[发明专利]一种氮气闭路循环再生式丙烯脱水方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯装置丙烯中微量水脱除的技术领域，具体说是一种氮气闭路循环再生式丙烯脱水方法。

背景技术

在聚丙烯工业装置中，单体丙烯中含有H₂O、S、O₂、As、CO等杂质，这些杂质影响聚合反应中催化剂的活性以及降低聚丙烯产品的等规度。因此，在聚合反应前需对单体丙烯进行精制，除去H₂O、S、O₂、As、CO等杂质，其中H₂O含量是衡量单体丙烯纯度的重要标志。在聚丙烯工业装置中，当单体丙烯中H₂O含量≥20ppm时，聚合反应受到明显影响，当H₂O含量≥100ppm时，单体丙烯不能发生聚合反应，因此对单体丙烯脱水是丙烯精制的关键操作。

丙烯脱水工艺主要由分子筛的吸附和再生两大过程组成，工作原理是利用了分子筛具有表面吸附分子的作用以及可根据分子的大小、极性而进行选择性吸附的特殊功能，即只吸附水而不吸附丙烯的特性，从而达到脱除水分的目的。分子筛是一种碱金属硅铝酸盐，在水吸附过程中排除丙烯分子，广泛应用于石油裂解气、液化石油气、极性液体、溶剂等的深度脱水，其最大特性是水吸附饱和后，可利用热干燥气体吹扫或抽真空进行再生，脱除水分后可循环再使用，其中利用热氮气再生是最常见的一种分子筛脱水方式。

在聚丙烯工业装置中，传统的丙烯微量水脱除采用装有分子筛的吸附/再生塔吸附，但在分子筛吸附饱和后，分子筛的再生采用热氮气开路进行分子筛的再生，存在问题是：

①采用氮气开路对分子筛再生，在带出分子筛吸附水分的同时，也将残留在分子筛表面微量游离的单体丙烯和微量的分子筛粉末带出，不仅污染环境，而且游离的单体丙烯遇空气可燃烧爆炸，具有危险性。

②采用氮气开路对分子筛再生，不仅使空气有机会混入氮气中，而空气中的O₂对分子筛的吸附孔径有破坏作用，且大量氮气外排造成了极大的浪费，消耗能源。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种氮气闭路循环再生式丙烯脱水的方法，

本发明的另一目的在于提供一种氮气闭路循环再生式丙烯脱水的装置。

本发明是这样实现的：

一种氮气闭路循环再生式丙烯脱水的方法，其步骤包括：

a.吸附

自上道工序来的丙烯液体自第一吸附/再生塔的底部管路进入，在液体丙烯垂直第一吸附/再生塔向上运动的过程中，通过第一吸附/再生塔内部装填分子筛对丙烯液体中的水分进行吸收，经过一段时间的吸收，分子筛吸收完全达到饱和后可利用循环热氮气进行再生；

b.再生

丙烯气化器通过饱和蒸汽间接加热，产生的气体丙烯自第一吸附/再生塔的顶部管路进入，把第一吸附/再生塔内部的液体丙烯压进第二吸附/再生塔的管路中；丙烯液体替换完毕后，关闭第二吸附/再生塔的顶部阀门，并使第一吸附/再生塔的底部管路与进入火炬燃烧系统相连，放空第一吸附/再生塔的气体丙烯进行降压；降到常压后，开启氮气风机，采用常温氮气对第一吸附/再生塔吹扫；在第一吸附/再生塔和第二吸附/再生塔氮气排放管线与氮气风机氮气进口管线之间增设氮气冷却器、氮气除雾器和氮气过滤器，与第一吸附/再生塔、第二吸附/再生塔氮气冷却器、氮气除雾器、氮气过滤器通过阀门的切换形成闭路的氮气循环系统；氮气对第一吸附/再生塔吹扫过程结束后，开启氮气冷却器、氮气电加热器后，进行第一吸附/再生塔内分子筛的再生，再生时间为24小时。

用于实现本发明方法的装置包括：

1-第一吸附/再生塔，2-第二吸附/再生塔，第一吸附/再生塔和第二吸附/再生塔串联操作，内充满分子筛，第一吸附/再生塔和第二吸附/再生塔氮气再生过程不工作；再生过程中，一台第一吸附/再生塔或第二吸附/再生塔对分子筛丙烯中水分吸收，另一台第二吸附/再生塔或第一吸附/再生塔利用循环热氮气使分子筛再生；

3-丙烯气化器，其作用是对上道工序输送的来的丙烯液体进行蒸汽加热，送入吸附/再生塔；

4-氮气风机安装在氮气过滤器和氮气电加热器之间，是将氮气过滤器过滤的氮气增压后送入氮气电加热器；

5-氮气电加热器，其作用是将氮气风机增压氮气进行送入吸附/再生塔，加热介质采用饱和蒸汽、或过热蒸汽、或高温导热油；

6-氮气冷却器位于第二吸附/再生塔与氮气除雾器之间，用于冷却循环氮气，冷却介质为循环冷却水、或为冷冻盐水；