专利名称：低聚物中溶剂回收方法
技术领域：
本发明涉及一种低聚物中溶剂回收方法。
背景技术：
淤浆法エ艺是生产聚乙烯的重要方法，此法是乙烯溶于脂肪烃溶剂中，生成的聚乙烯固体粒子悬浮于其中，形成淤浆。此法エ业化时间早，エ艺成熟，产品质量好，聚合压力、温度低，易于控制，运行平稳，产品牌号多，性能好，乙烯转化率为95% -98%。另外还有牌号切換难度小，切換时间短，过渡料少、停车重启不需清釜和对原料质量要求低，乙烯装置的乙烯、氢气可直接使用等特点。淤浆法聚乙烯エ艺的主要副产物是低聚物(主要是数均分子量在3000以下的聚乙烯)。生产1吨聚乙烯约有15 30公斤的低聚物生成。这些低聚物溶解于脂肪烃溶剂中形成混合溶液，在低聚物回收エ段中实现溶剂和低聚物的分离。文献“低压聚乙烯装置己烷回收系统操作能力的分析，过程系统工程2001年会论文集，2001年，287-292”公开了目前使用的低聚物中溶剂回收的エ艺方法低聚物和己烷溶液，泵送至低低压闪蒸罐闪蒸，实现部分己烷溶剂回收。闪蒸出的己烷经低低压闪蒸罐冷凝器冷凝后进入凝液接受罐。低低压闪蒸罐罐底的低聚物和部分溶剂己烷，泵送入脱活器中，送入大量热氮气汽提低聚物中的溶剂己烷，需要时可吹入少量低压水蒸汽使残留催化剂失去活性。脱活器罐底的低聚物直接进入低聚物处理单元，罐顶的气相经碱洗后进入脱活器冷凝器进ー步回收己烷。凝液进入烃分离罐中进行油水分离。油相和凝液接受罐的己烷合并后送入溶剂精制単元，水相作为含油污水排污水处理单元。这种エ艺可以满足目前的生产要求，但有以下缺点(1)流程长，设备投资高，操作复杂；( 能耗高；C3)脱活器罐顶的气相中因含有大量不凝气氮气，其中的己烷很难冷却下来，造成己烷单耗较高；(4)大量高温氮气汽提和少量水蒸汽失活操作会产生氯化氢气体，需设置碱液系统洗涤、中和脱活器罐顶气相中的氯化氢，操作费用高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在エ艺流程长，能耗高，溶剂回收率低的问题，提供一种新的低聚物中溶剂回收方法。该方法具有流程精筒，操作方便，能耗和物耗低，溶剂回收率高的特点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种低聚物中溶剂回收方法， 包括以下步骤a)含低聚物和溶剂的物流4以及汽提剂5进入脱活器1，经催化剂脱活和闪蒸后， 脱活器1顶部得到含溶剂的物流6，底部得到含低聚物的物流7，物流7进入后续低聚物处理单元；其中，所述汽提剂为水蒸汽；b)含溶剂的物流6经冷凝后进入烃分离器2，进行油水分离后，含溶剂的油相10 进入后续溶剂精制単元，水相8进入后续污水处理单元，烃分离器2顶部气相物流9放空或进入后续流程。上述技术方案中，含低聚物和溶剂的物流4中，以重量百分比计，低聚物的含量为 60 95%，优选范围为80 92%;溶剂的含量为5 40%，优选范围为8 20%。脱活器 1的操作条件温度优选范围为100 200°C，更优选范围为150 200°C;压カ优选范围为 0. 02 IMPa，更优选范围为0. 08 0. 5MPa。汽提剂5的压カ优选范围为0. 05 2. 5MPa, 更优选范围为0. 08 1. 5MPa。烃分离器2的操作条件温度优选范围为0 100°C，更优选范围为0 30°C ；压カ优选范围为0 IMPa，更优选范围为0. 1 0. 3MPa。所述溶剂优选方案为选自己烷。物流5与物流4的重量百分比优选范围为0. 4 2%。本发明方法中，所述压カ都指表压。所述低聚物是指数均分子量在3000以下的聚乙烯，这些低聚物溶解于溶剂中形成混合溶液。本发明方法，原料经脱活器汽提后，脱活器顶部气相物流中溶剂的重量百分数为 40 70%。脱活器冷凝器的压カ为0. 1 0. 5MPa，温度为0 50°C。本发明方法采用水蒸汽作为汽提剂，将含低聚物和溶剂的物流直接泵送入脱活器中，脱活器兼有闪蒸和脱活的功能，在脱活器中实现低聚物和溶剂的一次性高效分离。而现有技术由于使用氮气汽提，需经低低压闪蒸罐和脱活器两级分离，才能将溶剂与低聚物分离。此外，现有流程在脱活器中汽提吋，采用氮气而仅用少量水蒸汽，催化剂失活不充分会产生氯化氢气体，因此需用碱液洗涤和中和。本发明方法不同氮气而完全用水蒸汽汽提，使催化剂彻底失活，基本不产生氯化氢气体，即使产生极少量的氯化氢气体也会完全溶解于蒸汽凝液中，因此不需用碱液洗涤和中和。所以，本发明方法取消了现有流程中的低低压闪蒸罐、凝液接收罐和脱活器顶部的碱液注入系统，大大精简了流程，降低了设备投资。现有流程在脱活器中汽提时，采用大量氮气而仅用少量水蒸汽，由于汽提时形成的氮气和己烷的混合气难冷凝，最终会有部分未冷凝己烷排空，造成己烷损失、单耗高，环境污染。本发明方法不用氮气而完全用水蒸汽汽提，脱活器顶部气相为己烷和水蒸汽，容易冷凝，因此己烷损失量減少，能耗低，己烷回收率提高了 12 17%，能耗降低了 13%。同吋，在操作中还实现了催化剂的充分失活，ー举两得，取得了较好的技术效果。
