jìn)行壓縮冷凝， 然后分離冷凝后的氣液混合物，能夠得到丙烯純度在98%左右的產(chǎn)品丙烯液體和不凝 氣，本發(fā)明將不凝氣送至處于吸附狀態(tài)的吸附床再次進(jìn)行吸附處理。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合 計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算，脫附氣壓縮冷凝過(guò)程的冷凝壓力最好為600 3600KPa (絕)。壓縮冷 凝過(guò)程的冷凝溫度最好為-20 5(TC 。
通過(guò)采用本發(fā)明的工藝，含有氮?dú)夂捅┑木郾┪矚饨?jīng)處理后可以全部被回收利 用，得到的丙烯濃度低于1%的產(chǎn)品氮?dú)饪梢匝h(huán)返回聚丙烯裝置，作為汽提氮?dú)馓娲?新鮮氮?dú)?，從而?jié)約了聚丙烯裝置的氮?dú)庀模坏玫降漠a(chǎn)品純度在98%左右的丙烯液體 可以作為聚丙烯裝置原料返回聚丙烯裝置重新使用，也可以送到氣體分餾裝置，通過(guò)精 餾回收丙烯和其它有用烴類化合物。


圖1是本發(fā)明提出的聚丙烯尾氣處理工藝流程示意圖2是以活性炭作吸附劑，試驗(yàn)測(cè)得的不同吸附時(shí)間的吸附床出口氣體濃度的吸附 曲線圖3是以活性炭作吸附劑，試驗(yàn)測(cè)得的不同脫附時(shí)間的吸附床壓力曲線圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所說(shuō)的聚丙烯尾氣處理工藝做進(jìn)一步說(shuō)明。需要強(qiáng)調(diào)的是， 下述的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例只是為了幫助更好地理解本發(fā)明，不能被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明 內(nèi)容的限制。根據(jù)本發(fā)明的精神和本技術(shù)領(lǐng)域普通知識(shí)進(jìn)行的各種替換和變更均應(yīng)包含 在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
將連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣在常溫常壓下吸附，在負(fù)壓下脫附，再將脫 附氣壓縮冷凝，能夠?qū)⒕郾┪矚庵械牡獨(dú)夂捅┯行Х蛛x，得到高純度的氮?dú)夂透呒?度的丙烯液體的聚丙烯尾氣處理工藝主要由變壓吸附、脫附氣壓縮冷凝等工藝過(guò)程構(gòu) 成。如圖l所示，此處的變壓吸附過(guò)程是由一組并列設(shè)置的吸附床(1)和吸附床(2)、 平衡罐(3)、真空泵(6)等組成；脫附氣壓縮冷凝過(guò)程主要由丙烯壓縮機(jī)(9)、冷凝 器(10)、分離器(11)等組成。由聚丙烯裝置產(chǎn)生、脫除了固體聚丙烯粉料的聚丙烯 尾氣經(jīng)管線(12)以常溫常壓進(jìn)入聚丙烯尾氣處理裝置，先后與管線(37)的低烴濃度 脫附氣(后面介紹)和管線(47)的不凝氣(后面介紹)混合為進(jìn)料混合氣體，經(jīng)管線 (13)進(jìn)入吸附床(1)和吸附床(2)中的任何一個(gè)。譬如此時(shí)吸附床(1)處于吸附 狀態(tài)，而吸附床(2)處于脫附狀態(tài)。這時(shí)打開閥門(15)、閥門(17)和閥門(32)， 關(guān)閉閥門(20)、閥門(22)和閥門(30)，進(jìn)料混合氣體經(jīng)管線(14)、閥門(15)和 管線(16)進(jìn)入吸附床(1)。進(jìn)料混合氣體在穿過(guò)吸附床時(shí)，其中的丙烯、丙烷、乙烯、 乙垸等烴類化合物被吸附床內(nèi)的吸附劑吸附下來(lái)，高純度的產(chǎn)品氮?dú)鈴奈酱渤隹诮?jīng)閥 門(17)、管線(18)和管線(24)排出，其中部分經(jīng)管線(48)進(jìn)入平衡罐(3)，剩 余部分作為產(chǎn)品氮?dú)饨?jīng)管線(25)進(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)(4)，經(jīng)壓縮機(jī)升壓后，經(jīng)管線(26) 進(jìn)入緩沖罐(5)，并最終經(jīng)管線(29)返回聚丙烯裝置循環(huán)利用。
