作者简介：姜思远(１９９１ )ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ主要从事石油化工和煤化工的技术工作ꎻｊｉａｎｇｔａｏｐｙ＠１２６.ｃｏｍ
姜思远
(宁波富德能源有限公司ꎬ浙江宁波㊀３１５２０４)
㊀㊀摘㊀要：根据甲醇制烯烃装置的实际运行情况ꎬ从水洗塔压力㊁反应气多甲基苯㊁反应气流量和温度等方面 分析了甲醇制烯烃装置水洗塔压差的影响因素ꎬ出了解决水洗塔压差过高的方法ꎮ结果表明：使用二甲苯或防堵塞药剂(如水洗塔阻垢分散剂)是有效降低水洗塔压差的途径ꎮ
㊀㊀关键词：甲醇制烯烃ꎻ水洗塔ꎻ压差ꎻ二甲苯ꎻ阻垢分散剂㊀㊀中图分类号:ＴＱ２２３.１２＋１㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:２０９６￣３５４８(２０１９)１２￣００２２￣０４
㊀㊀宁波富德能源有限公司１８０万ｔ/ａ甲醇制烯烃项目于２０１３年１月投料试车成功后ꎬ甲醇制烯烃装置水洗塔压差偏高ꎬ影响装置的稳定运行ꎮ笔者根据甲醇制烯烃装置的实际运行情况ꎬ分析了水洗塔压差偏高的原因ꎬ提出了水洗塔压差高的处理方法ꎬ为甲醇制烯烃装置的稳定运行提供
帮助ꎮ
１㊀甲醇制烯烃装置急冷水洗系统的工作原理
㊀㊀甲醇制烯烃装置的流程见图
１ꎮ
图１㊀甲醇制烯烃装置流程
㊀㊀甲醇制烯烃装置水洗系统流程见图２ꎮ急冷水洗系统的主要作用是将产生的反应气体进行冷
却ꎬ利用急冷洗涤反应气中携带的催化剂细粉ꎬ通过水洗分离反应气中的大部分水ꎮ经过急冷后的 反应气经急冷塔顶进入水洗塔下部ꎬ水洗塔内设有塔盘ꎬ塔底有隔油设施ꎮ在水洗塔内反应气与水洗水自下而上逆流接触ꎬ使反应气的温度降低ꎮ水洗水经水洗塔底泵一部分至烯烃分离装置进行换热ꎬ换热后经水洗水干式空冷器和水洗水冷却器冷却后进入水洗塔上部㊁中部塔盘ꎻ另一部分经过水洗水过滤器ꎬ过滤除去水洗水中携带的催化剂后ꎬ进入沉降罐[１]ꎮ
图２㊀甲醇制烯烃装置水洗系统流程
２㊀影响甲醇制烯烃装置水洗塔压差的因素
㊀㊀甲醇制烯烃装置水洗塔的压差正常为(１８ʃ３)ｋＰａꎬ水洗塔压差对水洗的效果起着重要的作用ꎬ影响水洗塔压差的因素比较多ꎮ水洗塔压差过高ꎬ将会造成水洗塔液泛ꎻ同时ꎬ在高负荷下也会造成甲醇制烯烃反应器压力升高ꎬ影响甲醇制烯烃反应器的正常运行ꎮ
pp附着力促进剂
２.１㊀水洗塔压力
正常工况下ꎬ水洗塔压力可以通过烯烃分离装置反应气压缩机的转速进行调整ꎮ通过提高反应气压缩机转速可以降低水洗塔压力ꎬ降低反应气压缩机转速ꎬ提高水洗塔压力ꎮ由图１可以看出水洗塔压力的变化会造成急冷塔压力同样发生变化ꎬ急冷塔压力变化又会影响甲醇制烯烃反应器的压力ꎮ反应器压力变化会造成催化剂细粉进入水洗塔ꎬ水洗塔压差会升高ꎮ为保证水洗塔压差稳定不至于过高或过低ꎬ需要烯烃分离装置反应气压缩机的转速稳定ꎮ
２.２㊀反应气流量
