丙烯回收系統在間歇式聚丙烯裝置上的應用

33卷第8期Vol 33, No 82004年8月aoning Chemical IndustryAugust, 2004丙烯回收系統在間歇式聚丙烯裝置上的應用杜艷影中國石油前郭煉油廠(chǎng)信息中心,吉林松原138008)要:詳細地敘述了在小本體聚丙烯生產(chǎn)中,丙烯回收系統的工藝流程原理及各部分的詳細操作步驟,回收系統運行情況的分析關(guān)鍵詞:聚丙烯;閃蒸;回收;壓縮;滲透中圖分類(lèi)號:TQ325.1·4文獻標識碼:A文章編號:1004-0935(2004)08-0483-03在間歇式液相本體法聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中,通壓縮以后,進(jìn)入液相丙烯儲罐V-123、然后通過(guò)常含有25%左右未參加反應的丙烯。其中一部冷凝器E-103進(jìn)行冷凝,再進(jìn)入v124。V124中分通過(guò)聚合回收,其余的在聚合噴料的過(guò)程中,通的液相丙烯直接通過(guò)自壓定期壓入原料罐v21過(guò)閃蒸釜直接放入火炬管網(wǎng)。根據估算,前煉聚和原料進(jìn)行混合使用。V124中的氣相作為有機丙烯車(chē)間每年大約有1000t丙烯被放入火炬管蒸汽膜分離系統的原料氣?；厥障到y原則流程見(jiàn)網(wǎng),丙烯按5000元/t計,每年大約損失500萬(wàn)元圖1。左右。為了減少丙烯的損失,車(chē)間建造了丙烯回收系統。丙烯回收系統共由閃蒸、壓縮、冷凝、膜2基本操作回收四部分組成。2.1閃蒸1丙烯回收系統的工藝流程根據小本體生產(chǎn)工藝,反應結束后,產(chǎn)品分34次減壓放至閃蒸釜。聚合把壓力泄到閃蒸釜閃蒸釜放出的丙烯通過(guò)旋風(fēng)分離器,布袋以后每次噴料結束泄壓之前,讓粉料在閃蒸釜內除塵器排放到氣相丙烯儲罐ⅴ-121A、B中,靜置1min左右,讓閃蒸釜中的聚丙烯粉料有一V2AB中的丙烯經(jīng)過(guò)布袋除塵器v-125,緩沖個(gè)充分的停留時(shí)間進(jìn)行沉降減少丙烯氣帶人回罐V-122后進(jìn)入壓縮機的入口,經(jīng)過(guò)壓縮機三級收系統的粉塵。然后再把壓力泄至v-121。在最后一次噴料結束后,使閃蒸放火炬的閥門(mén)延長(cháng)15min后關(guān)閉,然后再進(jìn)行閃蒸抽真空的操作按照閃蒸釜的容積是14m,噴料溫度65℃每釜平均產(chǎn)量按120袋,聚丙烯相對密度為09進(jìn)行計算閃蒸金的壓力每泄掉0.01MPa,就多回收壓縮機丙烯3kg。按理論進(jìn)行計算丙烯單耗就降低0.001。因此在閃蒸過(guò)程中,把閃蒸釜向低壓部分泄過(guò)濾緩沖罐過(guò)濾緩壓的尾壓控制在002MPa,盡量提高閃蒸釜中的丙烯氣的回收深度。2.2壓縮機收稿日期:200405圖1回收系統流程圖作者簡(jiǎn)介:杜艷影(1965-),女,勵理工程師中國煤化工CNMHG484遼寧化工2004年8月在壓縮機總進(jìn)氣口設有用以停機時(shí)壓縮機系有限公司提供的壓縮、冷凝、有機蒸汽膜系統。有統與外界工藝系統脫離的截止閥,末端設有用以機蒸汽膜分離技術(shù)主要采用橡膠態(tài)高分子復合防止氣體倒流的止回閥和截止閥。進(jìn)入壓縮機的膜。在一定的壓力推動(dòng)下,根據不同氣體分子在氣體經(jīng)由進(jìn)氣總管入一級缸體,經(jīng)一級氣缸壓縮膜中的溶解擴散性能的差異,可凝性有機蒸汽(如后進(jìn)一級冷卻器和一級分離器再進(jìn)入二級缸體,丙烯等)與惰性氣體(如氮氣)相比,優(yōu)先吸附滲透經(jīng)二級氣缸壓縮后再經(jīng)二級冷卻器和二級分離器過(guò)復合膜,從而達到與惰性氣體選擇分離的目的進(jìn)入三級缸體經(jīng)三級氣缸壓縮后,最終進(jìn)到排氣氣體混合物透過(guò)分離膜的過(guò)程由下述3個(gè)步驟組總管把氣體排向工藝系統。