經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間的吸附過(guò)程，吸附床(1)接近達(dá)到吸附限值，這時(shí)切換操作，讓吸 附床(2)處于吸附狀態(tài)，吸附床(1)切換到脫附狀態(tài)。打開閥門(20)和(22)，關(guān) 閉閥門(15)禾B (17)，同時(shí)，打開閥門(30)，關(guān)閉闊門(32)。這時(shí)吸附床(1)停止
進(jìn)氣，進(jìn)料混合氣體先后經(jīng)管線(19)、閥門(20)和管線(21)進(jìn)入吸附床(2)，在 經(jīng)歷與上述吸附床(1)同樣的吸附過(guò)程后，產(chǎn)品氮?dú)饨?jīng)出口閥門(22)和管線(23) 進(jìn)入與上述相同的產(chǎn)品氮?dú)鈮嚎s過(guò)程。與此同時(shí)，吸附床(1)開始脫附操作，在真空 泵(6)的抽真空下，脫附氣經(jīng)管線(16)、閥門(30)和管線(31)、管線(34)進(jìn)入 真空泵(6)，并經(jīng)真空泵升壓至常壓，從真空泵出口管線(35)排出。在脫附操作的最 初階段，吸附床內(nèi)除吸附劑顆粒占據(jù)的體積以外的空體積以及工藝管線內(nèi)存留的氣體主 要是氮?dú)?，丙烯濃度比較低，加之在脫附操作最初的低真空階段，吸附在吸附劑上的氮 氣首先脫附下來(lái)，從而形成了脫附操作最初階段低丙烯濃度脫附氣，如果將這部分脫附 氣壓縮冷凝，得到的不凝氣的丙烯濃度可能會(huì)高于脫附氣的丙烯濃度，這樣會(huì)增加吸附 床(2)的吸附負(fù)荷。因此，脫附操作的最初階段，關(guān)閉閥門(39)，打開閥門(36), 低丙烯濃度脫附氣經(jīng)閥門(36)和管線(37)后，與進(jìn)裝置聚丙烯尾氣混合后進(jìn)入吸附 床(2)再次進(jìn)行吸附處理。隨著脫附操作的進(jìn)行，吸附床(1)的壓力迅速降低，吸附 劑上吸附的丙烯逐漸開始脫附，脫附氣的丙烯濃度迅速升高。當(dāng)吸附床(1)內(nèi)的壓力 降至第一脫附壓力時(shí)(或?qū)?yīng)第一脫附壓力的設(shè)定時(shí)間)，對(duì)應(yīng)的脫附氣丙烯濃度等于 或高于不凝氣的濃度，打開闊門(39)，關(guān)閉閥門(36)，高濃度的脫附氣先后經(jīng)管線(38)、 閥門(39)、和循環(huán)水冷卻器(7)冷卻至常溫，再經(jīng)管線(40)、緩沖罐(8)和管線(41) 后，進(jìn)入丙烯壓縮機(jī)(9)。脫附氣經(jīng)壓縮機(jī)升壓后，從壓縮機(jī)出口管線(42)進(jìn)入冷凝 器(10)冷凝冷卻，冷凝后得到的氣液混合物經(jīng)管線(43)進(jìn)入氣液分離器(11)氣液 分離。從氣液分離器底部管線(44)得到組成主要為丙烯的產(chǎn)品丙烯液體。氣液分離得 到的不凝氣由壓力控制回路(45)控制的調(diào)節(jié)闊(46)調(diào)控，經(jīng)管線(47)與進(jìn)料混合 氣體混合進(jìn)吸附床(2)再次進(jìn)行吸附處理。
隨著脫附操作的繼續(xù)，吸附床(1)的操作壓力不斷降低，吸附劑上吸附的丙烯逐 漸被脫附下來(lái)，當(dāng)吸附床(1)的壓力達(dá)到第二脫附壓力時(shí)，吸附劑上吸附的丙烯幾乎 被徹底脫附，這時(shí)開始對(duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗、充壓操作。若采用方案一的逆向沖洗、 充壓操作步驟，則稍微打開閥門(17)(或使用專門設(shè)置的逆向沖洗閥門，此處未畫出)， 保持吸附床壓力在負(fù)壓狀態(tài)，用產(chǎn)品氮?dú)鈱?duì)吸附床(1)進(jìn)行逆向沖洗，將逆向沖洗期 間真空泵(6)出口的脫附氣經(jīng)管線(38)和后續(xù)的壓縮冷凝系統(tǒng)壓縮冷凝。經(jīng)過(guò)設(shè)定 時(shí)間的逆向沖洗后，關(guān)閉閥門(30)，停止吸附床(l)的抽真空操作，逐漸增大閥門(17) 的開度，直至完全打開，用氮?dú)鈱?duì)吸附床逆向充壓至常壓。