丙烯回收系统在间歇式聚丙烯装置上的应用

33卷第8期Vol 33, No 82004年8月aoning Chemical IndustryAugust, 2004丙烯回收系统在间歇式聚丙烯装置上的应用杜艳影中国石油前郭炼油厂信息中心,吉林松原138008)要:详细地叙述了在小本体聚丙烯生产中,丙烯回收系统的工艺流程原理及各部分的详细操作步骤,回收系统运行情况的分析关键词:聚丙烯;闪蒸;回收;压缩;渗透中图分类号:TQ325.1·4文献标识码:A文章编号:1004-0935(2004)08-0483-03在间歇式液相本体法聚丙烯生产过程中,通压缩以后,进入液相丙烯储罐V-123、然后通过常含有25%左右未参加反应的丙烯。其中一部冷凝器E-103进行冷凝,再进入v124。V124中分通过聚合回收,其余的在聚合喷料的过程中,通的液相丙烯直接通过自压定期压入原料罐v21过闪蒸釜直接放入火炬管网。根据估算,前炼聚和原料进行混合使用。V124中的气相作为有机丙烯车间每年大约有1000t丙烯被放入火炬管蒸汽膜分离系统的原料气。回收系统原则流程见网,丙烯按5000元/t计,每年大约损失500万元图1。左右。为了减少丙烯的损失,车间建造了丙烯回收系统。丙烯回收系统共由闪蒸、压缩、冷凝、膜2基本操作回收四部分组成。2.1闪蒸1丙烯回收系统的工艺流程根据小本体生产工艺,反应结束后,产品分34次减压放至闪蒸釜。聚合把压力泄到闪蒸釜闪蒸釜放出的丙烯通过旋风分离器,布袋以后每次喷料结束泄压之前,让粉料在闪蒸釜内除尘器排放到气相丙烯储罐ⅴ-121A、B中,静置1min左右,让闪蒸釜中的聚丙烯粉料有一V2AB中的丙烯经过布袋除尘器v-125,缓冲个充分的停留时间进行沉降减少丙烯气带人回罐V-122后进入压缩机的入口,经过压缩机三级收系统的粉尘。然后再把压力泄至v-121。在最后一次喷料结束后,使闪蒸放火炬的阀门延长15min后关闭,然后再进行闪蒸抽真空的操作按照闪蒸釜的容积是14m,喷料温度65℃每釜平均产量按120袋,聚丙烯相对密度为09进行计算闪蒸金的压力每泄掉0.01MPa,就多回收压缩机丙烯3kg。按理论进行计算丙烯单耗就降低0.001。因此在闪蒸过程中,把闪蒸釜向低压部分泄过滤缓冲罐过滤缓压的尾压控制在002MPa,尽量提高闪蒸釜中的丙烯气的回收深度。2.2压缩机收稿日期:200405图1回收系统流程图作者简介:杜艳影(1965-),女,勵理工程师中国煤化工CNMHG484辽宁化工2004年8月在压缩机总进气口设有用以停机时压缩机系有限公司提供的压缩、冷凝、有机蒸汽膜系统。有统与外界工艺系统脱离的截止阀,末端设有用以机蒸汽膜分离技术主要采用橡胶态高分子复合防止气体倒流的止回阀和截止阀。进入压缩机的膜。在一定的压力推动下,根据不同气体分子在气体经由进气总管入一级缸体,经一级气缸压缩膜中的溶解扩散性能的差异,可凝性有机蒸汽(如后进一级冷却器和一级分离器再进入二级缸体,丙烯等)与惰性气体(如氮气)相比,优先吸附渗透经二级气缸压缩后再经二级冷却器和二级分离器过复合膜,从而达到与惰性气体选择分离的目的进入三级缸体经三级气缸压缩后,最终进到排气气体混合物透过分离膜的过程由下述3个步骤组总管把气体排向工艺系统。聚合在每次喷料前,成通知精制岗进行压缩机的起运,由于闪蒸釜的泄(1)气体在分离膜上游侧表面的吸附、溶解,压和压缩机的起运同时进行,这样势必造成压缩属于吸着过程。机的入口压力不稳定,为了避免压缩机的入口压2)吸附溶解于膜上游侧表面的气体,在浓力不平稳,在V-121的出口处装有自动调节阀,度梯度推动力的作用下扩散透过分离膜,属于扩其作用是调节阀根据V-121的压力自动调节阀散过程。门开度,致使压缩机的入口压力保持平稳。等到(3)分离膜下游侧的气体解吸,属于解吸过V-121的压力达到0.18MPa时压缩机低限报程。