气相法聚乙烯装置排放气回收膜分离、深冷改造方案比较.pdf

学兔兔 丛 丰 气相法聚乙烯装置排放气回收膜分离、深冷改造方案比较 29 气相法聚乙烯装置排放气回收 膜分离、深冷改造方案比较 丛 丰 中石化宁波工程有限公司兰州分公司 兰州 730060 摘要 本文简要介绍了膜分离和深冷分离回收技术的基本原理，提出了三种针对气相法聚乙烯装置排放气回 收单元设置的技术改造方案，并对各改造方案的特点和产生的效益进行比较分析。 关键词 气相法聚乙烯 排放气回收 膜分离 深冷分离 气相法聚合工艺在我国聚乙烯装置中占有重 要地位，排放气回收单元是气相法聚乙烯工艺的 一 个重要组成部分，其主要是通过传统的压缩、 冷凝的方式回收反应系统中未反应的大量烃类物 质，达到降低物耗和节能环保的目的。但在典型 工艺中，受到压缩能力和冷凝温度的限制，仍有 低压冷凝泵 高压冷凝泵 部分烃类气体无法回收利用而直接排放到火炬系 图1 排放气回收单元典型工艺流程 统，造成原料浪费和排放污染。随着国内对降耗、 节能、减排的重视，一些已建成的装置逐步开始 对排放气回收系统进行了改造，以提高共聚单体 进行技术改造，将膜分离回收技术、深冷分离回 和异戊烷的回收率。常用的回收技术：膜分离、 收技术以及其它一些尾气回收技术逐渐运用到气 深冷分离和膜分离+深冷组合。 相法聚乙烯排放气回收单元中，进一步提高了共 膜分离回收技术是以选择性透过膜为分离介 聚单体和异戊烷的回收率，同时也提高了乙烯和 质，在膜两侧推动力 (如压力差、浓度差或电位 氮气的回收利用。本文将针对以膜分离回收技术 差)的作用下，原料侧的组分可选择性地透过膜， 和深冷分离回收技术为基础的三种改造方案进行 实现分离和提纯的目的。气体膜分离技术是将膜 介绍和比较。 与原料气接触，利用气体中各组分通过膜时的渗 透率的差异，渗透速率快的气体 (如烃类气体) 1 排放气回收单元工艺流程 将在渗透侧富集，而渗透速率慢的气体 (如氮气) 产品脱气仓顶部出来的排放气进排放气回收单 则在原料侧富集。整个渗透过程是一个先溶解再 元，经过低压冷却器冷却，冷凝液收集在低压收集 扩散的过程，首先气体分子在膜表面溶解，然后 罐中，通过低压凝液泵最终送至反应器进料系统。 气体分子在膜内向膜另一侧扩散，最后从膜另一 低压收集罐排出的气体进压缩机升压，被增压的气 侧表面解析扩散出来，见图2_2 J。目前，在国内各 体经高压冷却器冷却和高压冷凝器冷凝，冷凝物收 套聚乙烯装置对排放气回收单元的改造中，增设 集在高压收集罐中。冷凝液通过高压凝液泵送至反 膜分离技术居多，比如广州石化、天津石化、武 应器进料系统，高压收集罐排出的压缩气体部分送 汉石化等 。 入产品卸料系统，过量的气体送往火炬系统。排放 深冷分离回收技术是以气体或气体混合物作 气回收单元典型工艺流程见图1…。 为工质，利用透平机通过气体绝热膨胀制取 一 IO0~C以下的低温，通过高效换热器返流回收低 2 膜分离、深冷分离回收技术