MTBE裝置甲醇水洗及回收系統腐蝕原因與對策

MTBE裝置甲醇水洗及回收系統腐蝕原因與對策王峰,賈超(洛陽(yáng)煉化宏力化工有限責任公司,河南洛陽(yáng)471012)摘要:對MTBE甲醇水洗及回收系統的腐蝕進(jìn)行調查分析,找到腐蝕原因,提出了工藝防腐蝕對策及措施關(guān)鍵詞:MTBE;甲醇水洗;回收系統;腐蝕DO:10.1662lj- cnki. issn01-05992016.07.26中圖分類(lèi)號:TQ050.9文獻標識碼B0前言叫收甲醇剩余混合碳四MTBE(甲基叔丁基醚)是一種生產(chǎn)無(wú)鉛、高辛烷值、含氧甲醇環(huán)保型汽油的理想添加劑,在國內已經(jīng)得到廣泛應用。MTBE生混合碳四產(chǎn)工藝已非常成熟,一般是以甲醇和異丁烯為原料,借助酸性樹(shù)脂催化劑合成。目前國內大部分工廠(chǎng)使用水萃取法回收合成過(guò)程中的剩余甲醇,但是甲醇回收系統的腐蝕問(wèn)題普遍存在,應引起高度重視器醇回收塔1存在問(wèn)題洛陽(yáng)煉化宏力化工有限責任公司MTBE裝置設計能力為4MTBE產(chǎn)品萬(wàn)噸/年,2004年7月投用至今,甲醇水洗及回收單元中萃取水圖1MTBE裝置工藝流程冷卻器E507AB、甲醇回收塔進(jìn)出料換熱器E508A/B、甲醇回收塔再沸器E509先后因腐蝕泄漏嚴重更換芯子;甲醇回收塔塔盤(pán)腐蝕嚴重;甲醇回收塔及甲醇水洗塔塔壁也有不同程度的腐蝕減薄。甲醇水洗及回收系統設備腐蝕嚴重影響裝置安全平穩生產(chǎn)?；厩闆r21工藝原理MTBE裝置包括醚化反應、催化精餾、甲醇水洗及回收等工序?；旌咸妓脑现械漠惗∠┡c甲醇在醚化反應器中,在大孔徑陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作用下反應生成MTBE,異丁烯轉化率約90%,醚化反應器物料進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)行分離并使未反應異丁烯和圖2甲醇回收塔塔盤(pán)腐蝕照片甲醇進(jìn)一步反應。催化蒸餾塔底得到MTBE產(chǎn)品,塔頂醚后碳四和過(guò)量甲醇進(jìn)入甲醇水洗塔下部與上部來(lái)的萃取水逆向進(jìn)行液劑顆粒稱(chēng)為裸基催化劑,用濃度為98%的硫酸酸化、水洗后才制液萃取水洗后得到甲醇含量<50mg的醚后碳四。塔釜中富含成大孔徑強酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑。因此催化劑表面附著(zhù)大甲醇的水溶液進(jìn)入甲醇回收塔進(jìn)行甲醇回收,塔頂為回收甲醇,量磺酸根離子,采用這種催化劑生產(chǎn)MTBE,裝置不可避免的會(huì )塔底為水溶液作為萃取水循環(huán)使用。MTBE裝置工藝流程見(jiàn)圖1。產(chǎn)生腐蝕。①由于大孔徑強酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑經(jīng)硫酸酸22甲醇水洗及回收系統腐蝕狀況化、水洗后制得,如果出廠(chǎng)前水洗脫酸處理不嚴格,催化劑微孔中萃取水冷卻器E507A/B、甲醇回收塔進(jìn)出料換熱器E508M會(huì )含有少量的游離酸隨物料進(jìn)入甲醇水洗及回收系統。