專利名稱：一種聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝，特別是一種用于間歇聚合裝置中乙烯-醋酸乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯等生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的高溫高壓尾氣的回收工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)中，間歇生產(chǎn)的尾氣的處理方法一般為高排和焚燒。高排的方法就是利用煙囪系統(tǒng)將尾氣引到離地面較高，(根據(jù)需要有30米、50米等)的空間直接排放，進(jìn)行高排的氣體相對(duì)來說對(duì)環(huán)境的污染不顯著，或者在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生明顯環(huán)境污染，但是將化工生產(chǎn)的尾氣直接排入大氣，畢竟不是一個(gè)妥善的方法，對(duì)環(huán)境的污染將在數(shù)十年后逐漸顯露出來，不利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展以及地球的生態(tài)環(huán)境。焚燒的方法就是將間歇生產(chǎn)的尾氣通過火炬系統(tǒng)，在排放時(shí)點(diǎn)火燃燒的方式進(jìn)行處理，是對(duì)于一些污染顯著或者有微毒但是可燃的尾氣，但在燃燒的時(shí)候，由于火炬系統(tǒng)的效率，設(shè)計(jì)等問題，導(dǎo)致在燃燒時(shí)燃燒不充分而產(chǎn)生大量一氧化碳、碳黑等直接污染大氣，就算燃燒充分，也會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，從而加劇地球的溫室效應(yīng)。
而在間歇聚合生產(chǎn)的尾氣中含有大量的聚合反應(yīng)的原料，且含量常在80％以上，如果采用上述處理方法，不僅會(huì)造成環(huán)境污染，對(duì)反應(yīng)原料也是極大地浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種間歇式聚合反應(yīng)的尾氣的回收方法。這樣可對(duì)尾氣中的原料回收利用，不造成環(huán)境污染，也能節(jié)能降耗。
發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種聚合反應(yīng)尾氣的回收方法，其特征在于它是將聚合反應(yīng)的高溫高壓尾氣轉(zhuǎn)化為低溫低壓氣體進(jìn)行回收的方法。
上述聚合反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣，是通過減壓、水洗后，將高溫高壓的尾氣轉(zhuǎn)化為低溫低壓的氣體暫存于氣柜中，再抽取出其中的低溫低壓氣體進(jìn)行洗滌并壓縮、干燥，最后精制得可利用的聚合反應(yīng)原料。
上述減壓是通過將反應(yīng)釜中產(chǎn)品及高壓尾氣送至脫泡槽進(jìn)行減壓。當(dāng)聚合反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜的壓力控制在1.8～2.0MPa，溫度控制在30℃～70℃，再通過調(diào)節(jié)閥將反應(yīng)釜中產(chǎn)品及高壓尾氣緩慢送入脫泡槽，這時(shí)產(chǎn)品留在脫泡槽內(nèi)，脫泡氣體由三通電磁閥控制排放到水洗塔中。由于脫泡槽的容積相對(duì)于反應(yīng)釜大得多，故高壓氣體得到減壓，由1.8～2.0MPa降低到30KPa。
上述水洗是將減壓后的脫泡氣，進(jìn)入水洗塔的底部，噴淋水自上而下對(duì)此脫泡氣進(jìn)行降溫洗滌，并除去脫泡氣中夾帶的產(chǎn)品泡沫，脫泡氣從水洗塔頂部送入氣柜暫存。此水洗塔為填料塔，從塔頂出來的脫泡氣降至10℃～45℃。
上述暫存于氣柜中的脫泡氣用液環(huán)壓機(jī)抽送至原聚合反應(yīng)原料氣生產(chǎn)裝置的水堿洗塔。