反应气流量是影响水洗塔压差的重要因素ꎮ甲醇制烯烃反应器在高负荷下反应气流量增大ꎬ携带的催化剂细粉多ꎬ催化剂细粉进入水洗塔后会在水洗塔塔板沉积造成其压差升高ꎮ甲醇制烯烃反应器在低负荷下反应气流量降低ꎬ低反应气流量下水洗塔负荷低㊁水洗水流量低ꎬ从而水洗塔的压差低ꎮ甲醇制烯烃装置在实际生产中ꎬ可以通过控制其负荷ꎬ把反应气流量维持到一定的程度ꎻ甲醇进料质量流量满负荷为２２５ｔ/ｈꎬ通常甲醇进料质量流量控制在２１０~２４０ｔ/ｈ水洗塔的压差不会过高或过低ꎮ
２.３㊀反应气温度
反应气温度同样影响着水洗塔的压差ꎮ反应气温度升高会造成急冷塔顶㊁塔底温度升高和塔顶气体量
增大ꎬ气体量大带出的催化剂细粉也会增多ꎻ携带催化剂细粉的反应气从急冷塔顶进入水洗塔ꎬ从而造成水洗塔的压差升高ꎮ反应气温度降低会造成急冷塔顶㊁塔底温度降低和塔顶气体量降低ꎬ塔顶气体量降低带出的催化剂细粉也会减少ꎻ低催化剂细粉含量的反应气从急冷塔顶进入水洗塔ꎬ水洗塔会在低压差下运行ꎮ通常在实际生产中ꎬ可以通过调节甲醇制烯烃装置的负荷和反应器内取热器的取热量来调节反应气的温
度ꎬ从而控制水洗塔的温度ꎻ甲醇制烯烃装置的反应温度控制在４７０~４９０ħꎮ
２.４㊀环境温度
外界的环境温度同样对水洗塔压差的变化有
一定的影响ꎮ以２０１８年１０月６日为例ꎬ昼夜温差的变化会使水洗塔的压差有ʃ０.２ｋＰａ的波动ꎮ水洗塔压差随昼夜温差的变化情况见图
３ꎮ
图３㊀水洗塔压差随环境温度的变化情况
㊀㊀从图３可以看出：夜晚随着温度的降低ꎬ压差随之降低ꎮ环境温度的变化会造成反应气温度发生变化ꎬ从而引起水洗塔压差变化ꎮ
２.５㊀反应气中多甲基苯
甲醇在甲醇制烯烃反应器中发生反应ꎬ采用
Ｄ￣８０３催化剂ꎬ该催化剂是以ＳＡＰＯ￣３４分子筛[２]
为基础研发出来的ꎮ反应主要产物为甲烷㊁乙烯㊁丙烯㊁混合碳四和混合碳五等ꎻ同时ꎬ反应产物中也含有副产物多甲基苯[３]ꎬ多甲基苯的熔点和密度见表１ꎮ
表１㊀多甲基苯的熔点、沸点和密度
序号甲基苯名称熔点/ħ沸点/ħ密度/(ｇ ｍｌ－１)
塔底油１甲苯
－９５.０１１０.６０.８６６０
２邻二甲苯－２５.２１４４.６０.８６１１３间二甲苯－４７.９１３９.１０.８６１１４对二甲苯１３.３
１３８.４０.８６１１５均三甲苯－４５.０１６４.７０.８６４０６１ꎬ２ꎬ４￣三甲苯－４４.０１６８.０
０.８７６９７１ꎬ２ꎬ４ꎬ５￣四甲基苯７６.０~８２.０１９６.０~１９７.００.８３８０８五甲基苯４９.０~５１.０２３１.００.９１７０９
六甲基苯１６５.０
２６４.０
１.０６３０
㊀㊀甲醇制烯烃反应过程中生成的多甲基苯随反应气进入分离系统ꎬ多甲基苯中的三甲基苯㊁四甲基苯㊁五甲基苯黏度大且流动性差ꎬ多甲基苯易在
游戏推广系统水洗塔中与反应气中携带的催化剂混合在一起沉积在塔盘上ꎮ催化剂细粉和多甲基苯混合物在水洗塔塔盘的沉积对其压差的影响见图
４ꎮ
图４㊀２０１７年水洗塔压差变化
㊀㊀从图４可以看出水洗塔的压差逐渐升高ꎮ水洗塔压差升高的原因是催化剂细粉和多甲基苯混合物在水洗塔塔盘的沉积堵塞了气体的流通通道ꎮ
