聚烯烃尾气回收利用装置

823 编辑：中冶有色技术网来源：北京恒泰洁能科技有限公司

2023-11-27 16:05:11

权利要求书： 1.一种聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，包括回收系统、换热器组和循环制冷系统，

回收系统包括原料气压缩机(C1)、干燥单元(X1)、一级分离器(1)、精馏塔(T1)、轻烃泵(P1)和三级分离器(2)；

所述原料气压缩机(C1)、所述干燥单元(X1)、所述一级分离器(1)、所述精馏塔(T1)和所述三级分离器(2)依次通过管道连接，所述精馏塔(T1)底部和所述一级分离器(1)分别连接管道且两支管道合并后连接至轻烃泵(P1)；

循环制冷系统包括氮气缓冲罐(3)、氮气压缩机(C2)和氮气透平膨胀机(TU)；

所述氮气缓冲罐(3)、所述氮气压缩机(C2)和所述氮气透平膨胀机(TU)依次通过管道连接，并且所述氮气透平膨胀机(TU)的出口通过管道与所述氮气缓冲罐(3)的入口连接；

回收系统和循环制冷系统的管道均通过换热器组。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，换热器组包括一级换热器(E1)、二级换热器(E2)和三级换热器(E3)，回收系统和循环制冷系统的管道分别穿过一级换热器(E1)、二级换热器(E2)和三级换热器(E3)。

3.根据权利要求2所述的聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，所述氮气压缩机(C2)的出口连接到所述氮气透平膨胀机(TU)的入口的管道为压缩介质管道(G1)，所述氮气透平膨胀机(TU)的出口连接到所述氮气缓冲罐(3)的入口的管道为膨胀介质管道(G2)；

所述压缩介质管道(G1)依次穿过一级换热器(E1)和二级换热器(E2)，所述膨胀介质管道(G2)依次穿过三级换热器(E3)、二级换热器(E2)和一级换热器(E1)。

4.根据权利要求2所述的聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，所述干燥单元(X1)的出口连接到所述一级分离器(1)的入口的管道为一级尾气管道(G3)，所述一级分离器(1)的出口连接到所述精馏塔(T1)中部入口的管道为二级尾气管道(G4)，所述精馏塔(T1)顶部出口连接到所述三级分离器(2)中部入口的管道为三级尾气管道(G5)；

所述一级尾气管道(G3)穿过所述一级换热器(E1)，所述二级尾气管道(G4)穿过所述二级换热器(E2)，所述三级尾气管道(G5)依次穿过所述三级换热器(E3)。

5.根据权利要求2所述的聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，所述轻烃泵(P1)的出口排出到外部的管道为排出管道(G6)，所述排出管道(G6)通过所述一级换热器(E1)。

6.根据权利要求2所述的聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，所述三级分离器(2)顶部出口连接排放管道(G7)，所述排放管道(G7)依次通过所述三级换热器(E3)、所述二级换热器(E2)和所述一级换热器(E1)。

7.根据权利要求2所述的聚烯烃尾气回收利用装置，其特征在于，所述三级分离器(2)底部出口连接排氮气管道(G8)，所述排氮气管道(G8)依次通过所述三级换热器(E3)、所述二级换热器(E2)和所述一级换热器(E1)。

说明书：一种聚烯烃尾气回收利用装置技术领域[0001] 本实用新型涉及化工尾气处理技术领域，尤其涉及一种聚烯烃尾气回收利用装置。

背景技术[0002] 节能、环保与节约资源已成为化工行业持续、快速、健康发展的前提条件，工业废气直接的排放，不但环境污染，同时还造成资源的浪费。将其中有用成分回收，即增加了企

业的经济效益，同时也保护了环境达到了双重目的。

[0003] 现如今有机废气处理的设备有以下几种：[0004] 1、吸附式设备:吸附法可应用于净化涂料、油漆、塑料、橡胶等化工生产排放出的含溶剂或有机物的废气，通常用活性炭作吸附剂。这种设备操作简单，投资省，处理风量不

受限制，其缺点在于吸附剂的吸收性能比较单一，一种吸附剂只能吸收一种或几种物性比

较物性比较接近的组分，吸附饱和的吸附剂如何活化处理是一大难点，不管是再生解析还

是就地填埋都有可能造成环境的二次污染。

[0005] 2、焚烧式设备:有机化工生产废气中的有机污染物或恶臭物质,可用直接燃烧法或催化燃烧法治理。要求燃烧必须完全,否则焚烧过程中形成的中间产物可能比原来的污

染物危险更大。要使燃烧完全,必须很好掌握燃烧时间、温度和湍动这三个重要参数。燃烧

法也投资大，能耗高，不适宜处理大风量的废气，同样存在产生二次污染的环境风险。

[0006] 所以我们提出一种聚烯烃尾气回收利用装置，用于解决上述所提出的问题。实用新型内容

[0007] 本实用新型的目的是提供一种聚烯烃尾气回收利用装置，该装置采用低温分离的结构方式，通过低温冷凝将低沸点的有效组分从化工尾气中分离出来，返回原装置作为原

