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60)QA摘要低滥甲醇洗甲醇再生塔垢样坚硬,杋槭清洗困难。通过试验确定了一种复合化学清洗剂配方(碱性物+SA+有杌溶剂+络合剂),除垢究全,有较好的使用价值关键词除垢化学清洗低溫甲醇洗甲醇再生塔复合清洗剂云南驻昆解放军化肥厂煤制氨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、系统中长期积冢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c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,机械清洗十分困难,拟采用化学方上升c法清除甲醇再生塔垢层。为此,对垢层开屐了研究2清洗剂的确定2.1单组份试剂的筛选1污垢主要成份及成因分析向500ml烧杯中分别加入不同溶剂200ml,甲醇再生塔塔径90m,高23m,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7层,每层塔盘有290×70×62加入进行浸泡实验,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2m,至塔底部有大量表1垢样浸泡试验厚度大于100mm垢层。垢层外观呈黑色,夹杂有落剂溶液少量棕褐色斑点,质地坚硬。对垢样进行定性分无色无变化析,其主要成份为水、灰份、胶质沥青焦质、氧化无色无变化铁、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解看,甲醇再生塔积垢分为2层:内层是附着力较强煤油面微汴褐色部分溶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-SL)黄色无变化焦质与沥青,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入上述溶剂中煮沸10min,胶油垢,既含有焦油沥青,又含有较多的有机聚合观察溶液及垢样变仁惰况,结果列于表2物由上述实验可见,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-S4)对垢样也有中国煤化工本文作者的联系电话:0873-7163251CNMHG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,需复合溶剂剂的碱性SAA水溶液比不加氧化剂的效果要好才能将垢层清洗于净。鉴于碱性物与SAA复配溶液的淸洗效果,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、硫化溶液铁、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,调整后的乙醇表面微溶自制轻油黑色部分溶解,垢样松散配方及溶垢结果见表4黑色表面部分溶解表4调整后的复合溶剂垢样煮沸试验黑色部分溶解,垢样松散配方序号组份质量分数(%表面活性剂(a-S)褐色表面部分溶解采用5%浓度水溶液2.2复合溶剂优化实验煮沸30mn,溶液呈深根据单组份试剂筛选情况,考虑清洗剂购买照色,液面有少景游绪合剂0-15容易程度及价格等因素,首先以常用碱性物为主离碳,垢样仝部变为要清洗试剂,适当添加部分表面活性剂、乳化剂2-5粉氧化剂等,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3c表3复合溶剂垢样煮沸试验3配方四挂片腐蚀实验情况配方序号组份质量分数(%)溶液、垢样现象挂片材料:20cm23标准钢NaOH0.20-0.50溶液呈棕黑色.液面实验条件:温度80℃,挂片腐蚀实验时间8h方a-SL0.10-0.25有少量游离碳垢样余量表而部分溶解现象:试片无点蚀,表面光滑腐蚀速率:0.1844g/(m2h)NAOH0.75-1.50溶液呈粽無色,液面结论:合格配方二乳化剂1.00~3.00有少址游离碳,垢样部分溶解,垢样松散4结语NaOH0.10-1.00以碱性物+SAA+有机溶剂+络合剂形成的溶液呈棕黑色,液而有少量游离碳,垢样复合清洗剂,其5%的水溶液在沸腾温度下对甲氧化剂0.20-5大部分溶解,垢样松醇再生精馏塔垢样具有良好的除垢作用。在碱性a-SAA0.10-1.00物+SAA溶液中加入有机试剂能增强对焦油垢的清除能力。配方中加入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。加入络合剂能与垢SAA混合并加入乳化剂后,通过它们的协同效应样产生络合作用,同时它还与碱、S4A、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水溶液中再加入一定量的氧化复合溶剂的清洗机理还需要进一步深入研究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)中国煤化工CNMHG