二甲醚裝置副產(chǎn)物分離、提升催化劑使用壽命

1、 二甲醚裝置副產(chǎn)物分離、提升催化劑使用壽命 摘要：貴州天福化工有限責任公司年產(chǎn)15萬噸二甲醚裝置，利用外商專利技術，裝置從2010年開車以來，由于催化劑是專利商捆綁使用，前期結蠟比較來重，后來改用國產(chǎn)催化劑，又產(chǎn)生新的問題，副主物以高碳鏈液態(tài)為主，影響催化劑的使用壽命，為解決副產(chǎn)物對催化劑使用壽命的影響，經(jīng)多方分析查找原因，提出在關鍵位置對其進行分離，減輕對催化劑的影響，通過方案的實施，將催化劑的使用壽命從每次運行一年，提升到運行兩年，而且產(chǎn)品消耗降低，經(jīng)測算，換催化劑加上運行費每年可節(jié)約上在百萬元。關鍵詞；二甲醚裝置；副產(chǎn)物；回收利用；催化劑一、概述貴州天?；び邢挢熑喂灸戤a(chǎn)15萬噸二甲醚

2、裝置，于2010年建成投產(chǎn)，采用外商專利技術，第一爐催化劑必須用專利商提供的催化劑，前期投產(chǎn)后，在裝置后系統(tǒng)結蠟比較嚴重，處理成本較高，裝置不能長周期運行，為解決此問題，在國內(nèi)采購催化劑，解決了后系統(tǒng)結蠟問題，但是出現(xiàn)新的問題，催化劑在運行一年后活性下降較快，后來系統(tǒng)副產(chǎn)物較多，已成為裝置長周期運行的重大障礙，經(jīng)過裝置的現(xiàn)狀分析和調(diào)查研究，再與催化劑廠商交流，確定對現(xiàn)有裝置理行工藝改造，對副產(chǎn)物進行分離，同時回收利用，解決影響催化劑使用壽命的問題。二、裝置現(xiàn)狀2.1副產(chǎn)物的產(chǎn)生和成分年產(chǎn)15萬噸二甲醚是將甲醇蒸發(fā)，經(jīng)催化劑反應后進行分離，通過二甲醇精餾塔進行精餾，從塔頂采出合格二甲醇產(chǎn)品，未反

3、應的部分甲醇從精餾塔底進入廢水精餾塔，進行甲醇和水的分離，回收的甲醇經(jīng)泵加壓后送入原料管一起進入蒸發(fā)器，經(jīng)過循環(huán)進行，隨著催化劑運行時間的加長，副產(chǎn)物增加，其中的部分副產(chǎn)物碳鏈越來越長，就不再進行反應，而是作為一種惰性介質(zhì)在里面進行循環(huán)，影響甲醇脫水的正常反應，造成催化劑溫度不能維持正常運行。副產(chǎn)物與甲醇、水不相溶，玻璃杯里分層明顯，主要成分為。經(jīng)過與同行業(yè)交流，在二甲醚生產(chǎn)過程中，都存在副產(chǎn)物影響催化劑壽命的問題，對其分離比較困難，處理難度較大，若不進行處理，必須更換催化劑，增加企業(yè)成本，同時生產(chǎn)能耗增加。2.2二甲醚的生產(chǎn)流程和原理2.3二甲醚生產(chǎn)原理15萬t二甲醚裝置采用粗甲醇為原料，汽

4、化后的甲醇通過固定床立式反應器合成二甲醚。在催化劑床層中存在如下反應:2ch 3 oh= ch 3 och 3 + h 2 o +q該反應是一個放熱反應，在選擇的催化劑作用下，甲醇反應生成二甲醚的轉化率為 80%以上。另一方面，有副反應生成一氧化碳、二氧化碳、甲烷、烯烴等碳氫化合物，但這些副反應的生成率很低，二甲醚的選擇性大約 99.9%。副產(chǎn)物的產(chǎn)生根據(jù)催化劑運行的特點，剛開始生產(chǎn)催化劑的選擇性較高，但是隨著時間的推移，粗甲醇中的部分雜醇以及反應生成的副產(chǎn)物，經(jīng)過廢水精餾塔返回，在系統(tǒng)催化劑的脫水反應下，碳鏈進一步加長，其沸點比二甲醚高，在二甲醇精餾里從底部進入廢水精餾塔，又于由于沸點低于水

5、的沸點，就從精餾塔上部返入前系統(tǒng)進行循環(huán)，經(jīng)過長時間的積累，原本分層的副產(chǎn)物由于量大，無法排除，影響精餾系統(tǒng)的運行，為控制精餾塔返回罐的液位，到一定的時候就會將副產(chǎn)物送到前系統(tǒng)，造成催化劑床層跨溫。只能全系統(tǒng)置換，重新進行開車。為確保裝置的正常運行，擬采用后系統(tǒng)阻斷的方案將其進行隔離，確保副產(chǎn)物地合適的問題被分離出來。三、方案的確定經(jīng)過對裝置分斷進行分析，查出副產(chǎn)物積聚位置，在廢水精餾塔頂部回流罐，通過對其進行分，用玻璃杯觀察，副產(chǎn)物在杯里分層明顯，而且每周產(chǎn)量有限，主要在其分離罐的頂部，若期進行排放，將其從系統(tǒng)中分離出去，使其不進入前系統(tǒng)進行反應，對二甲醚的反應能起到很好的促進作用，不會產(chǎn)生

6、影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題，從理論上解決此問題的發(fā)生，同時將分離出來副產(chǎn)物用于園區(qū)的熱風爐作為燃料，解決了副產(chǎn)物的處理問題。3.1方案的實施過程2019年2月，裝置催化劑已使用一年，溫升明顯異常，利用停車檢修期間，將廢水精餾塔回流分液罐進行改造，從其中上部接一根dn25管子，增加一個帶玻璃視鐿的分離罐，在玻璃視鐿下部安裝上排液管，底部加排放管，將分層的甲醇水返回廢水精餾系統(tǒng)，上部分層的副產(chǎn)物排到單獨的罐中貯存用作燃料。3.2效果通過裝置的運行，每周能將副產(chǎn)物從分離罐里進行準確的分離，達到分離效果，催化劑床溫也恢復到正常運行，已用一年的催化劑反應溫升與新催化劑一樣，整個裝置運行平穩(wěn)，只需每周進行一次分離副產(chǎn)物的操作，就能確保催化反應的正常運行，同時廢水精餾塔的運行也更加平穩(wěn)。結論通過對裝置進行整改，催化劑的使用壽命得以延長，按每延長一年計算，節(jié)約相應的費用在50萬元以上，同時在解決副產(chǎn)物在系統(tǒng)中損耗的蒸汽消耗，節(jié)約蒸汽用量一年在50萬元以上，兩項總計能為裝置產(chǎn)生100萬元以上的效益，為裝置的催化劑國產(chǎn)化提供了良好的保