上述洗滌是對(duì)液環(huán)壓機(jī)抽送至脫泡氣和原聚合反應(yīng)原料氣生產(chǎn)裝置出來的粗乙烯氣體一起進(jìn)行堿洗。這種水堿洗塔的下部為堿洗段，洗滌除去氣體中夾帶的酸性氣體，然后從堿洗段出來進(jìn)入上部的水洗段，洗滌除去氣體從堿洗段夾帶來的堿。
經(jīng)過上述水堿洗后的氣體由水堿洗塔的水洗段出來送入緩沖槽中進(jìn)行緩沖，恒定壓力，并經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，氣體壓力由0.002MPa升至2.4MPa。在這一步驟中，如果經(jīng)過水堿洗的氣體流量過多，壓縮機(jī)不能及時(shí)抽走的氣體，可進(jìn)行小氣柜中暫存；本發(fā)明采用的壓縮機(jī)為三級(jí)壓縮，各級(jí)間都配有冷卻器，以確保三級(jí)出口溫度不至于太高。
壓縮后的氣體送入到一個(gè)換熱器中進(jìn)行冷卻，冷卻后的氣體被送入干燥器中進(jìn)行干燥，冷卻干燥后的氣體。本發(fā)明采用-10℃～10℃的乙二醇水溶液將壓縮氣體冷卻到0℃～10℃；本發(fā)明的干燥劑為3A分子篩，并使干燥器出口的氣體含水量≤5ppm；干燥后的氣體冷卻至-10℃～10℃。當(dāng)然，干燥器可以配備兩個(gè)，一用一備，輪流使用，輪流再生，再生氣體為200℃～300℃氮?dú)狻?br> 上述精制是指對(duì)冷卻后的干燥氣體送入精餾塔進(jìn)行精制。本發(fā)明的精餾塔為兩塔精餾，冷卻后的干燥氣體以氣態(tài)形式進(jìn)入精餾塔I中部，除去氣體中的較重組分，氣體在塔頂用冷凝器冷凝成液態(tài)進(jìn)入回流槽，用低溫回流泵抽送由調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)行回流和進(jìn)入精餾塔II以除去氣體中的較輕組分，得到的尾氣液體進(jìn)行深冷到-30℃至-20℃后，送入儲(chǔ)槽儲(chǔ)存。精餾塔的操作壓力為2.0～-2.4MPa，溫度為-25℃～15℃。
本發(fā)明提出的對(duì)間歇式聚合生產(chǎn)的尾氣的處理方案，主要是針對(duì)醋酸乙烯-乙烯共聚生產(chǎn)乳液的尾氣進(jìn)行了合理的回收利用，使間歇排放的尾氣轉(zhuǎn)化為連續(xù)回收，增強(qiáng)了運(yùn)行可靠性，回收裝置管理也更加容易，更主要的是它不造成環(huán)境污染，還能達(dá)到節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)的目的。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例本發(fā)明以一種用于間歇聚合裝置中乙烯-醋酸乙烯生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的高溫高壓尾氣的回收為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但不僅限于此。
一種聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝，其關(guān)鍵在于聚合反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣通過減壓、水洗后，將高溫高壓的尾氣轉(zhuǎn)化為低溫低壓的氣體暫存于氣柜中，再抽取出其中的低溫低壓氣體進(jìn)行洗滌并壓縮、干燥，最后精制得可利用的聚合反應(yīng)原料。也即減壓聚合反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜的壓力控制在1.8～2.0MPa，溫度控制在≤70℃，通過調(diào)節(jié)閥控制將反應(yīng)釜中高溫高壓的氣體和產(chǎn)品，緩慢進(jìn)入脫泡槽，產(chǎn)品留在脫泡槽內(nèi)，氣體則由三通電磁閥控制排放至水洗塔。脫泡槽的容積相對(duì)反應(yīng)釜大得多，可以使壓力從1.8～2.0MPa降低到30KPa。
水洗將減壓后的脫泡氣，經(jīng)過三通電磁閥調(diào)節(jié)以一定流量進(jìn)入水洗塔，水洗塔為填料塔，氣體從塔底部進(jìn)入，頂部出來，噴淋水從塔頂噴淋，在塔底保留一定液位從U型管溢流。氣體溫度從70℃降低到30℃，并且除去氣體中夾帶的乳液泡沫，從而達(dá)到降溫和洗滌的目的。廢水中由于含有乳液，COD值較高，不能直接排放，由電磁閥控制排往車間廢水裝置處理。
