一种丁二烯尾气回收系统的制作方法

1.本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种丁二烯回收系统。


背景技术：

2.在丁腈橡胶生产中，主要原料为丁二烯、丙烯腈，生产过程涉及到反应釜的防空、真空泵的冷却以及丙烯腈储罐的呼吸，在此过程中，会有丁二烯和丙烯腈外排，这些尾气对水体、土壤和大气可造成污染，严重影响人类的生产和生活；并且外排的尾气中含有丁二烯会造成原料浪费，增加了原料投资成本。因此，对丁腈橡胶生产过程中产生的尾气进行回收处理具有重要意义。


技术实现要素：

3.本实用新型解决以上现有技术的不足，提供一种使尾气中丁二烯回收再次利用，降低生产成本的丁二烯回收系统。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
5.一种丁二烯尾气回收系统，包括反应釜，所述反应釜通过管道连通冷却器，所述冷却器通过管道连通凝液罐，所述凝液罐的液相通过管道连通回收罐，所述凝液罐的气相通过管道连通水洗单元，所述水洗单元通过管道连通第一压缩机，所述第一压缩机通过管道连通缓冲罐，所述缓冲罐通过管道连通第二压缩机，所述第二压缩机通过管道连通分离单元，所述分离单元的液相通过管道连通三相分离器，所述三相分离器的气相通过管道连通第一压缩机，所述三相分离器的水通过管道连通排污总管，所述三相分离器的液相通过管道连通所述回收罐，所述分离单元的气相通过管道连通rto焚烧炉。
6.作为限定，所述冷却器的进口温度为30℃，所述冷却器的出口温度为5℃。
7.作为另一种限定，所述水洗单元为三塔水洗，三塔水洗包括一级水洗塔、二级水洗塔和三级水洗塔，所述一级水洗塔通过管道连通所述二级水洗塔，所述二级水洗塔通过管道连通三级水洗塔，所述三级水洗塔通过管道连通循环泵，所述循环泵通过管道连通水源。
8.作为另一种限定，所述一级水洗塔的底部设有第一水洗循环泵，所述第一水洗循环泵用于驱使水洗液由所述一级水洗塔的底部送入一级水洗塔的顶部；所述二级水洗塔的底部设有第二水洗循环泵，所述第二水洗循环泵用于驱使水洗液由二级水洗塔的底部送入二级水洗塔的顶部；所述三级水洗塔的底部设有第三水洗循环泵，所述第三水洗循环泵用于驱使水洗液由三级水洗塔的底部送入三级水洗塔的顶部。
9.作为另一种限定，所述第一水洗循环泵、第二水洗循环泵和第三水洗循环泵均为2台，各所述第一水洗循环泵、第二水洗循环泵和第三水洗循环泵均为1用1备。
10.作为另一种限定，所述分离单元包括回热器、一级换热器、二级换热器、三级换热器和分离器，所述回热器通过管道连通所述第二压缩机，所述回热器通过管道连通一级换热器，所述一级换热器的液相通过管道连通所述三相分离器，所述一级换热器的气相通过管道连通二级换热器，所述二级换热器的液相通过管道连通所述三相分离器，所述二级换
热器的气相通过管道连通所述三级换热器，所述三级换热器的液相通过管道连通所述三相分离器，所述三级换热器的气相通过管道连通分离器，所述分离器的气相通过管道连通所述回热器，所述回热器通过管道连通所述rto焚烧炉，所述分离器的液相通过管道连通三相分离器。
11.作为另一种限定，所述一级换热器的冷却温度至5℃；所述二级换热器的冷却温度至-30℃；所述三级换热器的冷却温度至-105℃。
12.作为另一种限定，所述三级换热器包括深冷换热器和过冷换热器，所述深冷换热器通过管道连通所述过冷换热器。
13.作为另一种限定，所述一级换热器、二级换热器和三级换热器均为2个，各所述一级换热器、二级换热器和三级换热器组成第一组和第二组，第一组的所述一级换热器、二级换热器和三级换热器均通过管道连通第二组的所述一级换热器、二级换热器和三级换热器，各所述一级换热器、二级换热器和三级换热器之间的管道均设置阀门，各所述阀门用于打开或关闭相对应的管道。
14.作为另一种限定，所述回收罐设有取样口，所述取样口设有封盖，所述封盖用于打开或关闭所述取样口。
