一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置，属于化工及石化技术领域。它通过将不凝性气体精馏塔顶的高压排放气体节流，获得冷量来降低排放尾气的分离温度，经换热后分离出的液相与入口器换热，气化后回压缩机进口；分离出的气相最终排放。本发明专利技术通过对精馏组分、流程的分析，提出了利用高压排放尾气节流膨胀获得冷量，从而降低排放气的温度，减少轻组分产品气的排放，不但提高了产品利用率，降低排放污染，而且其整个过程不需要外界冷源，其成本低，经济效益好。
【技术实现步骤摘要】
一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置
本专利技术属于化工及石化
，具体涉及一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置。
技术介绍
精馏是工业上应用最广的混合物分离操作，广泛用于石油、化工等行业。在对多个组分进行分离操作时，往往需要用多个塔精馏，另外对于要分离的气体，在常压下多是超临界气体，必须加压才能进行精馏分离，因此第一个塔一般是用来分离不凝性气体组分，不凝性气体主要以空气为主。图1为典型的工业上除不凝性气体精馏流程，物料S-IN为进口气体，经压缩、冷却至液相后进入不凝性气体精馏塔（精馏塔），塔顶排出不凝性气体，塔底S-LQD物料去后续精馏塔进行产品精馏。由于后续产品纯度要求比较高，因此精馏塔塔要求基本除去不凝性气体。常见的轻组分物料例如乙烯、偏氟乙烯等在后续精馏塔分离出来。表1为一些气体的沸点，由表1可以看出要完全分离出空气，塔顶温度必须要非常低，而国内许多企业都不具备深冷装置，即使有深冷装置，对于含少量不凝性气体的物料使用深冷精馏，也显得不经济。另一种方法是排出不凝性气体的同时，也排出大量的轻组分产品气体，从而降低塔顶排放温度，目前有许多公司正是采用该方法分离不凝性气体。因此，本领域迫切需要提供一种对含不凝性气体的精馏排放气回收的工艺，减少产品气的排放。表1各组分20bar时的沸点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺及装置。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气经压缩、冷却、精馏，轻组份产品从塔底流出，含不凝性气体的混合气经自冷后再气液分离，不凝性气体直接排放，液相经节流后获得冷量来降低精馏塔塔顶排放气温度，换热后的液相经气化后，回压缩机入口，精馏后轻组份产品及其他重组分产品从塔底进入后续精馏塔。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于包括如下步骤：1）含不凝性气体的精馏排放气从进气口进入储罐，经压缩机压缩、塔前冷却器冷却后，进入精馏塔精馏；2）步骤1）中精馏塔塔底物为轻组份产品及其他重组分产品，进入后续精馏塔；精馏塔塔顶物为含轻组份的不凝性气体混合气，进入自冷换热器中换热后再进入分离罐进行气液分离；3）步骤2）中分离罐分离出来的气体主要为不凝性气体，直接从分离罐顶部排放；液相为含不凝性气体的轻组份，从分离罐底部流出，经节流阀降温降压后返回自冷换热器当冷源，给精馏塔顶部排放气降温，然后进入气化器完全气化，经中间储罐后，与进口气一起混合后进入压缩机入口。经该回收工艺改造后，能降低分离罐顶部不凝性气体中的轻组份排放量，提高轻组份的回收率，不凝性气体(空气)最终排放量中含量约为50%~95%，本专利技术的轻组份包括乙烯、丙烯、偏氟乙烯等，轻组分产品气指的是沸点低于不凝性气体，而高于其他需要分离的产品的气体，即沸点关系为：不凝性气体<轻组分产品气<其他需要分离的产品气体。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气中，常压时轻组分产品气沸点与不凝性气体沸点相差至少50℃。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于分离罐的分离温度为-25℃~-150℃，优选温度为-40℃~-65℃。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于分离罐底部出口与自冷换热器连接，液相经节流后作为冷源用，升温后的液相经气化后，与进口气一起混合后进入压缩机入口，经该回收工艺改造后，能降低分离罐顶部不凝性气体中的轻组份排放量，提高轻组份的回收率。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于步骤2）中精馏塔塔顶馏出量为6~70kg/h，优选为9-13kg/h，其质量回流比为30~95，优选为40~60。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收装置，包括依次连接的储罐、压缩机、冷却器及精馏塔，其特征在于还包括自冷换热器和分离罐，精馏塔塔顶与自冷换热器连接，自冷换热器连接分离罐，分离罐顶部设有放空管，分离罐底部通过节流阀依次连接自冷换热器、气化器和中间储罐，中间储罐出口连接储罐，形成循环。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收装置，其特征在于分离罐顶部连接膨胀机一端，膨胀机另一端连接自冷换热器、气化器和中间储罐，中间储罐出口连接储罐，形成循环，膨胀机的使用适用于不凝性气体含量较高（>1%）时用，且如果不凝性气体排放量大，膨胀机的台数可以增加，经膨胀机膨胀降温后与分离罐液相节流后的物流一起进入自冷流换热器来降低精馏塔塔顶出口物流的温度。