氣柜儲(chǔ)存經(jīng)過減壓和降溫后的脫泡氣被送入氣柜中暫時(shí)儲(chǔ)存，氣柜容量為500m3，足夠容納三釜脫泡氣。氣柜液位自動(dòng)控制，達(dá)到上限后自動(dòng)排空，達(dá)到下限后自動(dòng)關(guān)閉出口，停止排放后續(xù)工序。氣柜廢水排放廢水池，泵自動(dòng)起停將廢水打往乙烯廢水池，控制廢水池液位。
抽送儲(chǔ)存在氣柜中的脫泡氣用液環(huán)壓機(jī)連續(xù)抽送，液環(huán)壓機(jī)有一組回流調(diào)節(jié)閥，當(dāng)大氣柜液位低于設(shè)定值，該調(diào)節(jié)閥將自動(dòng)打開，并由調(diào)節(jié)回路電磁閥控制，當(dāng)大氣柜液位低于低限時(shí)，調(diào)節(jié)回路電磁閥停運(yùn)液環(huán)壓機(jī)，大氣柜液位高于高限值時(shí)，調(diào)節(jié)回路電磁閥將控制開啟大氣柜的放空閥液環(huán)壓機(jī)自帶冷凝器和氣液分離器，水系統(tǒng)通過液環(huán)壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在氣液分離器、冷凝器和液環(huán)壓機(jī)之間做內(nèi)循環(huán)，由氣液分離器分離出來的氣體經(jīng)過電磁閥去原聚合反應(yīng)原料氣生產(chǎn)裝置水堿洗塔洗滌。
洗滌液環(huán)壓機(jī)抽送來的脫泡氣由電磁閥控制送入原聚合反應(yīng)原料氣生產(chǎn)裝置水堿洗塔，和反應(yīng)來的粗乙烯氣體一起進(jìn)行堿洗。該塔下部為堿洗段，洗滌除去氣體中夾帶的酸性氣體。然后由堿洗段頂部出來進(jìn)入水洗段，洗滌除去氣體從堿洗段夾帶來的堿。
緩沖槽儲(chǔ)存經(jīng)過水堿洗后的氣體由水堿洗槽的水洗段頂部出來后被送入緩沖槽中進(jìn)行緩沖，恒定壓力，如果氣體流量過多，乙烯壓機(jī)不能及時(shí)抽走的氣體，進(jìn)入到小氣柜中暫時(shí)儲(chǔ)存起來。
壓縮緩沖槽中的氣體經(jīng)乙烯壓機(jī)加壓，壓力由0.25MPa升至2.4MPa左右。乙烯壓機(jī)為三級(jí)壓縮，各級(jí)間用配有冷卻器，確保三級(jí)出口溫度不至太高。加壓后的氣體送入到一個(gè)換熱器中，用-10～10℃的乙二醇水將氣體冷卻到0～10℃。
干燥冷卻后的氣體被送入干燥器中進(jìn)行干燥，保證干燥器出口的氣體含水量≤5ppm，干燥劑為3A分子篩。本發(fā)明的干燥器一用一備，輪流使用，輪流再生，再生氣體為200～300℃的氮?dú)?。干燥后的氣體送入換熱器，冷卻到-10～10℃之間送入精餾塔。
精制該部分為兩塔精餾，冷卻后的氣體以氣態(tài)形式進(jìn)入精餾塔I中部，除去氣體中的較重組分，乙烯在塔頂用冷凝器冷凝成液態(tài)進(jìn)入回流槽，用低溫回流泵抽送由調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)行回流和進(jìn)入精餾塔II除去較輕組分。得到的乙烯液體進(jìn)行深冷(-30℃左右)后送入儲(chǔ)槽儲(chǔ)存。精餾塔操作壓力為2.0～2.4MPa，溫度為-25～15℃之間。
在整個(gè)回收工藝中，進(jìn)入干燥精餾系統(tǒng)的粗乙烯氣中乙烷含量為0.68％，而回收氣的乙烷平均含量有5.18％，由于回收氣量小，平均每小時(shí)約為40～60kg/h，只有粗乙烯氣的十分之一，與反應(yīng)器來的粗乙烯氣混合后乙烷含量約1.13％，對(duì)精餾塔的分離效果影響不大。
水洗塔的洗滌水含有VAE泡沫及一些低分子的有機(jī)物，COD值較高。為了降低排入污水處理場(chǎng)廢水的COD值，水洗塔的洗滌水經(jīng)預(yù)處理，再送污水處理場(chǎng)。
權(quán)利要求