15.本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
16.本实用新型的反应釜通过管道连通冷区器，尾气在冷却器中进行降温；冷却器通过管道连通凝液罐，降温后的尾气进入凝液罐，在凝液罐内进行气液分离，尾气中大部分水和丙烯腈凝成液相送至回收罐；凝液罐的液相通过管道连通回收罐，凝液罐的气相通过管道连通水洗单元，水洗单元用于去除尾气中的杂质；水洗单元通过管道连通第一压缩机，第一压缩机通过管道连通缓冲罐，第一压缩机可以克服管道的阻力，提高尾气的回收量，增加丁二烯的回收率；缓冲罐通过管道连通第二压缩机，第二压缩机通过管道连通分离单元，第二压缩机提供动力，使尾气进入分离单元；分离单元的液相通过管道连通三相分离器，三相分离器的气相通过管道连通第一压缩机，使尾气在三相分离器中闪蒸出的气相通过第一压缩机进入缓冲罐，三相分离器的水通过管道连通排污总管，三相分离器的液相通过管道连通回收罐，回收罐内液相为水、丁二烯和丙烯腈的混合液，可以再次利用，使尾气中丁二烯回收再次利用，降低了生产成本；分离单元的气相通过管道连通rto焚烧炉，经过分离单元的尾气进入rto焚烧炉进行焚烧处理，以达到尾气排放标准；综上，本实用新型使尾气中丁二烯回收再次利用，降低生产成本，适用于尾气处理。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
18.在附图中：
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例分离单元的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例一级换热器和一级换热器、二级换热器和二级换热器与三级换热器和三级换热器的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例深冷换热器和过冷换热器的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例水洗单元的结构示意图。
24.标注部件：1-反应釜，2-冷却器，3-凝液罐，4-回收罐，5-水洗单元，501-一级水洗塔，502-二级水洗塔，503-三级水洗塔，504-第一水洗循环泵，505-第二水洗循环泵，506-第三水洗循环泵，6-第一压缩机，7-缓冲罐，8-第二压缩机，9-分离单元，901-回热器，902-一级换热器，903-二级换热器，904-三级换热器，90401-深冷换热器，90402-过冷换热器，905-分离器，10-三相分离器，11-rto焚烧炉，12-循环泵，13-阀门，14-取样口，15-封盖。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.实施例 一种丁二烯尾气回收系统
27.本实施例公开了一种丁二烯尾气回收系统，如图1所示，包括反应釜1，反应釜1连接集散控制系统(dcs)，反应釜1通过管道连通冷区器2，冷却器2连接dcs,尾气在冷却器2内进行降温，使尾气降温至5℃，进出冷却器2的尾气技术参数为：进口流量：2289nm3/h,出口流量：2289nm3/h，进口压力：1.2bar(a),出口压力：1.15bar(a),进口温度：30℃，出口温度：5℃；冷却器2通过管道连通凝液罐3，凝液罐3也叫缓冲凝液罐(srls20-049)，产品编号：srls0025,设计压力：-0.1/0.3mpa,耐压试验压力0.38mpa,设计温度：40℃，容器自重1530kg,容积：3.9m3,工作介质：原料气，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，凝液罐3连接dcs，尾气在凝液罐3内进行气液分离，尾气在凝液罐3内进行气液分离为现有技术，凝液罐3的液相通过管道连通回收罐4，回收罐4也叫产品中间罐(srls20-052)，产品编号：205108，压力容器类别：ii，设计压力：0.6mpa，耐压试验压力：0.