料，并将氮气提纯作为料仓吹扫气，在降低产品单耗，增加企业受益的同时，保证尾气排放

达标。

[0008] 为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：[0009] 一种聚烯烃尾气回收利用装置，包括回收系统、换热器组和循环制冷系统，[0010] 回收系统包括原料气压缩机、干燥单元、一级分离器、精馏塔、轻烃泵和三级分离器；

[0011] 所述原料气压缩机、所述干燥单元、所述一级分离器、所述精馏塔和所述三级分离器依次通过管道连接，所述精馏塔底部和所述一级分离器分别连接管道且两支管道合并后

连接至轻烃泵；

[0012] 循环制冷系统包括氮气缓冲罐、氮气压缩机和氮气透平膨胀机；[0013] 所述氮气缓冲罐、所述氮气压缩机和所述氮气透平膨胀机依次通过管道连接，并且所述氮气透平膨胀机的出口通过管道与所述氮气缓冲罐的入口连接；

[0014] 回收系统和循环制冷系统的管道均通过换热器组。[0015] 进一步的，换热器组包括一级换热器、二级换热器和三级换热器，回收系统和循环制冷系统的管道分别穿过一级换热器、二级换热器和三级换热器。

[0016] 进一步的，所述氮气压缩机的出口连接到所述氮气透平膨胀机的入口的管道为压缩介质管道，所述氮气透平膨胀机的出口连接到所述氮气缓冲罐的入口的管道为膨胀介质

管道；

[0017] 所述压缩介质管道依次穿过一级换热器和二级换热器，所述膨胀介质管道依次穿过三级换热器、二级换热器和一级换热器。

[0018] 进一步的，所述干燥单元的出口连接到所述一级分离器的入口的管道为一级尾气管道，所述一级分离器的出口连接到所述精馏塔中部入口的管道为二级尾气管道，所述精

馏塔顶部出口连接到所述三级分离器中部入口的管道为三级尾气管道；

[0019] 所述一级尾气管道穿过所述一级换热器，所述二级尾气管道穿过所述二级换热器，所述三级尾气管道依次穿过所述三级换热器。

[0020] 进一步的，所述轻烃泵的出口排出到外部的管道为排出管道，所述排出管道通过所述一级换热器。

[0021] 进一步的，所述三级分离器顶部出口连接排放管道，所述排放管道依次通过所述三级换热器、所述二级换热器和所述一级换热器。

[0022] 进一步的，所述三级分离器底部出口连接排氮气管道，所述排氮气管道依次通过所述三级换热器、所述二级换热器和所述一级换热器。

[0023] 本实用新型的有益效果是：一种聚烯烃尾气回收利用装置，采用低温分离的结构方式，通过低温冷凝将低沸点的有效组分从化工尾气中分离出来，返回原装置作为原料，并

将氮气提纯作为料仓吹扫气，在降低产品单耗，增加企业受益的同时，保证尾气排放达标。

附图说明[0024] 图1为本实用新型提出的一种聚烯烃尾气回收利用装置的示意图。[0025] 图中：原料气压缩机C1、干燥单元X1、一级换热器E1、一级分离器1、二级换热器E2、精馏塔T1、轻烃泵P1、三级换热器E3、三级分离器2、氮气缓冲罐3、氮气压缩机C2、氮气

透平膨胀机TU、压缩介质管道G1、膨胀介质管道G2、一级尾气管道G3、二级尾气管道G4、三级

尾气管道G5、排出管道G6、排放管道G7、排氮气管道G8。

具体实施方式[0026] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的

实施例。

[0027] 实施例1[0028] 如图1所示，一种聚烯烃尾气回收利用装置，包括回收系统、换热器组和循环制冷系统，

[0029] 回收系统包括原料气压缩机C1、干燥单元X1、一级分离器1、精馏塔T1、轻烃泵P1和三级分离器2；

[0030] 所述原料气压缩机C1、所述干燥单元X1、所述一级分离器1、所述精馏塔T1和所述三级分离器2依次通过管道连接，所述精馏塔T1底部和所述一级分离器1分别连接管道且

两支管道合并后连接至轻烃泵P1；

[0031] 循环制冷系统包括氮气缓冲罐3、氮气压缩机C2和氮气透平膨胀机TU；[0032] 所述氮气缓冲罐3、所述氮气压缩机C2和所述氮气透平膨胀机TU依次通过管道连接，并且所述氮气透平膨胀机TU的出口通过管道与所述氮气缓冲罐3的入口连接；

[0033] 回收系统和循环制冷系统的管道均通过换热器组。[0034] 进一步的，换热器组包括一级换热器E1、二级换热器E2和三级换热器E3，回收系统和循环制冷系统的管道分别穿过一级换热器E1、二级换热器E2和三级换热器E3。

[0035] 进一步的，所述氮气压缩机C2的出口连接到所述氮气透平膨胀机TU的入口的管道为压缩介质管道G1，所述氮气透平膨胀机TU的出口连接到所述氮气缓冲罐3的入口的管道

