甲醇气相脱水制二甲醚装置的运行总结.pdf

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1、甲醇气相脱水制二甲醚装置的运行总结庞冬(河北冀春化工有限公司，河北沧州061024)孙雪芹(沧州金原检测技术服务有限公司，河北沧州061000)孟庆岭(沧州圣力安全与环境科技咨询有限公司，河北沧州061000)朱玉虎(河北丰源环保科技股份有限公司，河北沧州061108)摘要：二甲醚是现代化学工业中的基础物料，引起良好的冷凝、气化、易压缩特性，在各类化工产品生产制造中具有广泛应用：相对地，二甲醚是易燃易爆产品，再与空气接触后会生成危险性较大的爆炸物，增加了生产过程的复杂性和困难度。本文以下结合甲醇气相脱水方式制二甲醚的装置

2、进行研究，针对出现的问题给出解决策略，并提出其他合理建议．关键词：甲醇气象脱水；二甲醚；生产工艺；运行总结本文研究对象为某10万t／a二甲醚项目生产对象，采取甲醇气相脱水制二甲醚工艺，催化剂采用的是CNM一3系列产品，引进设备的年操作时间为八千小时，每天单产二甲醚为三百吨，理论设计产量为13t／}l，生产原料采用的是精甲醇并获得二甲醚最终产品形态。1甲醇气相脱水制二甲醚装置工艺流程概述以下笔者根据甲醇气相脱水制二甲醚装置的工艺流程步骤展开分析。首先，原料(精甲醇)经过碱液中和预处理之后，在锅炉预热池中进行预热，促使原料充

3、分混合并沉淀杂质。随后，经过预热的精甲醇溶液进入汽化塔内转变为蒸汽状态(甲醇蒸汽)，随着上升管道进入反应器。其次，反应器中流出的反应气体进一步经过冷却、换热流程，最终进入甲醚储罐进行气相、液相分离，其中液相产品即为粗甲醚，而气相产品主要包括一氧化碳、二氧化碳、氢气等物质。粗甲醚产品是生产二甲醚的直接原料。再次，粗甲醚中收集的不凝性气体被送入洗涤塔(在充分冷却之后)，洗涤塔(洗涤液为精馏塔釜液)可以吸收其中的二甲醚成分(包括部分甲醇)，吸收剩下的尾气被送至火炬系统焚烧处理。以上是该装置的主要流程步骤，具体来说，反应呈现出连

4、续性特征，粗甲醚储存罐中释放的粗甲醚产品经过预热被送往精馏塔，精馏塔中的二甲醚蒸汽经过冷凝之后再次会收到回流罐，在这一过程中，部分精馏塔中的釜液(水、甲醇、弱碱)再次发挥洗涤作用，部分釜液被当作回收液送入气化塔。2甲醇气相脱水制二甲醚装置存在的问题2．1废水管道结蜡问题在整个二甲醚生产装置中，废水管道结蜡问题较为严重，部分管道甚至形成了堵塞现象，构成大团百色粘稠状物质，清理过程需要大量的时间，需要消耗一定的人力物力和财力，尤其在停车降温之后出现的结蜡问题较为明显。2．2管线腐蚀问题在连续生产30天之后二甲醚装置呈现出高负

5、荷运行状态，气化塔釜管线由于泄漏问题而停工一次。究其原因发现，塔釜管道(碳钢材质)出现了腐蚀裂缝，釜液的酸碱度维持在4—5之间，呈现出酸性状态。3问题原因分析及解决措施3．1结蜡问题分析及解决措施首先，针对结蜡原因进行分析。主要是由于二甲醚装置生产粗甲醇的过程中，导致一元醇和有机脂肪酸等物质混合，并进入反应器和催化剂接触，最终形成了脂类物质。这一过程，本质上和甲醇气相脱水原理是一样的(催化剂具有强脱水性)，随着从反应炉中排除，温度降低、气压减小，最终构成糊状位置，如果不及时清理就会变干变硬，甚至阻塞管道。其次，针对结蜡防

6、治的措施。结蜡是二甲醚生产过程中的副作用，根据脂类物质的特点判断，温度合适的情况下，酸性和碱性条件都会发水解反应，将结蜡物质转化为酸类和醇类。但是这种转水解反应是可逆的，但条件成熟之后，结蜡问题依然存在，因此要彻底杜绝结蜡现象，可以从酸碱度方面进行调节，过量的酸或过量的碱都可以满足这一条件。如酸性物质过量的情况下，可以促使脂类发生皂化反应，碱类可以促使其生成稳定性较强的盐类。3．2腐蚀问题分析及解决措施首先，针对腐蚀问题的原因进行分析。腐蚀现象的出现就意味着化学反应的发生，管线腐蚀除了原料的酸碱度问题之外，也包括电化学腐

7、蚀影响。从工艺技术角度说，二甲醚的主副反应中并没有酸性物质的出现，同时原料在进入反应炉之前就已经和弱碱性物质融合。因此，导致酸性腐蚀出现的原因，是由于循环液体中携带的酸性成分，其来源最大的部分是脂类物质和甲醇的气化反应，导致脂类物质分解，最终变成酸性物质，并在精馏塔釜中不断累积、浓缩。其次，针对腐蚀问题的解决措施。不难看出，酸性物质的存在会直接导致碳钢的氧化反应，最终形成管线腐蚀。从外，电化学腐蚀的问题也比较严重，碳钢中的铁元素和碳元素可以形成原电池结构，在酸性物质的情况下发生析氢腐蚀，导致管线的壁厚发生变化。因此，只要

8、阻断腐蚀发生机理即可，一方面可以选择不锈钢管材，从外层防护方面入手，减弱化学和电化学腐蚀的速度，另一方面，可以增加配置加碱管线，将PH值维持在7．0—8．0左右。总地来说，采取甲醇气相脱水制二甲醚装置的运行状态较为平稳，需要注意的是在长期高负荷运转过程中的日常维护工作，实践证明，30％左右的维护投入可以提高70％的经