75mpa，设计温度：40℃，容器自重：765kg,容积：2.35m3,工作介质：凝液产品，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，回收罐4设有取样口14，取样口14设有封盖15，封盖15用于打开或关闭取样口14，这种设置可以方便取出回收罐4内的凝液，用于检测分析凝液组分；使尾气中大部分水和丙烯腈冷凝成液相并通过管道输送到回收罐4，凝液罐3的气相通过管道连通水洗单元5，水洗单元5连接dcs,水洗单元5用于去除尾气中的杂质，如甲基丙烯酸、十二烷基苯环酸钠等杂质，水洗单元5通过管道连通第一压缩机6，第一压缩机6连接dcs，第一压缩机6通过管道连通缓冲罐7，第一压缩机6使通过水洗单元5的尾气进入缓冲罐7压缩，第一压缩机6可以克服管道的阻力，提高尾气的回收量，增加丁二烯的回收率，缓冲罐7通过管道连通第二压缩机8，第二压缩机8连接dcs，缓冲罐7内的尾气经过第二压缩机8增压后进入分离单元9，分离单元9连接dcs，第二压缩机8通过管道连通分离单元9，尾气在分离单元9内进一步分离，经过分离单元9的尾气进入rto焚烧炉11进行焚烧处理，以达到尾气排放标准，rto焚烧炉11连接dcs，分离单元9的气相通过管道连通rto焚烧炉11，经过分离单元9的水、丁二烯和少量丙烯腈冷凝为液相经过管道进入三相分离器10，三相分离器10(srls20-051)，产品编号：205107，设计压力：管程(夹套)1.0mpa,壳程(壳体)0.6mpa,压力容器类别：ii，耐压试验压力：管程(夹套)1.41mpa,壳程(壳体)0.75mpa,容器自重：2483kg,设计温度：管程(夹套)250℃，壳程(壳体)40℃，工作介质：管程(夹套)水蒸气，壳程(壳体)凝液，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，三相分离器10连接dcs，分离单元9的液相通过管道进入三相分离器10，液相在三相分离器10内进行分离，三相分离器10中分离出的少量气相通过第一压缩机6进入缓冲罐
7，三相分离器10的气相通过管道连通第一压缩机6，三相分离器10产生的水通过管道连通排污总管，三相分离器10通过管道连通排污总管，三相分离器10产生的丁二烯和丙烯腈混合液送至回收罐4，进行回收利用，三相分离器10的液相通过管道连通回收罐4；在工作时，首先，反应釜1产生的尾气通过管道进入冷却器2进行降温，之后，经过降温的尾气进入凝液罐3，并在凝液罐3内进行气液分离，分离的大部分水和丙烯腈冷凝成液相通过管道进入回收罐4进行回收利用，分离的气相通过管道进入水洗单元5，之后，经过水洗单元5的尾气通过第一压缩机6进入缓冲罐7压缩，经过缓冲罐7压缩的尾气再次经过第二压缩机8的增压进入分离单元9，然后，尾气在分离单元9进一步分离，经过分离单元9分离出的尾气进入rto焚烧炉11进行焚烧处理，分离单元9分离出的液相通过管道进入三相分离器10，最后，液相在三相分离器10内进行分离，三相分离器10中产生出的气相通过第一压缩机6进入缓冲罐7，三相分离器6产生的水通过管道排出排污总管，三相分离器10产生的丁二烯和丙烯腈混合液送至回收罐4，进行回收利用；由此本实施例的优势在于，采用上述设置，使尾气中丁二烯回收再次利用，降低了生产成本。
28.本实施例水洗单元5的一个优选结构为，如图1、图5所示，水洗单元5为三塔水洗，水洗塔采用现有的水洗塔，三塔水洗包括一级水洗塔501、二级水洗塔502和三级水洗塔503，一级水洗塔501通过管道连通二级水洗塔502，二级水洗塔502通过管道连通三级水洗塔503，三级水洗塔503通过管道连通循环泵12，循环泵12通过管道连通水源，这种设置在更换水洗液时由下一级水洗塔塔底经循环泵12向上一级水洗塔补液，新鲜水补充在三级水洗塔503，以保证出口尾气的洁净度；一级水洗塔501的底部设有第一水洗循环泵504，第一水洗循环泵504用于驱使水洗液由一级水洗塔501的底部送入一级水洗塔501的