警,停止压缩机的运行,每一釜压缩机的运行时间一般来说,气体在膜表面的吸着过程和解吸大约为40min。过程都能较快地达到平衡,而气体在膜内的渗透、3有机蒸汽膜系统基本原理及流程扩散相对较慢,是气体透过膜的速率控制步骤。橡胶态聚合物膜分离过程依据溶解-扩散模型31膜分离单元的简明流程在将分离气体简化为二元混合物的情况下,可用下述方程关联进料气体浓度x、透过气浓度y、分离因子a及压力比8之间的关系1t1+(1)式中:古一压力比;8一进料侧压力/透过侧压力分离因子a描述了膜分离性能的高低,反映渗透气膜材料分离性能的优劣。33操作因素的影响图2瞋分离单元的简明流程3.3.1压力在膜分离前,为防止原料气中所含杂质对膜膜分离过程中压力是一个重要的操作因素。分离性能的影响,原料气先经过F-101、F02除现在利用式(1)针对聚丙烯膜单元的具体操作状去其中所含的液滴和固体粉尘。然后经过3根电况,考核压力比对丙烯浓度的影响。当进料气伴热防止液相介质进入膜分离系统。经过膜分离浓度x=0.13561,分离因子a=97.14时,由式的两股气流,一股是丙烯富集的渗透气,直接返到(1)可以求得不同压力比♂下透过气中相应的丙布袋除尘器的入口,作为原料气。另一股是含丙烯浓度y。利用所得到的y与8数据标绘于图3烯量很低的氮气流(即非渗透气)直接放至火炬总中。管。这个膜系统中,一共由两个膜组成,它们可以由图3中透过气丙烯浓度y随压力比δ的变进行串、并联使用装置为了提高丙烯的回收深化曲线可以看出:伴随压力比古的增加,开始时度,两个膜现在进行串联使用。透过气丙烯浓度y增加迅速,二者近于线性关系3.2基本原理有机蒸汽大"YH图化要逐透第33卷第8期杜艳影:丙烯回收系统在间歇式聚丙烯装置上的应用485过气丙烯浓度有显著影响的范围上限,继续增大度下进行膜分离操作,不仅可使丙烯的渗透系数压力比,虽可使透过气丙烯浓度有所提高,但增加提高,而且也可使永久性气体一氮气的渗透系数的幅度不大。较低。目前,膜分离单元的控制温度为50℃,如果适当降低膜分离单元的操作温度,将有利于提高丙烯的渗透系数及选择性,并使氮气的渗透系数减小,从而提高膜分离单元透过气中丙烯的浓度3.3.3膜运行情况分析膜回收单元在2002年11月记录数据见表1表1膜回收单元试验数据(月日)/(Nm2-)CY%ANm2h-)Cy%回收率压力比811/554.5496.612129.426,0697,60图3压力对丙烯浓度的影响11/151325051.9048.763.169.763.3.2温度11/201770064.3550.004.2398.1411/25211.5066.734.4599对于使用橡胶态高聚物膜材料的膜分离过平均值9782程,其传质机理包含溶解及扩散的步骤。按照溶解-扩散模型,膜系统中组分的渗透系数与温度回收率计算公式:的相关性可用 Arrhenius方程予以描述R=[1-(V3xcy/V1xc1)]×100哂式中:V3尾气流量;(}-÷式中:Qi组分在温度T时的渗透系数V一原料气流量;Qi-I组分在温度T时的渗透系数C1原料气当中丙烯浓度利用3式对膜在11月份的运行情况进行了E-i组分透过膜的活化能统计计算。膜对于V-124气相中的丙烯的回收HL率平均为9782。式中:E。i组分的扩散活化能;3.4经济效益分析△丑一表示i组分的溶解热回收系统从2002年10月运行至2003年2月式(2)表明:渗透系数Qi对温度的依赖性与透过膜时的活化能E密切相关,即与扩散活化能以来,丙烯单耗已由原来的1.18降为1.06。按照E及溶解热△肌密切相关。扩散活化能E。总是正生产1万UaPP进行计算,可减少丙烯损失为(1,18-1.06)×10000=1200(t)值,而气体组分的溶解热,与其性质有关,既可具有正值,也可具有负值。