這一點(diǎn)主B、甲醇回收塔再沸器芯子先后因腐蝕泄漏,甲醇回收塔塔盤(pán)腐要體現在新鮮催化劑在開(kāi)工初期甲醇水洗及回收系統工藝水酸蝕嚴重(圖2),部分管線(xiàn)出現腐蝕泄漏。甲醇水洗塔腐蝕較嚴值比較高得到驗證(工藝水pH值在45左右)。②催化劑表面附重塔內壁及不銹鋼板波紋填料上分布有大量紅褐色鐵銹,在更著(zhù)有大量磺酸根離子據相關(guān)資料表明MTBE催化劑中磺酸根中換填料過(guò)程中有微弱的硫化亞鐵自燃現象。對位的磺酸根比較堅固,臨位的次之,乙烯基團加入的磺酸根最3甲醇水洗及回收系統設備腐蝕原因分析不穩定,在較高溫度酸、水存在的條件下,催化劑的磺酸跟容易3.1酸性環(huán)境的形成脫落形成游離酸,反應式:[-HSO3H+HO+HSO+H(1)MTBE合成所用催化劑為大孔徑強酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)(2)碳四與甲醇原料中的金屬陽(yáng)離子與催化劑接觸發(fā)生反脂。主要成分為苯乙烯和二乙苯聚合物。采用懸浮法生產(chǎn)的催化應。反應式為R-HSO+M→RSOM+H。原料中的金屬離子置換維護與修理設基理與維修2016M7圖31000MW機組凝結水泵變頻改造并聯(lián)運行陳超虎,李京(銅山華潤電力有限公司,江蘇徐州221142摘要:10Mw機組凝泵工頻方式運行時(shí)存在電耗高、節流損失大等問(wèn)題,釆用將凝泵進(jìn)行變頻改造、對凝結水系統擴容并對電氣及熱控控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化的方案解決該問(wèn)題,通過(guò)對比改造前后凝結水系統參數,證明凝泵變頻改造可靠且經(jīng)濟關(guān)鍵詞:凝結水泵;高壓變頻器;100Mw燃煤機組Do:10.16621/ cnki. issn1001-059920160727中圖分類(lèi)號:TK264文獻標識碼:B0引言凝汽器內凝結水經(jīng)凝泵升壓后,經(jīng)過(guò)化學(xué)精處理、軸封加熱火力發(fā)電廠(chǎng)采用工頻凝泵運行時(shí),存在廠(chǎng)用電率消耗大、節器除氧器上水調門(mén)、疏水冷卻器低壓加熱器后進(jìn)入除氧器。工流損失高等缺點(diǎn)。通過(guò)變頻技術(shù)改造,釆用高壓變頻器拖動(dòng)凝泵頻凝泵運行時(shí)除氧器上水調門(mén)投入自動(dòng)運行,其開(kāi)度指令跟蹤運行,同時(shí)對控制系統進(jìn)行優(yōu)化,可以使凝泵長(cháng)期處于經(jīng)濟運行除氧器水位,使凝結水具有較高的壓力能夠滿(mǎn)足凝結水用戶(hù)的工況,延長(cháng)凝水系統設備使用壽命。目前部分同類(lèi)型機組出于投需要。表1為工頻凝泵運行時(shí)不同負荷下凝結水系統主要參數。資成本及系統可靠性等方面因素考慮,采用變頻凝泵與工頻凝為滿(mǎn)足凝結水系統中各用戶(hù)的需要,機組正常運行時(shí)要求泵并聯(lián)運行的方式。公司改造后的機組正常運行時(shí)采用2臺變凝結水系統除氧器上水調門(mén)前壓力17MPa。由表1可看出頻凝泵并聯(lián)運行的方式,系統可靠性較高,節能效果顯著(zhù)除氧器上水調門(mén)最大開(kāi)度<60%,凝水壓力最低3MPa,受上水1設備概況調門(mén)節流影響且負荷越低時(shí)凝水壓力越高。