专利名称：闪蒸釜抽真空气液固分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于本体法聚丙烯装置闪蒸釜抽真空系统的气液固分离装置。
背景技术：
本体法聚丙烯工艺是国内自主开发，并在国内被广泛应用的一种聚丙烯生产 工艺。在本体法聚丙烯装置生产过程中，液体丙烯在催化剂和活化剂等的作用下，在 3. 5MPa(表)反应压力和75t:反应温度下，在聚合釜内发生聚合反应，生成聚丙烯固体粉 料。聚合反应结束后，需要将聚合釜内剩余的丙烯回收，同时得到不含丙烯的聚丙烯固体粉 料。通常情况下，首先进行高压回收丙烯操作，就是靠聚合釜自身的压力，将高于丙烯冷凝 温度对应的相平衡压力以上部分的丙烯冷凝并回收，直至聚合釜达到1. 3 1. 5MPa(表) 的丙烯相平衡压力(相平衡压力由冷凝温度决定)。第二步是将聚合釜内的固体聚丙烯粉 料和剩余的丙烯气一起渐次喷料到闪蒸釜，并依靠闪蒸釜与聚丙烯尾气回收系统的气柜之 间的压差，将大部分的丙烯气靠自压排入气柜进行丙烯回收，使闪蒸釜内与气柜的压力基 本平衡。第二步结束后，进行第三步抽真空氮气置换操作，就是用液环式真空泵对闪蒸釜进 行抽真空，将闪蒸釜内的丙烯气抽出升压后排入气柜，以回收其中的丙烯，然后再向闪蒸釜 内注入氮气，如此反复多次抽真空和注入氮气，最终将闪蒸釜内的单体丙烯全部用氮气置 换出来排入气柜，使闪蒸釜内气体的丙烯浓度小于1%，达到安全的聚丙烯粉料出料条件。 要实现上述第三步抽真空氮气置换过程的工艺目的，要求将液环式真空泵工作过程产生的 热量及时排出，使工作液保持比较低的工作温度，以便达到比较高的真空度；同时需要将抽 真空过程可能带出的少量聚丙烯固体粉料分离出来，以防止阻塞抽真空系统。
中国专利00213748. 8提出的闪蒸釜抽真空和氮气置换流程是，用液环式真空泵 对闪蒸釜抽真空，在真空泵出口设置一级和二级气水分离装置，以及一个平衡罐，目的是将 真空泵出口的气水分离，最终将不含水的丙烯气排入气柜。但该专利没有提及如何将丙烯 气中的固体粉料分出的问题；另外，本体法聚丙烯装置抽真空设备通常大都采用液环式真
空泵，该专利也没有介绍工作液的循环和冷却问题，而工作液的循环和冷却问题不仅影响 抽真空效果，而且影响水耗量。 中国专利02138515. 7提出了一种丙烯气体回收装置与工艺，该专利中的真空回 收系统是由过滤罐、缓冲罐、气液分离器、真空回收压縮机、和丙烯回收过滤罐等组成。真空 回收系统的入口与闪蒸釜相连，出口与气柜相连。实践中，用过滤罐除去丙烯气中的固体粉 料，不但清除可能麻烦，过滤罐的压降也会比较大；该专利也没有提及工作液的循环和冷却
问题。
发明内容
本发明的一个目的是要提出一种及时除去工作液热量和有效除去抽真空丙烯气 中携带的聚丙烯固体粉料的闪蒸釜抽真空气液固分离装置。 本发明提出的闪蒸釜抽真空气液固分离装置气体入口与闪蒸釜连通，气体出口与丙烯气回收系统的气柜连通。主要由入口缓冲罐、液环式真空泵、气液固分离罐、工作液泵、冷却器、过滤槽、最小流量保护阀等，以及连接各设备间的管路组成。闪蒸釜抽真空气液固分离装置的液环式真空泵入口与入口缓冲罐相连，并通过入口缓冲罐与闪蒸釜连通，液环式真空泵出口与气液固分离罐相连，气液固分离罐顶的气体出口与丙烯气回收系统的气柜连通，气液固分离罐的气体线与液环式真空泵入口线通过最小流量保护线和设在最小流量保护线上的最小流量保护阀连通，气液固分离罐内设有一个圆缺形斜隔板，斜隔板将罐内的液体分为上下两部分，设在气液固分离罐上层液体抽出口与工作液泵入口相连，工作液泵出口与冷却器入口相连，冷却器出口通入设在高位的过滤槽，过滤槽的工作液返回管线插入气液固分离罐内的液层以下，气液固分离罐下部抽出口与液环式真空泵工作液入口相连。当对闪蒸釜抽真空时，闪蒸釜内含有少量固体粉料的丙烯气经入口缓冲罐和液环式真空泵升压后，进入气液固分离罐，在罐内气体与固液分离，分出的丙烯气排至气柜回收，漂浮在工作液上层的固体粉料与工作液一起经工作液泵升压，并经冷却器冷却降温后，在过滤槽过滤分离出固体粉料，分出固体粉料后的工作液经返回管线返回气液固分离罐，形成工作液的冷却和固液分离循环，达到冷却工作液和分出固体粉料的目的，气液固分离罐下部抽出的不含固体粉料的比较低温的工作液进入液环式真空泵，形成液环式真空泵的工作液循环，从而保证闪蒸釜能够被抽到比较高的真空度。当入口缓冲罐压力低于设定值时，最小流量保护阀自动打开，保护真空泵不会因入口压力过低而出现气蚀。
