loading
甲醇制烯烃水洗塔运行问题的分析与处理
刘恒 许云峰 王小妮（陕西煤业化工集团 蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西 渭南 715500）
【摘 要】甲醇制烯烃技术是以甲醇为原料，经过催化反应生产乙烯、丙烯为主的轻烯烃产品。针对甲醇制烯烃工业化生产过程中，水洗塔长周期运行所面临的水洗塔压差高、换热能力不足、净化水外排带油等问题进行了深入分析，并对此问题提出了解决方法，为同行业解决此类问题提供了方法和思路。 【期刊名称】化工管理 【年(卷),期】2018(000)009 【总页数】3
【关键词】MTO;甲醇制烯烃;煤制烯烃;水洗塔;压差高;甲基苯
蒲城清洁能源化工有限公司煤制烯烃项目，是以煤为原料经气化、变换、净化、甲醇合成、甲醇制烯烃和聚烯烃为主要工艺，最终将黑色的煤转化成聚乙烯和聚丙烯产品。年消耗甲醇180万吨，生产聚烯烃产品68万吨，其中甲醇制烯烃（MTO）是关键一步，该项目采用了首套DMTO-Ⅱ代技术，为进一步优化煤制烯烃工艺提供了实践。
甲醇转化为烯烃的主要反应过程已经非常成熟，但是其配套的水系统在工业化长周期运行时暴露出了很多瓶颈，尤其是水洗水系统换热效率不足、水洗塔压差大等问题给MTO装置长周期高负荷稳定运行造成严重影响。
1 MTO装置水洗塔工艺情况介绍
由中科院大连化物所研究的DMTO技术中，MTO装置急冷水洗塔结构均类似，急冷塔由14层人子塔盘组成，水洗塔由底层4层筛板塔盘和上层14层浮阀塔
盘组成，富含乙烯、丙烯及未回收的催化剂粉末的MTO反应混合气进入急冷塔下部，经过内设的14层人字挡板，与急冷塔顶冷却水逆流接触，洗涤反应气中携带的催化剂粉末，同时降低反应气温度。经过急冷后的反应气送至水洗塔下部，与水洗水逆流接触，降低反应气温度，送至分离工段进行组分的分离和精制。为了充分利用余热，水洗水送至分离工段对丙烯精馏塔进行再沸。
2 水洗塔长周期运行存在的问题分析
2.1 换热效率逐渐降低
MTO装置水系统运行一年以后，水洗水所流经的丙烯塔再沸器明显换热效率降低，用于水洗水冷却的空冷器、循环水换热器效率都降低，导致高负荷情况下，水洗水水温高，超出设计指标，并直接影响到水洗塔出口的温度，进而造成压缩机一段温度高，影响稳定运行。 2.2 塔压差逐渐上升
随着水温升高，水洗塔气相量的增加，水洗塔压差逐步上升，开车时间超过一年后，此类情况更加明显，严重时甚至造成液泛，大量水被反应气带入压缩机吸入罐，分离工段的反应气压缩机排水不及时造成压缩机跳车。 2.3 污水含油量增加
长周期运行情况下，由水洗塔水洗水带入污水气提塔的水中油含量逐渐增加，造成污水汽提塔处理难度大，无法处理的油脂被净化水带入后续的污水处理厂，严重时造成油脂吸附微生物造成污水处理能力下降，影响环保指标。
3 水洗塔存在问题的分析
3.1 换热器附着物
运行一年后，将水系统换热器进行抽芯检查，分析换热器管束表面附着物，该
物质为黄色蜡状物，将换热器管束密实的包裹，造成换热器转热能力下降。图1为被油垢附着的换热器管束。
通过对换热器附着物进行取样分析，利用二甲苯作为溶剂，采用GC-MS对样品进行定性及定量分析，分析谱图如下图2，组分分析结果如表1：
经过分析，附着在换热器表面的油脂物质中五甲基苯和六甲基苯的占比为高达93.34%，热解后剩余的黑色固体粉末约占7%左右，因此可以判断，造成换热器堵塞的主要原因是大量多甲基苯冷却后在换热器表面附着结块。 3.2 水洗塔塔盘固体和油渍堆积
水洗塔运行一年后停运对水洗塔板情况进行检查，发现水洗塔塔盘及其塔壁附着大量的固体粉末，附着在塔盘上的固体粉末主要集中在水洗塔下侧5层塔盘上，图3为被堵塞的水洗塔塔盘。
对塔盘附着物取样进扫描电镜行分析，主要是催化剂粉末，如下图4。
在对水洗塔整个18层塔盘进行检查时，在水洗塔4到8层塔盘上，固体粉末附着量较少，但发现有粘稠油脂类物体夹带固体颗粒，与换热器管束表面附着物一致，经分析，该物质与换热器表面富集物质相同。由此判定造成水洗塔塔盘堵塞是由催化剂粉末和多甲基苯附着塔盘造成的。
4 水洗塔系统问题的处理措施及其效果
4.1 改善急冷塔运行，减少夹带进水洗塔
水洗水中固含量主要来源于急冷水中催化剂的夹带，对整个水洗系统内悬浮固含量数据进行跟踪分析，发现急冷水中固含量的多少直接造成水洗水中固含量的变化，如下图5所示。
因此要解决水洗水悬浮固必须从处理急冷塔悬浮固开始，行业内对急冷塔悬浮