[发明专利]从聚丙烯生产尾气中回收烯烃单体的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学工程技术领域，具体而言，涉及一种从聚丙烯生产尾气中回收烯烃单体的方法和设备。

背景技术

聚丙烯是世界第二大合成树脂品种。聚丙烯具有优良的机械性能，耐热性能，电气绝缘性能，化学稳定性也好，与多数化学药品不发生化学作用；另一方面，聚丙烯具有易于成型加工的优点。其缺点是耐低温冲击性差，较易老化，染色性差，是一种通用塑料。它不溶于水，也不吸水，可在水中沸煮，可在130℃下消毒。其产品的优良性能使其在包装、纤维、电子电器、汽车零部件、日用品和医疗器械等行业得到广泛应用。

在“十一五”期间，国内炼油、乙烯工业保持的快速发展势头，带动聚丙烯工业始终处于上升态势。在“十一五”期间，国内炼油、乙烯工业保持的快速发展势头，带动聚丙烯工业始终处于上升态势。2006年，中国的聚丙烯产能为578万吨/年，而到2010年底中国的聚乙烯产能已经达到了1112万吨/年，产能相比“十一五”初期增长了568万吨/年，产能增长速度明显高于聚乙烯。聚丙烯产能增长则较为稳定，主要因为聚丙烯上游丙烯的来源相比较乙烯更为多元化，近年来包括炼厂聚丙烯、MTP、MTO以及丙烷脱氢制丙烯等项目纷纷建成投放市场。从近年来，中国的聚丙烯产能投放主要是在2007年、2009年和2010年。这三年的产能增长达到了469万吨。

聚丙烯工艺有气液组合法、气相法、液相本体法，溶剂法(淤浆法)，其中，溶剂法由于生产过程较复杂，还要回收溶剂等原因，已被逐步淘汰。目前，气相法已占主导地位，然而，这种工艺在从高融指到低融指进行转换牌号时，反应器的排放气进入排放气冷凝回收系统，排放气首先进入排放气冷凝器用循环冷却水冷凝后进入冷凝液分离罐。不凝气排放至界区外燃料管网，冷凝下的液态丙烯和乙烯混合物输至界区外不合格丙烯罐。

上述聚丙烯在生产过程中存在大量尾气需要无害化处理，传统的工艺存在以下几个缺点：(1)整个回收过程工艺流程长。由于尾气中烯烃组分的质量百分含量低于80％，原有设备的处理能力有限，只能加大设备的尺寸，造成设备投资的浪费，造成分离成本相应较高。(2)由于乙烯组分形成液态的温度较低，造成气态乙烯夹带液态丙烯进入火炬系统造成烯烃组分的损失。

由于传统分离方法的存在对聚丙烯切换牌号时尾气中烯烃单体难以充分回收的缺点，需要开发一种高效、低成本的新型分离回收工艺，降低回收费用，达到有效回收烯烃的目的。

发明内容

本发明旨在提供一种从聚丙烯生产尾气中回收烯烃单体的设备和方法，以高效经济地从聚丙烯生产尾气中回收烯烃单体。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从聚丙烯生产尾气中回收烯烃单体的设备，该设备包括：烯烃单体回收塔和疏水性聚并填料组件；烯烃单体回收塔上具有尾气入口、尾气出口以及烯烃单体出口，尾气出口高于尾气入口，尾气入口高于烯烃单体出口；疏水性聚并填料组件，设置在烯烃单体回收塔的内腔中，位于尾气入口与尾气出口之间，靠近尾气出口设置。

进一步地，上述设备还包括冷凝装置，冷凝装置位于烯烃单体回收塔内腔中，并设置在尾气入口与疏水性聚并填料组件之间。

进一步地，上述设备还包括气液分离装置，气液分离装置位于烯烃单体回收塔内腔中，并设置在尾气入口与冷凝装置之间，优选气液分离装置为分隔烯烃单体回收塔内腔形成的气液分离腔。

进一步地，上述疏水性聚并填料组件为规整填料组件或散装填料组件，优选规整填料组件包括多个平行设置的规整填料板，且各规整填料板的垂直投影布满烯烃单体回收塔的横截面。

进一步地，上述规整填料板的形式为波纹网或波纹板。

进一步地，上述规整填料组件中各规整填料板相对于竖直方向具有30°～60°的倾角，优选相邻规整填料板的间距为5～50cm。

进一步地，上述疏水性聚并填料组件中填料选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酯中的任一种。

进一步地，上述冷凝装置包括设置在烯烃单体回收塔内部的换热管，以及与换热管相连且延伸至烯烃单体回收塔外部的冷凝液入口和冷凝液出口。

根据本发明的另一方面，提供了一种从聚丙烯生产尾气中回收烯烃单体的方法，该方法包括：从上述任一种设备的烯烃单体回收塔的尾气入口，将聚丙烯生产尾气通入烯烃单体回收塔的内部，经疏水性聚并填料组件聚并，形成液体烯烃单体；从烯烃单体出口回收液体烯烃单体。

进一步地，上述聚丙烯生产尾气以压力为0.1～4.0MPaG，表观流速为0.01～20cm/s通入烯烃单体回收塔。