图1是本发明闪蒸釜抽真空气液固分离装置的流程示意图
具体实施例方式
以下结合图1对本发明所说的闪蒸釜抽真空气液固分离装置进行进一步说明。需要强调的是，下述实施例只是为了帮助更好地理解本发明，不能被认为是对本发明内容的限制。根据本发明的精神和本技术领域普通知识进行的各种替换和变更均应包含在本发明的范围内。 闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)通过进料气体管线(22)与闪蒸釜(1)连通，经闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)的升压、除固后，排出气体经管线(33)排入气柜(3)进行后续的丙烯回收处理。闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)主要由入口缓冲罐(4)、液环式真空泵(5)、气液固分离罐(6)、工作液泵(7)、冷却器(8)、过滤槽(9)、最小流量保护阀(12)等，以及连接各设备间的管路组成。闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)的液环式真空泵(5)入口与入口缓冲罐(4)通过管线(25)连通，并通过入口缓冲罐(4)经管线(22)与闪蒸釜(1)连通，液环式真空泵(5)出口与气液固分离罐(6)通过管线(26)相连，气液固分离罐(6)顶的气体出口与丙烯气回收系统的气柜(3)通过管线(33)连通，气液固分离罐(6)的出口气体管线(33)与液环式真空泵(5)的入口管线(25)通过最小流量保护线(34)和设在最小流量保护线上的最小流量保护阀(12)连通，入口缓冲罐(4)上设有一个可以根据设置的真空泵入口压力自动打开或关闭最小流量保护阀(12)的压力控制器(ll)，气液固分离罐(6)内设有一个圆缺形斜隔板(13)，斜隔板(13)将罐内的液体分为上下两部分，在罐内液位(37)高度的罐壁上，设有一视镜(14)，设在气液固分离罐(6)上部的液体抽出
4口与工作液泵(7)入口通过管线(28)连通，工作液泵(7)出口与冷却器(8)入口通过管线(29)连通，冷却器(8)的冷却介质侧分别连通循环水进水管线(35)和出水管线(36)，冷却器(8)的出口经管线(30)通入设在高位的过滤槽(9)，过滤槽(9)内设置有过滤网(10)，经过滤后的工作液通过插入气液固分离罐(6)内的管线(32)循环返回气液固分离罐(6)内，在液环式真空泵出口管线(29)上还可以设置一带阀门(38)的冲刷管线(31)，气液固分离罐(6)下部抽出口与液环式真空泵(5)工作液入口通过管线(27)连通。
当用闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)对闪蒸釜(1)进行抽真空时，被抽出的可能含有少量固体粉料的丙烯气先后经管线(22)和入口缓冲罐(4)，然后经管线(25)与经管线(27)循环返回真空泵的工作液(通常是水) 一起进入液环式真空泵(5)，经真空泵升压至略高于常压后，气液固混合物经管线(26)排入气液固分离罐(6)，在罐内气体与固液分离，分出的丙烯气经管线(33)排至气柜(3)，进入后续回收流程。进入气液固分离罐(6)完成气液固分离后，漂浮在工作液上层的固体粉料(聚丙烯固体粉料重度小于水)与工作液一起经管线(28)进入工作液泵(7)，经升压后，经管线(29)再进入冷却器(8)，与经进水管线(35)进入冷却器和经出水管线(36)离开冷却器的循环水换热，由此真空泵升压过程产生的热量被循环水带出，冷却降温后的工作液经管线(30)进入过滤槽(9)，在固液混合物经过滤槽(9)内的设置的20 80目的过滤网(10)时，固体粉料被过滤出来，并在积累到一定程度时被清除，分出固体粉料后的工作液经返回管线(32)返回气液固分离罐(6)的液层(37)下，形成工作液的冷却和固液分离循环，实现冷却工作液和分出固体粉料的目的。从气液固分离罐(6)下部抽出的不含固体粉料的比较低温的工作液经管线(27)循环进入液环式真空泵(5)，形成液环式真空泵(5)的工作液循环，从而保证闪蒸釜能够被抽到比较高的真空度。气液固分离罐(6)内设置斜隔板(13)的目的是将上部含有固体粉料和工作液的固液混合物与下部的清洁工作液分开，使进入下部的工作液尽可能少的携带固体粉料，即使工作液携带了少量固体粉料进入下部，这些固体粉料也会积累在斜隔板(13)的下方，并最终依靠浮力沿斜隔板(13)返回上部工作液。