低温甲醇洗甲醇再生塔的除垢研究

第29卷化肥工业第2期低温甲醇洗甲醇再生塔的除垢研究刘志云何洁(云南驻昆解放军化肥厂开远6600 TQ44 A摘要低温甲醇洗甲醇再生塔垢样坚硬 ,机械清洗困难。通过试验确定了一种复合化学清洗剂配方(碱性物+ SAA+有机溶剂+络合剂),除垢完全,有较好的使用价值。关键词除垢化学清洗 低温甲醇洗甲酵再生塔 复合清洗剂云南驻昆解放军化肥厂煤制氦系统采用开远.褐煤加压气化工艺制备粗煤气的过程属低温干馏小龙潭矿的劣质褐煤为原料，粗煤气中含有轻油、过程,此过程除产生氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲焦油、沥青、粉尘等杂质,采用低温甲醇洗技术予烷、氮气等常见气体外,还产生含酚污水、不饱和以脱除，低温甲醇洗装置运行3年来情况良好,碳氢化合物、有机硫、轻油、胶油、焦炭、沥青质和.但近期甲醇再生精馏塔由于甲醇溶液中的杂质在粉尘等杂质。粗煤气经过油水分离除去大量水、系统中长期积累和聚合产生大量积垢,使得再生酚、油后,又经耐油耐硫变换、低温甲醇洗装置,粗塔效率降低,甲醇无法再生,生产受到严重影响。煤气中除氢气、氮气、甲烷、一氧化碳外,其它气体经与国内其它采用低温甲醇洗技术的厂家联系，及杂质都被甲醇脱除。由于上述杂质在溶液中不未遇到此类问题。查阅有关资料,也未见相关报能分解,经长时间的积累和聚合,极易在再生塔内道。由于污垢质地十分坚硬,加上精馏塔内径小、壁及塔内件上附着结垢,从而导致塔效降低、能耗内件结构复杂,机槭清洗十分困难,拟采用化学方上升。法清除甲醇再生塔垢层。为此,对垢层开展了研究:2清洗剂的确定.2.1单组份试剂的筛选污垢主要成份及成因分析向500 ml.烧杯中分别加入不同溶剂200 mil, .甲醇再生塔塔径900 mn,高23 m,有塔盘40再将取自甲醇再生塔的垢样(厚度>30mm)分别层(其中提馏段27层,每层塔盘有290x 70x62加人进行浸泡实验,观察溶液和垢样变化情况,结泡罩10个)。提馏段自上而下器壁垢层逐渐变果列于表1.厚,其中部垢层厚度大于2 mm,至塔底部有大量表1垢样浸泡试验厚度大于100 mm垢层。垢层外观呈黑色，夹杂有溶剂溶液垢样少量棕褐色斑点,质地坚硬c对垢样进行定性分水无色尤变化析,其主要成份为水、灰份、胶质沥青、焦质、氧化乙醇瓦变化铁、硫化铁、催化剂粉尘及灰尘等。从垢层组成来自制轻油深褐色部分溶掣煤油黄色表面微浓看,甲醇再生塔积垢分为2层:内层是附着力较强鲅液部分溶解的结焦与碳化的油垢,此层为焦油垢,其大部分是表面活性剂(a- SAt)无变化焦质与沥青,并含有少量有机聚合物与腐蚀产物;外层是附着力较强的高分子粘结体油垢,此层为另取垢样分别放人上述溶剂中煮沸I0 min,胶油垢,既含有焦油近青,又含有较多的有机聚合观察溶液及垢样变化情况,结果列于表2<由上述实验可见,碱、轻油对垢样有轻好的溶究其成因,是由于驻昆解放军化肥厂采用的解性,煤油、表面活性剂(a-SAA)对垢样也有-本文作者的联系电话:0873 - 716325154第29卷化肥工业第2期定的溶解性,但垢样均不能完全溶解，需复台溶剂剂的碱性SAA水溶液比不加氧化剂的效果要好。才能将垢层清洗干净。鉴于碱性物与SAA复配溶液的清洗效果,考虑到表2垢样煮沸试验甲醇再生塔垢样中还含有一部分积碳、沥青、硫化溶剂溶液垢样铁氧化铁、催化剂及某些非油溶性污垢等,试验水黄色无变化中适当加入有机溶剂、络合剂和螯合剂,调整后的乙1黄色.:表面徽溶配方及溶垢结果见表4c自制轻油黑色部分溶解,垢样松散表4调整后的复合溶剂垢样煮沸试验煤油表面部分溶解碱被羆色部分溶解,垢样松敞配方序号组份质量分数(%}现象表面活性剂(a- SAA)褐色NaOH20-30采用5%依度水溶液NayCO310-202.2复合溶剂优化实验煮沸30 mn,溶液呈深Na2SiO320- 30根据单组份试剂筛选情况,考虑清洗剂购买配方四络合剂10-15黑色，液面有少量游离釅,垢样全部变为容易程度及价格等因素,首先以常用碱性物为主a- S.AA2-10.要清洗试剂，适当添加部分表面活性剂、乳化剂、2-5粉状氧化剂等,组成碱性清洗剂对甲醇再生塔垢样进从表4试验情况可知，配方调整后其5%的行了复合清洗剂清洗试验。试验垢样厚度均大于水溶液对甲醇再生塔垢样有良好的溶解和除垢作30mm,试验方法为垢样在清洗剂中加热煮沸30用min,实验结果见表3.表3复合溶剂垢样煮沸试验3配方四挂片腐蚀实验情况红份质损分数(%)溶液 、垢样现象挂片材料:20cm2A标准钢.a0H0.20-0.50溶液呈惊黑色. 液面实验条件:温度80 C ,挂片腐蚀实验时间8h0.10-0.25有少地游离联 ,垢样现象:试片无点蚀,表面光滑HQ0余绿腐蚀速率:0.184 4 g/(m2.h)0.75-1.50溶液呈棕黑色,液面结论:合格.Na.CO33.50-7.50限万二有少址游岗碳,垢样乳化剂1.00-3.00 .H2(余试4结语0.10- 1.00溶液呈棕黑色,液而以碱性物+SAA +有机溶剂+络合剂形成的NezCO21.00- 10.00有少址游离碳,垢样复合清洗剂,其5%的水溶液在沸腾温度下对甲配方三氧化剂0.20-5.00大郁分擀解,垢榉松.醇再生精馏塔垢样具有良好的除垢作用。在碱性a-SAA 0.10- 1.00物+SAA溶液中加入有机试剂能增强对焦油垢的余根清除能力。配方中加人自制的轻油代替有机溶从表3试验情况来看,单一碱与SAA溶液清剂，由于轻油中含有亲油性芳烃化合物,它对去除洗能力不足,不适应多种油垢的清洗。碱性物与积碳、剥离涂层有较大作用。加人络合剂能与垢SAA混合并加人乳化剂后，通过它们的协同效应样产生络合作用,同时它还与碱、SAA、有机溶剂和润湿渗透,分散乳化与增溶能力倍增,可以代替作用,促使焦质与沥青质乳化和增溶,加速混合油石油溶剂清洗轻油垢与重油垢,但对粘性更强的垢的清洗。因此这一方法对低温甲醇洗装置甲醇焦油垢、胶质垢、含催化剂或硫化铁油垢清洗能力再生精馏塔的清洗具有较高的使用价值,但有关差.在碱性SAA水溶液中再加人一定量的氧化复合溶剂的清洗机理还需要进- -步深入研究c剂,可使油垢中某些基团发生氧化反应,使其分子间的键断裂,或促进垢中有机物分解,因此加氧化(收到修改稿日期2002-02 -09)55