聚合在每次噴料前,成通知精制崗進(jìn)行壓縮機的起運,由于閃蒸釜的泄(1)氣體在分離膜上游側表面的吸附、溶解,壓和壓縮機的起運同時(shí)進(jìn)行,這樣勢必造成壓縮屬于吸著(zhù)過(guò)程。機的入口壓力不穩定,為了避免壓縮機的入口壓2)吸附溶解于膜上游側表面的氣體,在濃力不平穩,在V-121的出口處裝有自動(dòng)調節閥,度梯度推動(dòng)力的作用下擴散透過(guò)分離膜,屬于擴其作用是調節閥根據V-121的壓力自動(dòng)調節閥散過(guò)程。門(mén)開(kāi)度,致使壓縮機的入口壓力保持平穩。等到(3)分離膜下游側的氣體解吸,屬于解吸過(guò)V-121的壓力達到0.18MPa時(shí)壓縮機低限報程。警,停止壓縮機的運行,每一釜壓縮機的運行時(shí)間一般來(lái)說(shuō),氣體在膜表面的吸著(zhù)過(guò)程和解吸大約為40min。過(guò)程都能較快地達到平衡,而氣體在膜內的滲透、3有機蒸汽膜系統基本原理及流程擴散相對較慢,是氣體透過(guò)膜的速率控制步驟。橡膠態(tài)聚合物膜分離過(guò)程依據溶解-擴散模型31膜分離單元的簡(jiǎn)明流程在將分離氣體簡(jiǎn)化為二元混合物的情況下,可用下述方程關(guān)聯(lián)進(jìn)料氣體濃度x、透過(guò)氣濃度y、分離因子a及壓力比8之間的關(guān)系1t1+(1)式中:古一壓力比;8一進(jìn)料側壓力/透過(guò)側壓力分離因子a描述了膜分離性能的高低,反映滲透氣膜材料分離性能的優(yōu)劣。33操作因素的影響圖2瞋分離單元的簡(jiǎn)明流程3.3.1壓力在膜分離前,為防止原料氣中所含雜質(zhì)對膜膜分離過(guò)程中壓力是一個(gè)重要的操作因素。分離性能的影響,原料氣先經(jīng)過(guò)F-101、F02除現在利用式(1)針對聚丙烯膜單元的具體操作狀去其中所含的液滴和固體粉塵。然后經(jīng)過(guò)3根電況,考核壓力比對丙烯濃度的影響。當進(jìn)料氣伴熱防止液相介質(zhì)進(jìn)入膜分離系統。經(jīng)過(guò)膜分離濃度x=0.13561,分離因子a=97.14時(shí),由式的兩股氣流,一股是丙烯富集的滲透氣,直接返到(1)可以求得不同壓力比♂下透過(guò)氣中相應的丙布袋除塵器的入口,作為原料氣。另一股是含丙烯濃度y。利用所得到的y與8數據標繪于圖3烯量很低的氮氣流(即非滲透氣)直接放至火炬總中。管。這個(gè)膜系統中,一共由兩個(gè)膜組成,它們可以由圖3中透過(guò)氣丙烯濃度y隨壓力比δ的變進(jìn)行串、并聯(lián)使用裝置為了提高丙烯的回收深化曲線(xiàn)可以看出:伴隨壓力比古的增加,開(kāi)始時(shí)度,兩個(gè)膜現在進(jìn)行串聯(lián)使用。透過(guò)氣丙烯濃度y增加迅速,二者近于線(xiàn)性關(guān)系3.2基本原理有機蒸汽大"YH圖化要逐透第33卷第8期杜艷影:丙烯回收系統在間歇式聚丙烯裝置上的應用485過(guò)氣丙烯濃度有顯著(zhù)影響的范圍上限,繼續增大度下進(jìn)行膜分離操作,不僅可使丙烯的滲透系數壓力比,雖可使透過(guò)氣丙烯濃度有所提高,但增加提高,而且也可使永久性氣體一氮氣的滲透系數的幅度不大。較低。