丙烯脱水组合系统的制作方法

文档序号:9134372阅读:1529来源:国知局
丙烯脱水组合系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工行业的脱水系统,具体地说是一种丙烯脱水组合系统。
【背景技术】
[0002]目前国内聚丙烯装置中原料丙烯脱水普遍采用一种或两种脱水装置进行组合,虽然在正常运行时基本上可以保持装置的平稳运行,但是当上游装置原料中水含量突然增加造成原料丙烯中水含量增加(水含量达600ppm左右)时,使丙烯脱水精度达到聚合反应的要求是很困难的。若只采用分子筛床层时,当原料丙烯中水含量增加,分子筛塔负荷增大,在设计的再生周期内,床层会被穿透,水含量不能脱除至聚合反应需要的精度,对聚合反应带来很大影响;若采用聚结器和分子筛塔组合,虽然可以脱除大部分游离水,仍然会有一小部分的游离水进入到分子筛塔,会导致分子筛再生周期的缩短,从而导致分子筛塔的床层切换次数和再生频率的增加,因为再生需要很大的电能消耗和氮气消耗,不利于降低装置的能耗和生产成本。若采用固碱塔和分子筛塔组合时,虽然可以几乎脱除全部的游离水,但是当丙烯中含水量较大时,固碱稀释过快,消耗大量固碱,需要在生产过程中频繁更换新碱,增加了劳动强度。而且产生的废碱液不但污染环境,而且处理起来需要消耗蒸汽和水。甚至当丙烯中的含水量太大时,由于固碱稀释的过快,造成切碱液线阻塞而排碱不畅,碱液超过进口线而被丙烯携带至下游,使固碱塔失去作用。因此,目前为止,当原料丙烯中含水量较高且聚合反应对水含量精度要求较高时,丙烯的脱水尚无很好的办法处理。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是为了解决上述技术问题,提供了一种结构简单、体积小、适应性强、脱水效果好、投资成本低的丙烯脱水组合系统。
[0004]技术方案包括依次连接的聚结器、固碱塔、3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔,所述聚结器的底部与废水罐连接,所述固碱塔的底部与废碱收集罐连接。
[0005]所述固碱塔、3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔均为串联或并联的两台。
[0006]所述聚结器内装填有金属丝网滤芯或纤维类滤芯。
[0007]针对【背景技术】中出现的问题,发明人对现有脱水系统进行了改进,采用聚结器、固碱塔、3A分子筛脱水塔、13X分子筛脱水塔依次连接,上述加接顺序与工艺流程相同,不可颠倒。
[0008]聚结器内部装填金属丝网滤芯或纤维类滤芯作为聚结元件。原料丙烯中的微量游离水被乳化以分散相的小液滴形式分布在丙烯连续相中,当丙烯通过聚结元件时,小液滴与聚结元件进行碰撞后被捕集、聚结形成大液滴,最后在自身的重力作用下从丙烯连续相中沉降脱落。所以先用聚结器脱除原料丙烯中采用沉降脱水不能使其沉降的粒径小于10 μ m的游离水。聚结器对该种游离水的脱除效率达99.5%以上。
[0009]在经聚结器处理后的原料丙烯送入固碱塔,固碱塔内填装有固碱,固碱是指固态的NaOH,俗称片碱,具有强吸水特性。装填在固碱塔中的固碱吸附丙烯中的水会潮解直至变成浓碱液从塔底排出。该种方法对于大粒径和小粒径的游离水都可以脱除,脱除效率几乎可以达到100%,但是不能脱除丙烯中的饱和水,因此特别适用于在聚结器后连接使用。同时固碱除能吸水外,还有脱除0)2和H2S的功能,因为固碱吸水后变成的浓碱液和丙烯中的CO2和H 2S反应生成Na2CO3和Na 2S。
[0010]顾名思义,在3A分子筛脱水塔内填充有3A分子筛层,在13X分子筛塔内填充有13X分子筛层。分子筛是一种硅铝酸盐晶体,多孔结构,具有极强的吸附性,可以吸附直径小于孔径的小分子,而大于孔径的丙烯分子则不被吸附,丙烯脱水使用的分子筛主要有3A分子筛和13X分子筛,这些分子筛在很低的水蒸汽分压下仍有较大的吸附容量,所以可以脱除丙烯中的饱和水。3A分子筛能使丙烯中的水含量脱除至Ippm以下,而13X分子筛的平衡水吸附量比3A分子筛大,可以使丙烯中水含量控制至0.1ppm以下。同时由于13X分子筛的孔径比3A分子筛孔径大,可以吸附C02、C0、醇、醚等一些杂质,所以把13X分子筛床层放在流程的最后一步,作为丙烯进入聚合反应前水和其他杂质指标的最后控制。并且,由于13X分子筛制作工序复杂、价格较高,在13X分子筛塔前面串联价格较便宜的3A分子筛塔,还可以减少13X分子筛层的装填量及再生次数,以减少设备体积、建设投资和生产成本。