顶部，二级水洗塔502的底部设有第二水洗循环泵505，第二水洗循环泵505用于驱使水洗液由二级水洗塔502的底部送入二级水洗塔502的顶部，三级水洗塔503的底部设有第三水洗循环泵506，第三水洗循环泵506用于驱使水洗液由三级水洗塔503的底部送入三级水洗塔503的顶部，这种设置使每台水洗塔的水洗液自塔底经水洗循环泵送入塔顶进行循环使用；第一水洗循环泵504、第二水洗循环泵505和第三水洗循环泵506均为2台，每台水洗塔循环配置2台水系循环泵，2台水系循环泵均为1用1备，这种设置避免了一台水洗循环泵在损坏时，立即切换备用水系循环泵工作，保证了出口尾气的洁净度；由此本实施例的优势在于，采用上述设置，保证了出口尾气的洁净度。
29.本实施例分离单元9的一个优选结构为，如图1、图2、图3、图4所示，分离单元9包括回热器902，回热器902(srle20-069)，产品编号：205122，设计压力：管程(夹套)0.6mpa,壳程(壳体)0.6mpa,压力容器类别：ii，耐压试验压力：管程(夹套)0.75mpa,壳程(壳体)0.75mpa,容器自重：918kg,设计温度：管程(夹套)-100℃，壳程(壳体)60℃，换热面积：28m2,折流板间距：274mm，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，一级换热器902，一级换热器902也叫预冷换热器(srle20-068)，产品编号：205121，设计压力：管程(夹套)2.2mpa,壳程(壳体)1.7mpa,压力容器类别：ii，耐压试验压力：管程(夹套)2.75mpa,壳程(壳体)2.75mpa,容器自重：993kg。设计温度：管程(夹套)-19℃，壳程(壳体)60℃，换热面积：29m2,折流板间距：401mm,制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，二级换热器903，二级换热器903也叫浅冷换热器(srle20-062b)，产品编号：205113，设计压力：管程(夹套)2.2mpa，壳程(壳体)1.7mpa，压力容器类别：ii，耐压试验压力：管程(夹套)2.75mpa，壳程
(壳体)2.75mpa,容器自重：1083kg，设计温度：管程(夹套)-60℃，壳程(壳体)-60℃，换热面积：41m2,折流板间距：276mm，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，三级换热器904，三级换热器904可以采用冷剂换热器ii(sele20-070)，产品编号：205123，设计压力：管程(夹套)2.2mpa,壳程(壳体)2.2mpa,压力容器类别：ii，耐压试验压力：管程(夹套)2.75mpa,壳程(壳体)2.75mpa,容器自重：530kg,设计温度：管程(夹套)-80℃，壳程(壳体)-130℃，换热面积：12m2,折流板间距：244mm，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，分离器905，分离器也叫高效分离器(srls20-054)，产品编号：207092，压力容器类别：i，设计压力：0.6mpa,耐压试验压力：0.75mpa,设计温度：-130℃，容器自重：350kg,容积：0.58m3,制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，一级换热器902为2个，二级换热器903为2个，三级换热器904为2个，第一组包括1个一级换热器902、1个二级换热器903和1个三级换热器904，第二组包括1个一级换热器902、1个二级换热器903和1个三级换热器904，2个一级换热器902的排风口通过管道相连通，管道设有阀门13，阀门13用于打开或关闭管道；2个二级换热器903的排放口通过管道相连通，管道设有阀门13，阀门13用于打开或关闭管道；2个三级换热器904的排放口通过管道