目前,膜分離單元的控制溫度為50℃,如果適當降低膜分離單元的操作溫度,將有利于提高丙烯的滲透系數及選擇性,并使氮氣的滲透系數減小,從而提高膜分離單元透過(guò)氣中丙烯的濃度3.3.3膜運行情況分析膜回收單元在2002年11月記錄數據見(jiàn)表1表1膜回收單元試驗數據(月日)/(Nm2-)CY%ANm2h-)Cy%回收率壓力比811/554.5496.612129.426,0697,60圖3壓力對丙烯濃度的影響11/151325051.9048.763.169.763.3.2溫度11/201770064.3550.004.2398.1411/25211.5066.734.4599對于使用橡膠態(tài)高聚物膜材料的膜分離過(guò)平均值9782程,其傳質(zhì)機理包含溶解及擴散的步驟。按照溶解-擴散模型,膜系統中組分的滲透系數與溫度回收率計算公式:的相關(guān)性可用 Arrhenius方程予以描述R=[1-(V3xcy/V1xc1)]×100哂式中:V3尾氣流量;(}-÷式中:Qi組分在溫度T時(shí)的滲透系數V一原料氣流量;Qi-I組分在溫度T時(shí)的滲透系數C1原料氣當中丙烯濃度利用3式對膜在11月份的運行情況進(jìn)行了E-i組分透過(guò)膜的活化能統計計算。膜對于V-124氣相中的丙烯的回收HL率平均為9782。式中:E。i組分的擴散活化能;3.4經(jīng)濟效益分析△丑一表示i組分的溶解熱回收系統從2002年10月運行至2003年2月式(2)表明:滲透系數Qi對溫度的依賴(lài)性與透過(guò)膜時(shí)的活化能E密切相關(guān),即與擴散活化能以來(lái),丙烯單耗已由原來(lái)的1.18降為1.06。按照E及溶解熱△肌密切相關(guān)。擴散活化能E?？偸钦a(chǎn)1萬(wàn)UaPP進(jìn)行計算,可減少丙烯損失為(1,18-1.06)×10000=1200(t)值,而氣體組分的溶解熱,與其性質(zhì)有關(guān),既可具有正值,也可具有負值。對于難于液化的所謂永4結語(yǔ)久性氣體,如氮氣等而言,溶解熱實(shí)際上是一虛擬該系統的投用,帶動(dòng)了丙烯單耗的下降,并且參數而且數值很小,因此滲透系數與溫度相關(guān)大量丙烯得以回收利用。通過(guò)對回收系統運行性的表達式(2)中,透膜活化能的E為正值。于狀況的分析認為在操作過(guò)程中應注意以下幾點(diǎn)是,溫度升高時(shí)滲透系數增加。對于容易液化的(1)為了讓閃蒸釜內的丙烯盡量得到回收,烴類(lèi)氣體,熔解熱△HL具有很高的負值,在這種聚合在回收的過(guò)程中,盡量避免兩釜同時(shí)回收。情況下,透膜活化能E可以成為負值,因此滲透(2)對于聚合反應弱的釜最好進(jìn)行升溫回系數將隨溫度的升高而減小?；谏鲜瞿し蛛x系收,然后在對閃蒸進(jìn)行噴料。統滲透系數與溫度相關(guān)性的分析,就聚丙烯裝置(3)對于進(jìn)料混合氣的分離效果,隨著(zhù)壓力膜分離單元而言,進(jìn)料氣中主要包含永久性氣體比的增大可以得到不同程的改蓋,在壓力比達氮氣和易于液化的氣體丙烯。因此,在較低溫到中國煤化工可以提高透過(guò)CNMHG486遼寧化工04年8月氣中丙烯濃度,但增加幅度不大。溫度,有利于膜分離單元透過(guò)氣中的丙烯濃度的(4)在溫度控制方面,對于聚丙烯膜分離單提高元的現行工藝條件而言,適當降低膜系統的操作Application of the Propylene Recovery System in Batch Polypropylene PlantDU Yan-yingAbstract: The process, principle and operation steps of the propylene recovery system were introduced, operational aspect of this systemKey words: Polypropylene; Flash and steam; Recovery: Compression; Infiltration〈化工設計)2005年征訂啟事《化工設計》是國家科委批準的全國化工設計行業(yè)國家級科技刊物。