图1为现有技术流程示意图。图2为本发明流程示意图。图1和图2中，1为脱活器，2为烃分离器，3为脱活器冷凝器，4为原料物流，5为汽提剂，6为脱活器顶部物流，7为脱活器底部物流，8为烃分离器水相，9为烃分离器顶部不凝气相，10为烃分离器油相，11为低低压闪蒸罐，12为低低压闪蒸罐顶部气相，13为低低压闪蒸罐冷凝器，14为凝液接受罐，15为碱洗系统。图1中，含低聚物和己烷的物流4泵送至低低压闪蒸罐11，实现部分己烷溶剂回收。闪蒸出的含己烷的顶部气相物流12经低低压闪蒸罐冷凝器13冷凝后进入凝液接受罐 14。低低压闪蒸罐底部的含低聚物和部分溶剂己烷的物流泵送入脱活器1中，在向脱活器送入少量水蒸汽脱活的同吋，送入大量热氮气汽提低聚物中的溶剂己烷。脱活器底部物流 7，主要为低聚物，进入后续低聚物处理单元。脱活器顶部的气相物流6经碱洗系统15碱洗后进入脱活器冷凝器。凝液进入烃分离器2中进行油水分离。油相和凝液接受罐的己烷合并后送入溶剂精制単元，水相作为含油污水进入污水处理单元，烃分离器2顶部气相物流9 放空或进入后续流程。图2中，含低聚物和溶剂己烷的物流4以及汽提剂5进入脱活器1，进行催化剂脱活和闪蒸，脱活器1顶部得到含溶剂的物流6，底部得到含低聚物的物流7，物流7进入后续低聚物处理单元。含溶剂的物流6经冷凝器3冷凝后进入烃分离器2，进行油水分离后，含溶剂的油相10进入后续溶剂精制単元，水相8进入后续污水处理单元，烃分离器2顶部气相物流9放空或进入后续流程。下面通过实施例对本发明作进ー步阐述。
具体实施例方式实施例1按图2所示流程，含低聚物和溶剂己烷的物流4以及水蒸汽5进入脱活器1，进行催化剂脱活和闪蒸，脱活器1顶部得到含己烷的物流6，底部得到含低聚物的物流7，物流7 进入后续低聚物处理单元。含己烷的物流6经冷凝器3冷凝后进入烃分离器2，进行油水分离后，含己烷的油相10进入后续溶剂精制単元，水相8进入后续污水处理单元，烃分离器2 顶部气相物流9放空。其中，原料含低聚物和己烷的物流4中，以重量百分比计，低聚物的含量为90%， 己烷的含量为10%。脱活器1的操作条件为温度180°C，压カ0. IMPa0水蒸汽5的压カ为0. IMPa0水蒸汽5与物流4的重量百分比为0. 87%。烃分离器2的操作条件为温度0°C，压カ0. IMPa0反应结果为己烷的回收率为97.4%。实施例2同实施例1，只是原料含低聚物和己烷的物流4中，以重量百分比计，低聚物的含量为92%，己烷的含量为8%。脱活器1的操作条件为温度185°C，压カ0. IMPa0水蒸汽5的压カ为0. 4MPa,温度为200°C。水蒸汽5与物流4的重量百分比为0. 43%。烃分离器2的操作条件为温度25°C，压カ0. IMPa0反应结果为己烷的回收率为94%。实施例3同实施例1，只是水蒸汽5与物流4的重量百分比提高为2 %，己烷回收率为 92. 7%。对比例1按图1所示流程，含低聚物和己烷的物流4泵送至低低压闪蒸罐11，实现部分己烷溶剂回收。闪蒸出的含己烷的低低压闪蒸罐顶部气相物流12经低低压闪蒸罐冷凝器13冷凝后进入凝液接受罐14。低低压闪蒸罐底部的含低聚物和部分溶剂己烷的物流泵送入脱活器1中，在向脱活器送入少量水蒸汽脱活的同吋，送入大量热氮气汽提低聚物中的溶剂己烷。脱活器底部物流，主要为低聚物，进入后续低聚物处理单元。脱活器顶部的气相物流6 经碱洗系统15碱洗后进入脱活器冷凝器。凝液进入烃分离器2中进行油水分离。烃分离器2顶部气相物流9放空。油相和凝液接受罐的己烷合并后送入溶剂精制単元，水相作为含油污水进入污水处理单元。其中，原料含低聚物和己烷的物流4中，以重量百分比计，低聚物的含量为90%， 己烷的含量为10%。以体积百分比计，汽提剂5中氮气的含量为95%，水蒸汽的含量为5%。 汽提剂5与物流4的重量百分比为0. 9%。脱活器1的操作条件为温度180°C，压カ0. IMPa0汽提剂5的压カ为0. IMPaJ^ 度为43で。