所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收装置，其特征在于自冷换热器为自冷多股流换热器，在膨胀机使用时选用自冷多股流换热器。通过采用上述技术，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术通过对精馏组分、流程的分析，提出了利用高压排放尾气节流膨胀获得冷量，从而降低排放气的温度，减少轻组分产品气的排放，不但提高了产品利用率，降低排放污染，而且其整个过程不需要外界冷源，其成本低，经济效益好；2）本专利技术通过在现有不凝性气体精馏塔塔顶后增加一套自冷系统，增加节流阀，将液相的排放液节流，获得冷量，使产品气降温；增加分离罐，实现气液分离，气相为高含量不凝性气体的尾气，去排放，液相则去节流降温；增加自冷换热器，实现原排放气的降温，从而提高最终排放气中不凝性气体的含量；3）本专利技术针对不凝性气体含量过高的情况，对该装置进一步的改进，增加了膨胀机，将不凝性气体排放气的冷量进行回收，进一步降低了成本；4）通过采用本专利技术的装置，利用本专利技术的工艺，其最终不凝性气体(空气)最终排放量中含量最高可达95%；相比原排放工艺，轻组分产品气最高可回收98%左右。附图说明图1为现有技术的回收装置结构示意图；图2为本专利技术的回收装置结构示意图；图3为本专利技术另一实施例结构示意图。图中：1-储罐，2-多组压缩机，3-塔前冷却器，4-精馏塔，5-自冷换热器，6-分离器，7-节流阀，8-气化器，9-中间储罐，10-进气口，11-膨胀机。具体实施方式以下结合说明书附图及实施例对本专利技术作进一步的描述：如图2所示，本专利技术的含不凝性气体的精馏排放气回收装置，包括依次连接的储罐1、压缩机2、冷却器3、精馏塔4、自冷换热器5和分离罐6，储罐1上设置用于流入含不凝性气体的精馏排放气的进气口10，精馏塔4塔顶与自冷换热器5连接，自冷换热器5连接分离罐6，分离罐6顶部设有放空管，分离罐6底部通过节流阀7依次连接自冷换热器5、气化器8和中间储罐9，中间储罐9出口连接储罐1，形成循环，将分离罐6罐底出来的含少量不凝性气体的轻组份作为冷源返回自冷换热器5中用，其自身温度升温，再经气化器8气化，经中间储罐9后进入进气口10，与进料气一起进入储罐1，重复回收。如图3所示，由于不凝性气体中还含有少量的轻组份，当分离罐6顶部出口的不凝性气体含量高时，本专利技术将不凝性气体与膨胀机11连接，经膨胀机11膨胀后作为冷源返回自冷换热器5，换热后经气化器8、中间储罐9后与进料气一起进入储罐1，重复回收，提高轻组份的回收率和利用率，且降低环境污染。本专利技术为了降低成本，当分离罐6顶部的气体直接排放时，自冷换热器5直接选用自冷单股换热器，如分离罐6顶部的气体继续作进冷源返回时，自冷换热器5选用自冷多股流换热器。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气经压缩、冷却、精馏，轻组份产品从塔底流出，含不凝性气体的混合气经自冷后再气液分离，不凝性气体直接排放，液体节流后获得冷量来降低含不凝性气体的混合气的分离温度，经气化后返回压缩机入口，精馏后轻组份产品及其他重组分产品从塔底进入后续精馏塔。
【技术特征摘要】
1.一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气经压缩、冷却、精馏，轻组份产品从塔底流出，含不凝性气体的混合气经自冷后再气液分离，不凝性气体直接排放，液体节流后获得冷量来降低含不凝性气体的混合气的分离温度，经气化后返回压缩机入口，精馏后轻组份产品及其他重组分产品从塔底进入后续精馏塔。2.根据权利要求1所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于包括如下步骤：1）含不凝性气体的精馏排放气从进气口进入储罐（1），经压缩机（2）压缩、塔前冷却器（3）冷却后，进入精馏塔（4）精馏；2）步骤1）中精馏塔（4）塔底物为轻组份产品及其他重组分产品，进入下一步利用；精馏塔（4）塔顶物为含轻组份的不凝性气体混合气，进入自冷换热器（5）中换热后再进入分离罐（6）进行气液分离；3）步骤2）中分离罐（6）分离出来的气体为不凝性气体，直接从分离罐（6）顶部排放；液体为含不凝性气体的轻组份，从分离罐（6）底部流出，经节流阀（7）降温降压后返回自冷换热器（5）当冷源，给精馏塔顶部排放气降温，换热后进入气化器（8）气化，流入中间储罐（9）后再与进料气混合，一起进入压缩机入口，经该回收工艺改造后，能降低分离罐（6）顶部不凝性气体中的轻组份排放量，提高轻组份的回收率。3.根据权利要求2所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于含不凝性气体的精馏排放气中，常压时轻组分产品气沸点与不凝性气体沸点相差至少50℃。4.根据权利要求2所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于分离罐（6）分离温度为-25℃~-150℃。5.根据权利要求2所述的一种含不凝性气体的精馏排放气回收工艺，其特征在于分离罐（6...
【专利技术属性】
技术研发人员：周小波，吴晓军，梁利霞，任浩明，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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