由于逆向充壓在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn) 品氮?dú)庀到y(tǒng)可能會(huì)壓力降低，這時(shí)，先前儲(chǔ)存在平衡罐(3)內(nèi)的產(chǎn)品氮?dú)馄胶忉尫懦鰜?lái)，保持了產(chǎn)品氮?dú)庀到y(tǒng)壓力的相對(duì)穩(wěn)定。逆向充壓結(jié)束后，方案一的逆向沖洗、充壓 操作結(jié)束，吸附床(1)進(jìn)入下一輪的吸附脫附操作。如果采用方案二的逆向沖洗、充 壓操作步驟，則關(guān)閉閥門(30)，停止抽真空操作，緩慢打開閥門(17)，用氮?dú)鈱⑽?床(1)逆向充壓至常壓。至此，方案二的逆向沖洗、充壓操作結(jié)束，吸附床(1)進(jìn)入 下一輪的吸附脫附操作。
吸附床(2)與吸附床(1)的吸附脫附過(guò)程完全相似，此處不再贅述。兩個(gè)吸附床 根據(jù)設(shè)定的作業(yè)時(shí)間或其它操作參數(shù)，在自動(dòng)程序控制系統(tǒng)的控制下，交替進(jìn)行吸附脫 附操作，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的連續(xù)運(yùn)行。
圖2所示的吸附曲線是用活性炭作為吸附劑，在溫度為3(TC，壓力為大氣壓下，進(jìn) 料氣體為85%氮?dú)夂?5%丙烯，進(jìn)料量1.8 1/min的試驗(yàn)條件下，得到的不同吸附時(shí) 間的吸附床出口尾氣濃度曲線。從曲線可以看出，在22min吸附時(shí)間內(nèi)(處理進(jìn)料氣 39.61)，尾氣最大丙烯濃度為2%，平均丙烯濃度為0.9%。
圖3所示的脫附曲線圖是用活性炭作為吸附劑，在溫度為3(TC，壓力為大氣壓下， 以85%氮?dú)夂?5%丙烯的氣體為進(jìn)料氣，吸附20min后，在溫度為3(TC和真空條件下 進(jìn)行脫附，得到的不同脫附時(shí)間的吸附床壓力曲線。從曲線可以看出，吸附開始后，吸 附床壓力迅速下降，脫附壓力在20kPa (絕)左右之后曲線漸趨平緩，說(shuō)明吸附在吸附 劑上的丙烯在此壓力(本發(fā)明稱其為第一脫附壓力)以后開始大量脫附。
實(shí)施例1
聚丙烯尾氣含氮?dú)?8.7%，丙烯18.4%，丙烷2.6%，乙烯0.2%，乙烷0.1%，溫 度35'C，壓力120kPa (絕)，進(jìn)料流量3.7mol/h，經(jīng)過(guò)裝有1L活性炭的吸附床進(jìn)行變 壓吸附處理，吸附30min后停止吸附操作，從吸附床頂部出口得到平均含氮?dú)?9.2%、 丙烯0.8X的尾氣作為產(chǎn)品氮?dú)馍龎褐?00KPa (絕)后返回聚丙烯裝置利用。接著對(duì)吸 附床進(jìn)行抽真空脫附操作，在此過(guò)程中，先將吸附床壓力降至30kPa (絕)的第一脫附 壓力之前的脫附氣與進(jìn)料聚丙烯尾氣混合，然后繼續(xù)對(duì)吸附床抽真空，使吸附床壓力降 至5kPa(絕)的第二脫附壓力，停止抽真空操作，在第一脫附壓力至第二脫附壓力之間 得到的脫附氣含氮?dú)?.9%，丙烯81.3%，丙垸11.4%，乙烯1%，乙垸0.4%，將脫附 氣壓縮至2200KPa (絕)并冷凝冷卻至4(TC后，最后進(jìn)行氣液分離，得到0.71mol/h含 烴類化合物濃度98.9%的產(chǎn)品丙烯液體和0.1mol/h烴類化合物濃度82%的不凝氣，將不 凝氣與進(jìn)料聚丙烯尾氣混合進(jìn)入第二吸附床進(jìn)行進(jìn)一步吸附處理。
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權(quán)利要求