烃分离器2的操作条件为温度0°C，压カ0. IMPa0低低压闪蒸罐11的操作条件为温度120°C，压カ0. 2MPa。凝液接受罐14的操作条件为温度25°C，压カ0. IMPa0由于在脱活器中汽提时，采用大量氮气而仅用少量水蒸汽，形成的氮气和己烷的混合气难冷凝，最终会有部分未冷凝己烷排空，造成己烷损失，能耗高。己烷的回收率为 85. 6%。对比例2同对比例1，只是原料含低聚物和己烷的物流4中，以重量百分比计，低聚物的含量为92%，己烷的含量为8%。以体积百分比计，汽提剂5中氮气的含量为100%。汽提剂5与物流4的重量百分比为0. 5%。脱活器1的操作条件为温度185°C，压カ0. IMPa0汽提剂5的压カ为0. 2MPa,温度为300C 0烃分离器2的操作条件为温度25°C，压カ0. IMPa0低低压闪蒸罐11的操作条件为温度120°C，压カ0. 2MPa。凝液接受罐14的操作条件为温度25°C，压カ0. IMPa0反应结果为己烷的回收率为77%。
权利要求
1.一种低聚物中溶剂回收方法，包括以下步骤a)含低聚物和溶剂的物流⑷以及汽提剂(5)进入脱活器(1)，经催化剂脱活和闪蒸后，脱活器⑴顶部得到含溶剂的物流(6)，底部得到含低聚物的物流(7)，物流(7)进入后续低聚物处理单元；其中，所述汽提剂为水蒸汽；b)含溶剂的物流(6)经冷凝后进入烃分离器O)，进行油水分离后，含溶剂的油相(10) 进入后续溶剂精制単元，水相(8)进入后续污水处理单元，烃分离器( 顶部气相物流(9) 放空或进入后续流程。
2.根据权利要求1所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于含低聚物和溶剂的物流 ⑷中，以重量百分比计，低聚物的含量为60 95%，溶剂的含量为5 40%。
3.根据权利要求2所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于含低聚物和溶剂的物流 (4)中，以重量百分比计，低聚物的含量为80 92%，溶剂的含量为8 20%。
4.根据权利要求1所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于脱活器(1)的操作条件为 温度100 200°C，压カ0. 02 IMPa ；汽提剂(5)的压カ为0. 05 2. 5MPa。
5.根据权利要求4所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于脱活器(1)的操作条件为 温度150 200°C，压カ0. 08 0. 5MPa ；汽提剂(5)的压カ为0. 08 1. 5MPa。
6.根据权利要求1所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于烃分离器O)的操作条件为温度0 100°C，压カ0 IMPa。
7.根据权利要求6所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于烃分离器O)的操作条件为 温度0 30°C，压カ0. 1 0. 3MPao
8.根据权利要求1所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于所述溶剂为己烷。
9.根据权利要求1所述低聚物中溶剂回收方法，其特征在于物流( 与物流的重量百分比为0.4 2%。
全文摘要
本发明涉及一种低聚物中溶剂回收方法，主要解决现有技术中存在工艺流程长，能耗高，溶剂回收率低的问题。本发明通过采用包括以下步骤a)含低聚物和溶剂的物流4以及汽提剂5进入脱活器1，经催化剂脱活和闪蒸后，脱活器1顶部得到含溶剂的物流6，底部得到含低聚物的物流7，物流7进入后续低聚物处理单元；其中，所述汽提剂为水蒸气；b)含溶剂的物流6经冷凝后进入烃分离器2，进行油水分离后，含溶剂的油相10进入后续溶剂精制单元，水相8进入后续污水处理单元，烃分离器2顶部气相物流9放空或进入后续流程的技术方案较好地解决了该问题，可应用于低聚物中溶剂回收的工业生产中。
文档编号C08J11/02GK102585283SQ20111000237
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者吕世军, 张斌, 李勇, 殷大斌, 沙裕, 高毕亚 申请人:中国石化集团上海工程有限公司, 中国石油化工股份有限公司