MTBE装置甲醇水洗及回收系统腐蚀原因与对策

MTBE装置甲醇水洗及回收系统腐蚀原因与对策王峰,贾超(洛阳炼化宏力化工有限责任公司,河南洛阳471012)摘要:对MTBE甲醇水洗及回收系统的腐蚀进行调查分析,找到腐蚀原因,提出了工艺防腐蚀对策及措施关键词:MTBE;甲醇水洗;回收系统;腐蚀DO:10.1662lj- cnki. issn01-05992016.07.26中图分类号:TQ050.9文献标识码B0前言叫收甲醇剩余混合碳四MTBE(甲基叔丁基醚)是一种生产无铅、高辛烷值、含氧甲醇环保型汽油的理想添加剂,在国内已经得到广泛应用。MTBE生混合碳四产工艺已非常成熟,一般是以甲醇和异丁烯为原料,借助酸性树脂催化剂合成。目前国内大部分工厂使用水萃取法回收合成过程中的剩余甲醇,但是甲醇回收系统的腐蚀问题普遍存在,应引起高度重视器醇回收塔1存在问题洛阳炼化宏力化工有限责任公司MTBE装置设计能力为4MTBE产品万吨/年,2004年7月投用至今,甲醇水洗及回收单元中萃取水图1MTBE装置工艺流程冷却器E507AB、甲醇回收塔进出料换热器E508A/B、甲醇回收塔再沸器E509先后因腐蚀泄漏严重更换芯子;甲醇回收塔塔盘腐蚀严重;甲醇回收塔及甲醇水洗塔塔壁也有不同程度的腐蚀减薄。甲醇水洗及回收系统设备腐蚀严重影响装置安全平稳生产。基本情况21工艺原理MTBE装置包括醚化反应、催化精馏、甲醇水洗及回收等工序。混合碳四原料中的异丁烯与甲醇在醚化反应器中,在大孔径阳离子交换树脂作用下反应生成MTBE,异丁烯转化率约90%,醚化反应器物料进入催化蒸馏塔进行分离并使未反应异丁烯和图2甲醇回收塔塔盘腐蚀照片甲醇进一步反应。催化蒸馏塔底得到MTBE产品,塔顶醚后碳四和过量甲醇进入甲醇水洗塔下部与上部来的萃取水逆向进行液剂颗粒称为裸基催化剂,用浓度为98%的硫酸酸化、水洗后才制液萃取水洗后得到甲醇含量<50mg的醚后碳四。塔釜中富含成大孔径强酸性阳离子交换树脂催化剂。因此催化剂表面附着大甲醇的水溶液进入甲醇回收塔进行甲醇回收,塔顶为回收甲醇,量磺酸根离子,采用这种催化剂生产MTBE,装置不可避免的会塔底为水溶液作为萃取水循环使用。MTBE装置工艺流程见图1。产生腐蚀。①由于大孔径强酸性阳离子交换树脂催化剂经硫酸酸22甲醇水洗及回收系统腐蚀状况化、水洗后制得,如果出厂前水洗脱酸处理不严格,催化剂微孔中萃取水冷却器E507A/B、甲醇回收塔进出料换热器E508M会含有少量的游离酸随物料进入甲醇水洗及回收系统。这一点主B、甲醇回收塔再沸器芯子先后因腐蚀泄漏,甲醇回收塔塔盘腐要体现在新鲜催化剂在开工初期甲醇水洗及回收系统工艺水酸蚀严重(图2),部分管线出现腐蚀泄漏。甲醇水洗塔腐蚀较严值比较高得到验证(工艺水pH值在45左右)。②催化剂表面附重塔内壁及不锈钢板波纹填料上分布有大量红褐色铁锈,在更着有大量磺酸根离子据相关资料表明MTBE催化剂中磺酸根中换填料过程中有微弱的硫化亚铁自燃现象。对位的磺酸根比较坚固,临位的次之,乙烯基团加入的磺酸根最3甲醇水洗及回收系统设备腐蚀原因分析不稳定,在较高温度酸、水存在的条件下,催化剂的磺酸跟容易3.1酸性环境的形成脱落形成游离酸,反应式:[-HSO3H+HO+HSO+H(1)MTBE合成所用催化剂为大孔径强酸性阳离子交换树(2)碳四与甲醇原料中的金属阳离子与催化剂接触发生反脂。主要成分为苯乙烯和二乙苯聚合物。采用悬浮法生产的催化应。反应式为R-HSO+M→RSOM+H。原料中的金属离子置换维护与修理设基理与维修2016M7圖31000MW机组凝结水泵变频改造并联运行陈超虎,李京(铜山华润电力有限公司,江苏徐州221142摘要:10Mw机组凝泵工频方式运行时存在电耗高、节流损失大等问题,釆用将凝泵进行变频改造、对凝结水系統扩容并对电气及热控控制逻辑进行优化的方案解决该问題,通过对比改造前后凝结水系统参数,证明凝泵变频改造可靠且经济关键词:凝结水泵;高压变频器;100Mw燃煤机组Do:10.16621/ cnki. issn1001-059920160727中图分类号:TK264文献标识码:B0引言凝汽器内凝结水经凝泵升压后,经过化学精处理、轴封加热火力发电厂采用工频凝泵运行时,存在厂用电率消耗大、节器除氧器上水调门、疏水冷却器低压加热器后进入除氧器。