相连通，管道设有阀门13，阀门13用于打开或关闭管道；这种设置当第一组阻力变大至报警值时，系统将自动切换至第二组换热器工作，系统为集散控制系统(dcs)，然后利用制冷压缩机的热排气对第一组换热器进行反吹解冻除霜工作，如此反复循环操作；回热器901通过管道连通第二压缩机8，回热器901通过管道连通一级换热器902，通过水洗的尾气经过回热器901和一级换热器902冷却至5℃，分离出水、丁二烯和少量丙烯腈被冷凝为液相送至三相分离器10，经过回热器901和一级换热器902的气相尾气通过管道进入二级换热器903，尾气在二级换热器903冷却至-30℃，再次冷凝出一部分丁二烯和微量丙烯腈送至三相分离器10，二级换热器903产生的气相尾气通过管道三级换热器904，三级换热器904包括深冷换热器90401和过冷换热器90402，深冷换热器90401(srle20-063a)，产品编号：205114，设计压力：管程(夹套)2.2mpa,壳程(壳体)1.7mpa,压力容器类别：ii，耐压试验压力：管程(夹套)2.75mpa,壳程(壳体)2.74mpa,容器自重：2082kg,设计温度：管程(夹套)-120℃，壳程(壳体)-120℃，换热面积：96m2,折流板间距：310mm，制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，深冷换热器90401通过管道连通二级换热器903，深冷换热器90401通过管道连通过冷换热器90402，过冷换热器90402(srle20-064b)，产品编号：205117，设计压力：管程(夹套)2.2mpa,壳程(壳体)1.7mpa,压力容器类别：ii,耐压试验压力：管程(夹套)2.75mpa,壳程(壳体)2.75mpa,容器自重：1059kg,设计温度：管程(夹套)-140℃，壳程(壳体)-140℃，换热面积：41m2,折流板间距：316mm,制造单位：无锡诗瑞利换热设备有限公司，过冷换热器90402通过管道连通分离器905，尾气在三级换热器904冷却至-105℃，进一步冷凝出丁二烯和微量丙烯腈送至三相分离器10，三级换热器904产生的气相尾气通过管道进入分离器905，分离器905为高效分离器，尾气在分离器905进行气液分离，分离的气相通过管道返回至回热器901复温至常温，复温的尾气通过管道输送至rto焚烧炉11进行焚烧，至此尾气中约90％以上的丁二烯和丙烯腈可以被冷凝析出，分离器905的液相通过管道送至三相分离器10；由此本实施例的优势在于，采用上述设置，提高了尾气中丁二烯的回收利用，降低了生产成本。
30.本实用新型实施例的工作原理如下：
31.在工作时，首先，反应釜1产生的尾气通过管道进入冷却器2进行降温，之后，经过
降温的尾气进入凝液罐3，并在凝液罐3内进行气液分离，分离的大部分水和丙烯腈冷凝成液相通过管道进入回收罐4进行回收利用，分离的气相通过管道进入水洗单元5，之后，经过水洗单元5的尾气通过第一压缩机6进入缓冲罐7压缩，经过缓冲罐7压缩的尾气再次经过第二压缩机8的增压进入分离单元9，然后，尾气在分离单元9进一步分离，经过分离单元9分离出的尾气进入rto焚烧炉44进行焚烧处理，分离单元9分离出的液相通过管道进入三相分离器10，最后，液相在三相分离器10内进行分离，三相分离器10中产生出的气相通过第一压缩机6进入缓冲罐7，三相分离器10产生的水通过管道排出排污总管，三相分离器10产生的丁二烯和丙烯腈混合液送至回收罐4，进行回收利用。
32.本系统采用集散控制系统(dcs)对工艺过程监控，对工艺过程中重要参数在中控室进行自动检测和自动调节，确保系统平稳操作和安全生产；自动控制均选用成熟的，经实践证明是可靠的pid单回路、串级、比值等控制方案。
33.本系统中未进行细节说明的地方，如缓冲罐、压缩机、阀门设置、集散控制系统的连接等一些设置，均为本领域的常规设置。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。