1.一種聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝，其特征在于它是將聚合反應(yīng)的高溫高壓尾氣轉(zhuǎn)化為低溫低壓氣體進(jìn)行回收的方法。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝，其特征在于所述聚合反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓尾氣，是通過減壓、水洗后，轉(zhuǎn)化為低溫低壓的氣體暫存于氣柜中，再抽取出其中的低溫低壓氣體進(jìn)行洗滌并壓縮、干燥，最后精制得可利用的聚合反應(yīng)原料。
3.如權(quán)利要求2所述的聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝，其特征在于所述減壓是通過將反應(yīng)釜中產(chǎn)品及高壓尾氣送至脫泡槽進(jìn)行減壓，脫泡槽中的脫泡氣體排放到水洗塔中；所述水洗是指脫泡氣從水洗塔的底部進(jìn)入，噴淋水自上而下對(duì)此脫泡氣進(jìn)行降溫洗滌，脫泡氣從水洗塔頂部送入氣柜暫存；暫存于氣柜中的脫泡氣用液環(huán)壓機(jī)抽送至聚合反應(yīng)原料氣生產(chǎn)裝置的水堿洗塔；所述洗滌是液環(huán)壓機(jī)抽送來的脫泡氣和聚合反應(yīng)原料氣生產(chǎn)裝置來的粗乙烯氣體一起進(jìn)行堿洗，先堿洗再水洗；經(jīng)過堿洗后的氣體送入緩沖槽中進(jìn)行緩沖，恒定壓力，并經(jīng)壓縮機(jī)壓縮；壓縮后的氣體送入到一個(gè)換熱器中進(jìn)行冷卻，冷卻后的氣體被送入干燥器中進(jìn)行干燥，進(jìn)一步冷卻干燥后的氣體；所述精制是指對(duì)冷卻后的干燥氣體送入精餾塔進(jìn)行精制。
4.如權(quán)利要求3所述的聚合反應(yīng)尾氣的回收工藝，其特征在于當(dāng)聚合反應(yīng)結(jié)束后，先將反應(yīng)釜的壓力控制在1.8～2.0MPa，溫度控制在30℃～70℃，再通過調(diào)節(jié)閥將反應(yīng)釜中產(chǎn)品及高壓尾氣緩慢送入脫泡槽進(jìn)行減壓；所述水洗塔為填料塔，從塔頂出來的脫泡氣降低至10℃～45℃；送入緩沖槽中進(jìn)行緩沖的氣體，恒定壓力，并經(jīng)壓縮機(jī)壓縮升壓；對(duì)壓縮氣體的冷卻采用-10℃～10℃的乙二醇水溶液將壓縮氣體冷卻到0℃～10℃；所述壓縮氣體的干燥采用的干燥劑為3A分子篩，并使干燥器出口的氣體含水量≤5ppm，干燥后的氣體冷卻至-10℃～10℃；所述精餾塔為兩塔精餾，冷卻后的干燥氣體以氣態(tài)形式進(jìn)入精餾塔I中部，在塔頂用冷凝器冷凝成液態(tài)進(jìn)入回流槽，用低溫回流泵抽送由調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)行回流和進(jìn)入精餾塔II，得到的尾氣液體進(jìn)行深冷到-30℃至-20℃后，送入儲(chǔ)槽儲(chǔ)存，精餾塔的操作壓力為2.0～2.4MPa，溫度為-25℃～15℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于間歇聚合裝置中乙烯－醋酸乙烯、氯乙烯－醋酸乙烯等生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的高溫高壓尾氣的回收工藝。它是將聚合反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓尾氣，通過減壓、水洗后，轉(zhuǎn)化為低溫低壓的氣體暫存于氣柜中，再抽取出其中的低溫低壓氣體進(jìn)行洗滌并壓縮、干燥，最后精制得可利用的聚合反應(yīng)原料。本發(fā)明提出的對(duì)間歇式聚合生產(chǎn)的尾氣的處理方案，使間歇排放的尾氣轉(zhuǎn)化為連續(xù)回收，增強(qiáng)了運(yùn)行可靠性，回收裝置管理也更加容易，更主要的是它不造成環(huán)境污染，還能達(dá)到節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)的目的。
文檔編號(hào)B01D53/00GK1803251SQ20051005743
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者董澤明, 謝衛(wèi)東, 寧威, 葉勇, 李華蘇, 蔣曉 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)四川維尼綸廠