工流损失高等缺点。通过变频技术改造,釆用高压变频器拖动凝泵频凝泵运行时除氧器上水调门投入自动运行,其开度指令跟踪运行,同时对控制系统进行优化,可以使凝泵长期处于经济运行除氧器水位,使凝结水具有较高的压力能够满足凝结水用户的工况,延长凝水系统设备使用寿命。目前部分同类型机组出于投需要。表1为工频凝泵运行时不同负荷下凝结水系统主要参数。资成本及系统可靠性等方面因素考虑,采用变频凝泵与工频凝为满足凝结水系统中各用户的需要,机组正常运行时要求泵并联运行的方式。公司改造后的机组正常运行时采用2台变凝结水系统除氧器上水调门前压力17MPa。由表1可看出频凝泵并联运行的方式,系统可靠性较高,节能效果显著除氧器上水调门最大开度<60%,凝水压力最低3MPa,受上水1设备概况调门节流影响且负荷越低时凝水压力越高。由于除氧器上水调公司2×1000MW超超临界燃煤机组每台机组设计配置3门开度偏低凝水压力偏高,造成凝结水系统经济性较差。台50%额定容量工频凝结水泵,机组正常运行时2台运行1台2凝泵变频改造可实施性分析备用。凝泵主要设计参数,凝泵型号9 LDTNB-5PJ,流量85根据电机学原理及流体力学原理,公式(略)。凝泵的额定流1940mhh;扬程48-360m,电机型号YKSL630-4,额定功率量1098Wh;凝泵额定转速1488r/min;凝泵额定频率50H;凝1700kW额定电压6kV额定电流197.8A,额定转速1488泵额定出口压力3,26MPa;凝泵额定功率1700kW。当满足凝r/min,功率因数08。泵出口压力>17MPa时最小运行频率为36.1Hz凝泵运行功出了催化剂活性中心的氢离子从而在甲醇水洗及回收系统形成(2)新鲜催化剂甲醇淋洗的甲醇水溶液经甲醇回收后的工酸性环境。艺水氢离子浓度较高酸值较大,不进人甲醇水洗塔循环使用(3)原料甲醇因含有极微量的甲酸(00015%)具有一定的直接排入污水系统,送污水处理厂处理。酸值,甲酸量虽小但由于其具有亲水性,会不断的在工艺水中积3)严格工艺参数,避免醚化反应超温,造成催化剂磺酸根聚。由于甲醇水洗及回收系统中工艺水循环使用,随着酸性物质脱落。越来越多,工艺水的酸值会逐渐升高。(4)加强对工艺水pH值的监控,pH值出现异常时及时对32对铁质设备的腐蚀作用系统工艺水进行置换或是对工艺水进行连续置换原料碳四中含有极微量硫化氢,当有水存在时,这些微量硫(5)选择合适的机会改变甲醇水洗及回收系统设备及管线化氢对铁质设备具有一定的腐蚀作用,反应过程HS=H+HS,材料。公司先后对萃取水冷却器E507AB、甲醇回收塔进出料换HS=H'+S3,这是一种电化学腐蚀过程。阳极反应FeFe2+2e,热器E508A/B、甲醇回收塔再沸器E509等换热器芯子,工艺水阴极反应2H“+2e→H2,Fe2与S2-及Hs反应Fe2+S2=Fes↓,管线、,甲醇回收塔塔盘进行更新,材料改为crl8Ni9。Fe2+HS=FeS↓+H。200年5月,甲醇水洗塔因填料堵塞停工5结束语处理,在吏换填料过程中填料内部有微弱的硫化亚铁自燃现象,MTBE装置甲醇水洗机回收系统的腐蚀主要由工艺水的酸上述反应得到很好印证。性环境造成,这是由MTBE生产工艺的特点决定的,腐蚀不可33碳钢腐蚀避免。但在生产实际运行过程中,可以通过采取置换萃取水降甲醇水洗及回收系统设备及管线材料均为普通碳钢材料,低萃取水氢离子浓度,从而减弱酸性环境对系统的腐蚀,延长装碳钢长期在酸性环境中极易腐蚀。置运行周期控制措施及建议〔编辑(1)对新购催化剂、甲醇进行严格验收,确保其酸度合要求设画鬱理与维2016№7炉与修