３㊀处理方法
催化剂细粉和多甲基苯混合物在水洗塔塔盘的沉积是造成其塔盘堵塞的主要原因ꎮ水洗塔经过长周期使用后ꎬ可能会出现塔盘堵塞的现象ꎮ塔盘出现堵塞会使水洗塔的压差增大ꎮ
根据相似相溶原理和有机化合物易溶于有机物这一特性ꎬ选择甲基苯类有机物作为溶剂ꎬ其中二甲基苯的黏度为０.７５ｍＰａ ｓꎬ根据其流动性应适合做黏度更大的多甲基苯的溶剂ꎬ用二甲基苯溶解水洗塔塔盘催化剂细粉与多甲基苯混合物的沉积物ꎮ
㊀㊀在实际生产中ꎬ通过向水洗塔中定期添加二甲苯可以有效改善水洗塔塔盘堵塞的问题ꎬ降低水洗塔的压差ꎮ
为了更加环保高效地改善水洗塔塔盘的堵塞情况ꎬ可以使用水洗塔阻垢分散剂部分代替有毒性的二甲苯ꎬ使溶解多甲基苯后沉积在水洗塔塔板上的催化剂细粉分散到洗涤水中[４]ꎮ水洗塔阻垢分散剂可以更有效地改善水洗塔结垢堵塞的情况ꎬ其原理是乳化水洗水中存在的油滴ꎬ降低其结垢趋势ꎮ
图５为水洗塔加入阻垢分散剂前后压差的变化情况
ꎮ
图５㊀２０１７年９月１日水洗塔加入阻垢分散剂
前后压差的变化情况
㊀㊀从图５可以看出：向水洗塔塔盘中加入阻垢分散剂以后ꎬ压差过高的情况可以得到明显改善ꎮ
２０１７年９月１日０６:００:００开始添加阻垢分散剂以后ꎬ在１２ｈ内ꎬ水洗塔的压差出现明显下降ꎬ随后逐渐趋于稳定ꎮ
图６是水洗塔加入二甲苯和阻垢分散剂前后压差的变化情况ꎮ从图６可以看出：以二甲苯为溶剂ꎬ结合水洗塔阻垢分散剂的使用ꎬ使水洗塔的
压差控制在了２２ｋＰａ以内ꎬ保证了甲醇制烯烃装置的高负荷稳定运行
推拉活动护栏
ꎮ
内孔撑圆涨紧夹具图６㊀水洗塔加入二甲苯和阻垢分散剂前后
压差的变化情况
４㊀结语
甲醇制烯烃装置水洗塔的压差受水洗塔的压力㊁反应气的流量㊁反应气的温度㊁环境温度和反应气中多甲基苯影响ꎮ通过控制水洗塔的压力㊁反应气的温度和甲醇进料量可以控制正常生产时水洗塔的压差ꎮ由多甲基苯和催化剂细粉引起的水洗塔塔盘堵塞是造成水洗塔压差升高的主要原因ꎬ通过向水洗塔中定期添加二甲苯或防堵塞药剂(如水洗塔阻垢分散剂)可以有效降低水洗塔的压差ꎬ从而保证甲醇制烯烃装置安全㊁稳定㊁长周期㊁满负荷运行ꎮ
参考文献
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社ꎬ２０１５:２７￣３０.[２]㊀ＬＩＡＮＧＪꎬＬＩＨＹꎬＺＨＡＯＳꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｏｆ
ＳＡＰＯ￣３４
模压制品ｃａｔａｌｙｓｔ
ｆｏｒ
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的原因分析及处理措施[Ｊ].中氮肥ꎬ２０１８(３):４３￣４７.(收稿日期㊀２０１８￣１２￣２６)
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