为了更好地将气液固分离罐(6)内的固体粉料经由工作液泵(7)、冷却器(8)和过滤槽(9)带出，需要时可以打开设在管线(31)上的阀门(38)，用带压的工作液对液层(37)进行冲刷，防止固体粉料在液层顶部积累，冲刷的效果和固体粉料积累情况可以通过视镜(14)观察到。在生产实践中，一台闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)往往要承担对若干台闪蒸釜进行抽真空的任务，这时不论是抽真空切换间隙或所有闪蒸釜都不进行抽真空时，液环式真空泵(5)可能会因为入口真空度过高而出现气蚀，从而损坏设备，设置最小流量保护阀的目的就是防止液环式真空泵(5)发生气蚀，当入口缓冲罐(4)压力低于设定值时，压力控制器(11)自动打开最小流量保护阀(12)，让液环式真空泵(5)的出口气体经由管线(34)返回入口形成循环。
实施例 —待抽真空的闪蒸釜，容积10m3，内存聚丙烯固体粉料3.2t，压力130kpa(A)，用本发明的闪蒸釜抽真空气液固分离装置对其进行抽真空，最终将闪蒸釜压力抽至10kpa(A)，闪蒸釜内的丙烯气经装置升压后全部排入气柜回收，气液分离罐内工作液温度3(TC，从过滤槽内回收固体粉料lkg/釜。
权利要求
一种闪蒸釜抽真空气液固分离装置，其特征在于，闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)的液环式真空泵(5)入口与入口缓冲罐(4)连通，并通过入口缓冲罐(4)与闪蒸釜(1)连通，液环式真空泵(5)出口与气液固分离罐(6)相连，气液固分离罐(6)顶的气体出口与丙烯气回收系统的气柜(3)连通，气液固分离罐(6)的出口气体管线(33)与液环式真空泵入口管线(25)通过最小流量保护线(34)和设在最小流量保护线上的最小流量保护阀(12)连通，入口缓冲罐(4)上设有一个可以根据设置的真空泵入口压力自动打开或关闭最小流量保护阀(12)的压力控制器(11)，气液固分离罐(6)内设有一个圆缺形斜隔板(13)，斜隔板(13)将罐内的液体分为上下两部分，在罐内液位(37)高度的罐壁上，设有一视镜(14)，设在气液固分离罐(6)上部的液体抽出口与工作液泵(7)入口连通，工作液泵(7)出口与冷却器(8)入口连通，冷却器(8)的出口通入设在高位的过滤槽(9)，过滤槽(9)内设置有过滤网(10)，经过滤后的工作液通过插入气液固分离罐(6)内的管线(32)循环返回气液固分离罐(6)内，气液固分离罐(6)下部抽出口与液环式真空泵(5)工作液入口连通；当用闪蒸釜抽真空气液固分离装置(2)对闪蒸釜(1)进行抽真空时，被抽出的可能含有少量固体粉料的丙烯气经入口缓冲罐(4)，与循环返回液环式真空泵(5)的工作液一起进入液环式真空泵(5)，经真空泵升压至略高于常压后，气液固混合物排入气液固分离罐(6)，在罐内气体与固液分离，分出的丙烯气排至气柜(3)，进入后续回收流程，完成气液固分离后，漂浮在工作液上层的固体粉料与工作液一起进入工作液泵(7)，经升压后，再进入冷却器(8)冷却降温，由此真空泵升压过程产生的热量被带出，冷却降温后的工作液进入过滤槽(9)，在过滤槽(9)内，固体粉料被过滤出来，并在积累到一定程度时被清除，分出固体粉料后的工作液经返回管线(32)返回气液固分离罐(6)的液层(37)下，形成工作液的冷却和固液分离循环，实现冷却工作液和分出固体粉料的目的，从气液固分离罐(6)下部抽出的不含固体粉料的比较低温的工作液循环进入液环式真空泵(5)，形成液环式真空泵(5)的工作液循环，从而保证闪蒸釜能够被抽到比较高的真空度，通过自动开启或关闭最小流量保护阀，防止液环式真空泵(5)发生气蚀。
全文摘要
一种闪蒸釜抽真空气液固分离装置，主要由入口缓冲罐、液环式真空泵、气液固分离罐、工作液泵、冷却器、过滤槽、最小流量保护阀等组成，通过对工作液的冷却和除去并回收固体粉料，实现对闪蒸釜抽真空达到比较高的真空度，并将升压后的丙烯气全部排入气柜回收。
文档编号B01D3/06GK101791485SQ20101000148
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者张国瑞, 徐 明, 李新, 王新剑, 陈华 申请人:北京信诺海博石化科技发展有限公司;新疆新峰股份有限公司