DMTO裝置污水汽提塔塔盤堵塞問題

　　DMTO裝置由于反應(yīng)機(jī)理十分復(fù)雜，所以在催化劑與甲醇接觸反應(yīng)產(chǎn)生乙烯、丙烯、碳四和碳五等目的產(chǎn)物的同時，也會有較多能溶于水的副產(chǎn)物產(chǎn)生，這些副產(chǎn)物經(jīng)過DMTO裝置水洗塔和烯烴分離水洗塔的洗滌后，進(jìn)入污水汽提塔進(jìn)行汽提，正是由于這些副產(chǎn)物在污水汽提塔中提純濃縮，同時由于污水汽提塔操作溫度和操作壓力較高，一定程度上為這些物質(zhì)進(jìn)行二次反應(yīng)提供了有利條件。本文主要從醛酮縮合反應(yīng)作為切入點(diǎn)，分析污水汽提塔塔盤堵塞原因。

　　一、污水汽提塔基本參數(shù)

　　目前運(yùn)行裝置中，污水汽提塔進(jìn)料主要來源為DMTO裝置水洗水和烯烴分離水洗水以及烯烴分離一段凝液，這些水中含有較多的甲醇和二甲醚等含氧化合物，污水汽提塔主要用于回收水中溶解的甲醇和二甲醚等物質(zhì)，旨在回收有用物質(zhì)，降低原料消耗，從而降低甲醇單耗。污水汽提塔為52層高效浮閥塔盤，1-11層塔盤為單溢流形式，12-52層塔盤為雙溢流形式，塔盤間距均為600mm，設(shè)計壓力0.27MPa(G)，濃縮水回流量41.7t/h，污水處理量236t/h，再沸蒸汽量45t/h，頂部溫度136.3℃，底部溫度148℃。

　　二、堵塞的原因及分析

　　污水汽提塔盤堵塞可以分為兩種情況，一種為上部塔盤堵塞，即1-11層塔盤，另一種為下部塔盤堵塞，即12-52層塔盤堵塞，在運(yùn)行初期，分析凈化水中催化劑含量約為80-100mg/L，懸浮物在12-52層塔盤上不斷沉積，同時污水汽提塔操作溫度較高，導(dǎo)致催化劑在塔盤上結(jié)塊，從而造成塔盤堵塞，但是運(yùn)行后期因?yàn)閮?yōu)化操作，凈化水中催化劑含量將至20-30mg/L，同是換熱器清洗周期進(jìn)行優(yōu)化，水中催化劑含量變低，塔盤上催化劑沉積時間變短，所以污水汽提塔下部塔盤堵塞情況有了較大改觀。目前污水汽提塔長周期運(yùn)行瓶頸主要集中在上部塔盤堵塞的問題上，所以本文主要對現(xiàn)階段污水汽提塔上部塔盤堵塞進(jìn)行分析。通過觀察和總結(jié)，污水汽提塔在出現(xiàn)塔壓短時間內(nèi)大幅波動時，污水汽提塔回流泵(P1206)入口過濾網(wǎng)總會被大塊膠狀物堵塞，經(jīng)質(zhì)檢分析，這種垢物密度比水小，呈現(xiàn)紅褐色，用馬弗爐灼燒失重量達(dá)99.6%左右，表明這種物質(zhì)碳?xì)浜勘容^大。再次對垢物分析，這種垢物中物質(zhì)組成約有140多種，其中含量較高的為酮類物質(zhì)，含量約為15.2%，其中丙酮含量約為14.32%。

　　三、垢物產(chǎn)生的機(jī)理

　　濃縮水PH基本維持在7.3-8.5左右，濃縮水溫度(取泵入口溫度)正常維持在110℃，濃縮水中酮類物質(zhì)含量66%左右，甲醇含量31%，醛類物質(zhì)含量2%，二甲醚等其他物質(zhì)含量1%，在這種物質(zhì)環(huán)境下，極易發(fā)生，如下兩種反應(yīng)：

　　3.1 自由基聚合

　　3.1.1 鏈引發(fā)

　　產(chǎn)生的自由基R?非常活潑，與氧繼續(xù)反應(yīng)生成過氧化物自由基

　　3.1.2 鏈的增長形成聚合物

　　新形成的過氧化物自由基與自由基發(fā)生聚合反應(yīng)，形成聚合物。

　　3.2 醛酮縮合反應(yīng)

　　濃縮水中的醛或酮在堿的作用下，發(fā)生醛、酮縮合反應(yīng)，即兩分子α位碳原子上有活潑氫原子的醛或酮，在堿性環(huán)境下，反應(yīng)生成β―羥基醛，然后進(jìn)一步加成至一定分子量的化合物。

　　初步判斷通過以上反應(yīng)，可以在分子間形成新的碳碳鍵，并且碳鏈可以增長，同時由于污水汽提塔頂操作溫度和壓力較高，濃縮水壓力和溫度較高，導(dǎo)致聚合和脫水形成膠狀物。

　　四、結(jié)語

　　現(xiàn)階段，對于污水汽提塔上部塔盤堵塞原因的探討基本清晰，對于現(xiàn)有設(shè)備及操作環(huán)境，有幾種方法可以減緩污水汽提塔上部塔盤堵塞問題，目前尚未得到有力論證，尚處于試驗(yàn)階段。因?yàn)樵谖鬯崴杏捎跅l件限制，這些反應(yīng)是緩慢進(jìn)行，積累的過程緩慢，所以如何通過加入抑制劑或者除去某一反應(yīng)物從而抑制反應(yīng)進(jìn)行，將是下一階段研究的方向。目前通過操作方式的改變，降低濃縮水中酮類物質(zhì)含量來減緩污水塔中醛酮縮合或者停用污水汽提塔塔回流，這也是當(dāng)前防止污水汽提塔上部塔盤堵塞行之有效的手段。（來源：內(nèi)蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司）