由于除氧器上水調公司2×1000MW超超臨界燃煤機組每臺機組設計配置3門(mén)開(kāi)度偏低凝水壓力偏高,造成凝結水系統經(jīng)濟性較差。臺50%額定容量工頻凝結水泵,機組正常運行時(shí)2臺運行1臺2凝泵變頻改造可實(shí)施性分析備用。凝泵主要設計參數,凝泵型號9 LDTNB-5PJ,流量85根據電機學(xué)原理及流體力學(xué)原理,公式(略)。凝泵的額定流1940mhh;揚程48-360m,電機型號YKSL630-4,額定功率量1098Wh;凝泵額定轉速1488r/min;凝泵額定頻率50H;凝1700kW額定電壓6kV額定電流197.8A,額定轉速1488泵額定出口壓力3,26MPa;凝泵額定功率1700kW。當滿(mǎn)足凝r/min,功率因數08。泵出口壓力>17MPa時(shí)最小運行頻率為36.1Hz凝泵運行功出了催化劑活性中心的氫離子從而在甲醇水洗及回收系統形成(2)新鮮催化劑甲醇淋洗的甲醇水溶液經(jīng)甲醇回收后的工酸性環(huán)境。藝水氫離子濃度較高酸值較大,不進(jìn)人甲醇水洗塔循環(huán)使用(3)原料甲醇因含有極微量的甲酸(00015%)具有一定的直接排入污水系統,送污水處理廠(chǎng)處理。酸值,甲酸量雖小但由于其具有親水性,會(huì )不斷的在工藝水中積3)嚴格工藝參數,避免醚化反應超溫,造成催化劑磺酸根聚。由于甲醇水洗及回收系統中工藝水循環(huán)使用,隨著(zhù)酸性物質(zhì)脫落。越來(lái)越多,工藝水的酸值會(huì )逐漸升高。(4)加強對工藝水pH值的監控,pH值出現異常時(shí)及時(shí)對32對鐵質(zhì)設備的腐蝕作用系統工藝水進(jìn)行置換或是對工藝水進(jìn)行連續置換原料碳四中含有極微量硫化氫,當有水存在時(shí),這些微量硫(5)選擇合適的機會(huì )改變甲醇水洗及回收系統設備及管線(xiàn)化氫對鐵質(zhì)設備具有一定的腐蝕作用,反應過(guò)程HS=H+HS,材料。公司先后對萃取水冷卻器E507AB、甲醇回收塔進(jìn)出料換HS=H'+S3,這是一種電化學(xué)腐蝕過(guò)程。陽(yáng)極反應FeFe2+2e,熱器E508A/B、甲醇回收塔再沸器E509等換熱器芯子,工藝水陰極反應2H“+2e→H2,Fe2與S2-及Hs反應Fe2+S2=Fes↓,管線(xiàn)、,甲醇回收塔塔盤(pán)進(jìn)行更新,材料改為crl8Ni9。Fe2+HS=FeS↓+H。200年5月,甲醇水洗塔因填料堵塞停工5結束語(yǔ)處理,在吏換填料過(guò)程中填料內部有微弱的硫化亞鐵自燃現象,MTBE裝置甲醇水洗機回收系統的腐蝕主要由工藝水的酸上述反應得到很好印證。性環(huán)境造成,這是由MTBE生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)決定的,腐蝕不可33碳鋼腐蝕避免。但在生產(chǎn)實(shí)際運行過(guò)程中,可以通過(guò)采取置換萃取水降甲醇水洗及回收系統設備及管線(xiàn)材料均為普通碳鋼材料,低萃取水氫離子濃度,從而減弱酸性環(huán)境對系統的腐蝕,延長(cháng)裝碳鋼長(cháng)期在酸性環(huán)境中極易腐蝕。置運行周期控制措施及建議〔編輯(1)對新購催化劑、甲醇進(jìn)行嚴格驗收,確保其酸度合要求設畫(huà)鬱理與維2016№7爐與修