由中國成達工程公司(化工部第八設計院)、中國石油和化工勘察設計協(xié)會(huì )聯(lián)合主辦,34個(gè)部、省級設計單位協(xié)辦。國內外公開(kāi)發(fā)行國內統一刊號:CN5-1355TQ國際標準刊號:ISN00-6247。本刊堅持理論與實(shí)踐相結合以實(shí)用為主的辦刊方針,特點(diǎn)是技術(shù)與管理并重?！痘ぴO》是發(fā)布化工行業(yè)化工設計標準局部修改條文的指定刊物也是建設部等發(fā)布化工行業(yè)標準的刊物。本刊獲全國化工優(yōu)秀信息成果二等獎,已入編《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版),—數字化期刊和中文科技期刊數據庫,是中國科學(xué)引文數據庫來(lái)源期刊。并參加中國化工信息中心計算機網(wǎng)絡(luò )與四川省期刊網(wǎng)絡(luò )而進(jìn)入國際互聯(lián)網(wǎng)。報道內容國家有關(guān)基本建設和設計工作的方針政策;石油、化工、醫藥、橡膠等行業(yè)各設計專(zhuān)業(yè)的設計技術(shù),技術(shù)開(kāi)發(fā)、科研、施工及生產(chǎn)中的經(jīng)驗、成果與國內外發(fā)展情況;工程總承包、設計體制改革與國外合作設計的經(jīng)驗;加強設計管理和項目管理、提高設計質(zhì)量的經(jīng)驗,以及工礦企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)改造與四新成果等。主要欄目:綜述評論、設計技術(shù)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、設計管理、計算機應用、設計體制改革、環(huán)境保護、技術(shù)經(jīng)濟與市場(chǎng)、技術(shù)改造國外化工、問(wèn)題討論標準信息與消息報道。訂閱辦法:本刊為雙月刊,每本定價(jià)8元,年定價(jià)48元(含郵資費)。老訂戶(hù)由本部隨刊物寄訂單。新訂戶(hù)可來(lái)函來(lái)電索取訂單;也可在全國非郵發(fā)報刊聯(lián)合征訂服務(wù)部的《聯(lián)訂目錄》訂單上訂閱;或直接郵匯、銀行匯款訂閱地址:四川省成都市人民南路四段28號郵編:610041電話(huà):(028)85521546傳真:(028)85521668;85521666帳戶(hù):中國成達工程公司開(kāi)戶(hù)行:成都市建設銀行七支行領(lǐng)事館分理處帳號:2390608E-mail: CuiRuo Chuan chengda com《化工設計》編輯部蒲江開(kāi)發(fā)成功新防污仿瓷涂料一種新型墻面環(huán)保防污仿瓷涂料近日由四川蒲江縣新科化工研究所開(kāi)發(fā)成功。該涂料屬無(wú)毒環(huán)保產(chǎn)品,可在室內墳面施工,施工后的墻面如粘上灰塵、煙塵油污墨汁、泥漿等污垢用濕布就能擦洗如新,用水龍頭對墻面進(jìn)行沖洗當前國內普遍使用的仿瓷涂料存在兩大缺點(diǎn):一是無(wú)防污功能;二是不環(huán)保。因涂料里使用107膠水作黏合劑,而107膠水是采用甲醛生產(chǎn),其游離甲醛對人體有害。防污仿瓷涂料的開(kāi)發(fā)成功,徹底排除了傳統仿瓷涂料不防污染和有毒兩大缺點(diǎn),使仿瓷涂料上了一個(gè)新檔次。中國煤化工CNMHG