为膨胀介质管道G2；

[0036] 所述压缩介质管道G1依次穿过一级换热器E1和二级换热器E2，所述膨胀介质管道G2依次穿过三级换热器E3、二级换热器E2和一级换热器E1。

[0037] 进一步的，所述干燥单元X1的出口连接到所述一级分离器1的入口的管道为一级尾气管道G3，所述一级分离器1的出口连接到所述精馏塔T1中部入口的管道为二级尾气管

道G4，所述精馏塔T1顶部出口连接到所述三级分离器2中部入口的管道为三级尾气管道

G5；

[0038] 所述一级尾气管道G3穿过所述一级换热器E1，所述二级尾气管道G4穿过所述二级换热器E2，所述三级尾气管道G5依次穿过所述三级换热器E3。

[0039] 进一步的，所述轻烃泵P1的出口排出到外部的管道为排出管道G6，所述排出管道G6通过所述一级换热器E1。

[0040] 进一步的，所述三级分离器2顶部出口连接排放管道G7，所述排放管道G7依次通过所述三级换热器E3、所述二级换热器E2和所述一级换热器E1。

[0041] 进一步的，所述三级分离器2底部出口连接排氮气管道G8，所述排氮气管道G8依次通过所述三级换热器E3、所述二级换热器E2和所述一级换热器E1。

[0042] 本实用新型所述聚烯烃尾气是一种化工尾气。[0043] 所述排氮气管道G8末端连接到用于氮气输送的外部管道，所述排放管道G7末端连接到用于排放气的外部管道，所述原料气压缩机C1入口管道与原料气输入管道相连，所述

排出管道G6末端通过外部管道连接到轻烃返回合成装置。

[0044] 实施例2[0045] 本实施例中所提及的数字和数据，仅为实际实验测的数据，用于表述本实用新型申请的实际运行参数状态，并且在实际使用中参数可以进行调整，因此以下提及的数字和

数据不以任何方式限制本实用新型。

[0046] 一种聚烯烃尾气回收利用装置，包括原料气压缩机、干燥单元、一级换热器、一级分离器、二级换热器、精馏塔、轻烃泵、三级换热器、三级分离器、氮气缓冲罐、氮气压缩机和

氮气透平膨胀机。

[0047] 从化工装置排放的尾气经过压缩机升压以后，经过干燥单元脱除水分后，送入一级换热器、二级换热器逐级冷却，并经过一级分离器和精馏塔将尾气中的烷烃及乙烯液化

分离下来，通过分离器与精馏塔底部的管道汇合后，经过轻烃泵升压送至换热器复温后返

回原化工装置作为原料。精馏塔塔顶的气体经过三级换热器进一步冷却，其中的氮气进一

步冷却成液体，从分离器底部才出后返回换热器复温后，送至料仓作为吹扫气；分离器顶部

的气体返回换热器复温后送至火炬系统。三级分离器底部分离得到的液氮纯度>99％，能够

满足料仓吹扫氮气的用气指标。氮气经氮气缓冲罐进入氮气压缩机升压后进入一、二级换

热器冷却后，进入氮气透平膨胀机膨胀降温后，进入三级换热器提供氮气液化分离所需要

的冷量后，返回一、二级换热器复温，进入氮气缓冲罐，完成氮气制冷循环。

[0048] 从化工装置排放的尾气经过压缩机升压至1.7MPa，经过干燥单元脱除水分后，送入一级换热器冷却至?65～?50℃、二级换热器冷却至?120～?115℃，并经过一级分离器和

精馏塔将尾气中的烷烃及乙烯液化分离下来，通过分离器与精馏塔底部的管道汇合后，经

过轻烃泵升压至2.8～3.0MPa送至换热器复温后返回原化工装置作为原料。精馏塔塔顶的

气体经过三级换热器进一步冷却至?150～?140℃，其中的氮气进一步冷却成液体，从分离

器底部才出后返回换热器复温后，送至料仓作为吹扫气；分离器顶部的气体返回换热器复

温后送至火炬系统。三级分离器底部分离得到的液氮纯度>99％，能够满足料仓吹扫氮气的

用气指标。

[0049] 氮气经氮气缓冲罐进入氮气压缩机升压至1.7MPa后进入一、二级换热器冷却至?110～?100℃后，进入氮气透平膨胀机膨胀降温至?160～?150℃后，进入三级换热器提供氮

气液化分离所需要的冷量后，返回一、二级换热器复至常温，进入氮气缓冲罐，完成氮气制

冷循环。采用透平膨胀机是将氮气压力能转化冷能，可以采用油轴透平膨胀机、气体轴承透

平膨胀机，作为可替代的实施方式还可以采用单级透平膨胀以及两级透平串联的形式。

[0050] 所述干燥单元X1为气流干燥机。[0051] 本实用新型的有益效果是：本实用新型的目的在于提供一种聚烯烃尾气回收利用装置，采用低温分离的结构方式，通过低温冷凝将低沸点的有效组分从化工尾气中分离出

来，返回原装置作为原料，并将氮气提纯作为料仓吹扫气，在降低产品单耗，增加企业受益

的同时，保证尾气排放达标。

[0052] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用

新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范

围之内。