3.4 开停车的原因
频繁的开停车也是造成结蜡的一个原因。开车投料阶段,合成塔反应温度还未达到正常操作值,反应气通过合成塔低温反应区时易产生石蜡;停车阶段,系统置换不彻底,未置换净的CO、H2通过合成塔低温反应区也易产生石蜡。
4结蜡现象对甲醇生产的影响
4.1 结蜡会影响甲醇的产率
由于副产品中石蜡的熔点为37℃左右,当出甲醇水冷器的合成循环气温度降至40℃左右时,其中的石蜡会被冷凝下来,形成粘稠状液体,分别粘附在管道、甲醇水冷器、甲醇分离器的管壁上,增加了管壁的厚度,影响甲醇水冷器的冷却效果,出塔气在甲醇水冷器中得不到充分冷却,使得出甲醇水冷器的气体温度升高,造成了气相中的甲醇不能被全部冷凝,使分离后合成循环气中带有甲醇,当此合成循环气返回合成塔时,由于进塔气中含有甲醇,从而影响了甲醇的转化率,造成甲醇单程合成率下降,影响甲醇产量,增加生产成本。
4.2 结蜡造成阻力增大,增加了动力消耗
石蜡的产生势必使管道的阻力增大,从而增加了动力的消耗。当结蜡严重时,更会造成甲醇水冷器的管道堵塞,甚至使甲醇分离器及合成塔出口管道也会被堵塞,引起停车、停产,给生产带来不稳定因素,造成极大的浪费和损失。
5结蜡现象的预防及处理
5.1 提高催化剂的质量
提高催化剂的质量,不仅是为了提高甲醇的产量与质量,对合成甲醇过程中出现的结蜡现象也相当重要。
合成甲醇过程中,在催化剂表面上存在着合成甲醇反应与诸多副反应的竞争,如果催化剂对甲醇合成的反应具有良好的选择性,相对来说抑制了副反应的发生。
降低催化剂中有害杂质的含量,尤其是铁、镍、钠、硅等元素,能减少生产中石蜡的产生。
5.2 甲醇塔内件设计要合理
甲醇合成反应过程中,放热量大,需移去的反应热多;催化剂有效活性温度范围窄;有效气体成份如CO的波动对床层温度影响大,所以对甲醇合成塔内件的设计要求比较高。
选择一种符合生产工艺状况,工艺参数易控制的甲醇合成塔内件对减小温度波动幅度至关重要,从而减少结蜡现象的产生。
5.3原料气要净化干净
原料气必须净化干净,加高常温脱硫槽,增装碳基铁镍吸附剂,通过增加预洗甲醇量,可以加强对碳基铁镍的脱除。原料气中CO的含量不能过高,可适当提高CO2的含量,因为CO2存在能降低副产物石蜡等的生成。
5.4 选择合理的操作条件
在合成甲醇过程中,应尽量避开易产生石蜡的合成反应温度区。前期,不可避免地存在低温操作,容易产生羰基铁,因此在后期生产时应尽量避免低温操作。由于温度大幅度的波动以及超温也会导致石蜡的产生,在生产过程中应严格控制温度的波动。有资料称,高温超过260℃,低温低于210℃,容易生成石蜡,因此在实际生产中应尽量避开这一温区。
在正常操作运行时,选择合适的合成压力、空速,可减少结蜡现象的产生。
5.5 减少开停车次数
尽量减少开、停车次数,由于温度的大波动,会增加结蜡机会。每次停车后,要用高纯度的氮气将系统里的反应物置换除去,并保持正压,以防空气进入。
5.6 定期清理
高度重视系统检修,每一次大、中系统检修要对甲醇塔系统彻底清洗一遍,把系统里的蜡及金属铁等杂质全部清除掉,重点清洗水冷器、分离器及收集槽。
清洗的方法:最好用80-100℃的热水,蒸汽也可以。
5.7 结蜡时的处理
通常情况下,甲醇合成系统的管道、设备中,甲醇水冷器的结蜡现象比较严重,并且对生产影响较大,因此可以采用提高甲醇水冷器操作温度的方法,将甲醇水冷器中的石蜡熔化并用合成循环气将其带入甲醇分离器中的“热带”操作法。这样可暂时维持较长时间的正常生产,等停车检修时再对设备管道进行清蜡工作。具体操作方法如下:
在正常生产运行过程中,当甲醇水冷器的操作温度明显升高,说明管道结蜡现象比较严重时,可以将甲醇水冷器的冷却水进、出口阀关闭,人为升高甲醇水冷器操作温度(注意进、出口阀不能关闭太久,具体时间依合成循环压缩机进、出口温度不超过正常控制温度为准)。将甲醇水冷器中的石蜡熔化并通过合成循环气带入甲醇分离器中,由于甲醇分离器体积较大,结蜡现象不太严重时,是不会影响生产的,经过“热带”清蜡后,甲醇水冷器的操作温度会明显下降。而带入甲醇分离器中的石蜡,等有停车检修的机会时,再进行清洗。
6结束语
甲醇生产过程中,结蜡现象普遍存在,对甲醇的生产也造成了一定的不利影响。石蜡产生的原因比较复杂,其中包括催化剂生产和 <锅炉结渣及燃烧讲义%20-.doc>使用过程中的原因,合成塔内件原因以及操作条件(温度、压力、空速、原料气、开停车等)的原因,究竟哪些因素是主要因素,目前还很难作出准确的判断。当前,应尽可能地采取有效措施,预防并减少石蜡的生成。降低催化剂中有害杂质含量,避免生产过程中操作条件的波动,减少停车次数,实现稳定生产是关键。