[0011]进一步,所述固碱塔、3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔均为两台,相同的两塔间可以串联或并联的方式连接,可根据实际生产时丙烯中水含量的多少来选择串并联的方式。
[0012]本实用新型系统可以使丙烯中水含量降低至0.1ppm(质量百分数)以下,特别适用于含水量大的原料丙烯的脱水处理。
[0013]本实用新型结构简单、操作简便、体积小、脱水效果好。
【附图说明】
[0014]图1为本发明系统图。
[0015]其中,1-聚结器、2-固碱塔、3-3A分子筛脱水塔、4-13X分子筛脱水塔、5-废水罐、6-废碱收集罐。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步的解释说明:
[0017]如图1所示,聚结器1、固碱塔2、3A分子筛脱水塔3和13X分子筛脱水塔4依次连接,所述聚结器I的底部与废水罐5连接,所述固碱塔2的底部与废碱收集罐6连接。所述聚结器I内的聚结元件为金属丝网滤芯或纤维类滤芯,所述固碱塔2内填充有固碱,所述3A分子筛脱水塔3内填充有3A分子筛床层,在13X分子筛塔4内填充有13X分子筛床层。
[0018]工艺流程:
[0019]原料丙烯(含水量为600ppm左右)通过聚结器I后,分离出的水由底部排出至废水罐5,丙烯从聚结器I顶部排出送入固碱塔2的下段,丙烯再经固碱塔2内的固碱床层进一步处理后从顶部排出,分离出的废碱液从固碱塔2底部排出进入废碱收集罐6,固碱塔2设置两台,中间设置连通管线,实现两塔可串联也可并联的目的。水含量不高或需换固碱时采用单塔;水含量高时,两塔可串联操作。从固碱塔2出来的丙烯分别依次通过3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔,都是底部进料,顶部出料。3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔都根据需要设置两台,中间设置连通管线,实现两塔可串联也可并联的目的。一般情况下采用单塔;上游水含量波动很大时,两塔可串联操作。3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔都可设置再生管线,以便定期进行再生操作。经本发明系统处理后的原料丙烯中含水量降至0.1ppm(质量百分数)以下后进入后续精制工艺。
【主权项】
1.一种丙烯脱水组合系统,其特征在于,包括依次连接的聚结器、固碱塔、3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔,所述聚结器的底部与废水罐连接,所述固碱塔的底部与废碱收集触连接。2.如权利要求1所述的丙烯脱水组合系统,其特征在于,所述固碱塔、3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔均为串联或并联的两台。3.如权利要求1所述的丙烯脱水组合系统,其特征在于,所述聚结器内装填有金属丝网滤芯或纤维类滤芯。
【专利摘要】本实用新型公开一种丙烯脱水组合系统,解决了传统丙烯脱水时由于上游装置原料中水含量的增加给聚合反应带来的影响,技术方案包括依次连接的聚结器、固碱塔、3A分子筛脱水塔和13X分子筛脱水塔,所述聚结器的底部与废水罐连接,所述固碱塔的底部与废碱收集罐连接。同时比采用其他方案更能节省投资,减少床层切换次数和再生频率,从而减少工人的劳动强度,降低了能耗,使生产成本大大降低。
【IPC分类】C07C7/13, C07C11/06
【公开号】CN204803243
【申请号】CN201520369012
【发明人】李振宇, 赵国成, 王海, 吕仪军, 陈伟建
【申请人】中国五环工程有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月1日
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