1、一種連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣的處理工藝，其特征是將聚丙烯尾氣在常溫常壓下吸附，在負(fù)壓下脫附，再將脫附氣壓縮冷凝，使聚丙烯尾氣中的氮?dú)夂捅┯行Х蛛x，得到高純度的產(chǎn)品氮?dú)夂透呒兌鹊漠a(chǎn)品丙烯液體，該工藝至少包含下列步驟(a)使進(jìn)料混合氣體在常溫常壓下經(jīng)過(guò)裝填著吸附劑的吸附床，丙烯被吸附劑吸附下來(lái)，從吸附床出口得到幾乎不含丙烯的產(chǎn)品氮?dú)猓?b)停止吸附床進(jìn)氣，將吸附床壓力由常壓降至第一脫附壓力，將期間得到的較低丙烯濃度脫附氣送至其它吸附床再次進(jìn)行吸附處理；(c)繼續(xù)降低吸附床壓力，直至達(dá)到第二脫附壓力，期間得到較高丙烯濃度脫附氣；(d)對(duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗、充壓；(e)壓縮冷凝步驟(c)，或步驟(c)和步驟(d)得到的較高丙烯濃度脫附氣，并進(jìn)一步分離冷凝后的氣液混合物，得到產(chǎn)品丙烯液體和不凝氣；(f)將不凝氣送至處于吸附狀態(tài)的吸附床再次進(jìn)行吸附處理；(g)循環(huán)重復(fù)步驟(a)至(f)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是吸附床由兩個(gè)或兩個(gè)以上的吸附床構(gòu) 成，每個(gè)吸附床依次完成步驟(a)至(g)的循環(huán)操作，任何時(shí)候至少有其中一個(gè)吸附 床處于步驟(a)的吸附操作狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是吸附床內(nèi)裝填的吸附劑是活性炭、硅 膠、活性氧化鋁或分子篩。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是吸附床內(nèi)裝填的吸附劑是負(fù)載金屬離 子的活性炭、負(fù)載金屬離子的硅膠、負(fù)載金屬離子的活性氧化鋁或負(fù)載金屬離子的分子 篩。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是吸附床內(nèi)裝填的吸附劑是由活性炭、硅膠、活性氧化鋁、分子篩、負(fù)載金屬離子的活性炭、負(fù)載金屬離子的硅膠、負(fù)載金屬 離子的活性氧化鋁和負(fù)載金屬離子的分子篩中兩種或兩種以上吸附劑組合而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是:第一脫附壓力的范圍是80 10kPa(絕)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是第二脫附壓力的范圍是15 3kPa(絕)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是步驟(d)由以下步驟構(gòu)成(1) 保持負(fù)壓狀態(tài)，用氮?dú)鈱?duì)吸附床進(jìn)行逆向沖洗；(2) 停止抽真空操作，用氮?dú)鈱?duì)吸附床充壓至常壓。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是步驟(d)由以下步驟構(gòu)成 (1)停止抽真空操作，用氮?dú)鈱?duì)吸附床充壓至常壓。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是較高丙烯濃度脫附氣壓縮冷凝過(guò)程 的冷凝壓力為600 3600KPa (絕)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是較高丙烯濃度脫附氣壓縮冷凝過(guò)程的冷凝溫度為-20 5(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及連續(xù)法聚丙烯裝置產(chǎn)生的聚丙烯尾氣的處理工藝，采用在常溫常壓下吸附得到高純度產(chǎn)品氮?dú)猓谪?fù)壓下脫附，再將脫附氣壓縮冷凝，得到高純度的產(chǎn)品丙烯液體。
文檔編號(hào)C08F10/00GK101357291SQ20081022338
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者偉 張, 張國(guó)瑞, 國(guó) 李, 李衛(wèi)華, 王新劍, 田正昕 申請(qǐng)人:北京信諾海博石化科技發(fā)展有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司