对于难于液化的所谓永4结语久性气体,如氮气等而言,溶解热实际上是一虚拟该系统的投用,带动了丙烯单耗的下降,并且参数而且数值很小,因此渗透系数与温度相关大量丙烯得以回收利用。通过对回收系统运行性的表达式(2)中,透膜活化能的E为正值。于状况的分析认为在操作过程中应注意以下几点是,温度升高时渗透系数增加。对于容易液化的(1)为了让闪蒸釜内的丙烯尽量得到回收,烃类气体,熔解热△HL具有很高的负值,在这种聚合在回收的过程中,尽量避免两釜同时回收。情况下,透膜活化能E可以成为负值,因此渗透(2)对于聚合反应弱的釜最好进行升温回系数将随温度的升高而减小。基于上述膜分离系收,然后在对闪蒸进行喷料。统渗透系数与温度相关性的分析,就聚丙烯装置(3)对于进料混合气的分离效果,随着压力膜分离单元而言,进料气中主要包含永久性气体比的增大可以得到不同程的改盖,在压力比达氮气和易于液化的气体丙烯。因此,在较低温到中国煤化工可以提高透过CNMHG486辽宁化工04年8月气中丙烯浓度,但增加幅度不大。温度,有利于膜分离单元透过气中的丙烯浓度的(4)在温度控制方面,对于聚丙烯膜分离单提高元的现行工艺条件而言,适当降低膜系统的操作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〈化工设计)2005年征订启事《化工设计》是国家科委批准的全国化工设计行业国家级科技刊物。由中国成达工程公司(化工部第八设计院)、中国石油和化工勘察设计协会联合主办,34个部、省级设计单位协办。国内外公开发行国内统一刊号:CN5-1355TQ国际标准刊号:ISN00-6247。本刊坚持理论与实践相结合以实用为主的办刊方针,特点是技术与管理并重。《化工设》是发布化工行业化工设计标准局部修改条文的指定刊物也是建设部等发布化工行业标准的刊物。本刊获全国化工优秀信息成果二等奖,已入编《中国学术期刊(光盘版),—数字化期刊和中文科技期刊数据库,是中国科学引文数据库来源期刊。并参加中国化工信息中心计算机网络与四川省期刊网络而进入国际互联网。报道内容国家有关基本建设和设计工作的方针政策;石油、化工、医药、橡胶等行业各设计专业的设计技术,技术开发、科研、施工及生产中的经验、成果与国内外发展情况;工程总承包、设计体制改革与国外合作设计的经验;加强设计管理和项目管理、提高设计质量的经验,以及工矿企业生产技术改造与四新成果等。主要栏目:综述评论、设计技术、技术开发、设计管理、计算机应用、设计体制改革、环境保护、技术经济与市场、技术改造国外化工、问题讨论标准信息与消息报道。订阅办法:本刊为双月刊,每本定价8元,年定价48元(含邮资费)。老订户由本部随刊物寄订单。新订户可来函来电索取订单;也可在全国非邮发报刊联合征订服务部的《联订目录》订单上订阅;或直接邮汇、银行汇款订阅地址:四川省成都市人民南路四段28号邮编:610041电话:(028)85521546传真:(028)85521668;85521666帐户:中国成达工程公司开户行:成都市建设银行七支行领事馆分理处帐号:2390608E-mail: CuiRuo Chuan chengda com《化工设计》编辑部蒲江开发成功新防污仿瓷涂料一种新型墙面环保防污仿瓷涂料近日由四川蒲江县新科化工研究所开发成功。该涂料属无毒环保产品,可在室内墳面施工,施工后的墙面如粘上灰尘、烟尘油污墨汁、泥浆等污垢用湿布就能擦洗如新,用水龙头对墙面进行冲洗当前国内普遍使用的仿瓷涂料存在两大缺点:一是无防污功能;二是不环保。因涂料里使用107胶水作黏合剂,而107胶水是采用甲醛生产,其游离甲醛对人体有害。防污仿瓷涂料的开发成功,彻底排除了传统仿瓷涂料不防污染和有毒两大缺点,使仿瓷涂料上了一个新档次。中国煤化工CNMHG