甲醇生產(chǎn)過程中結(jié)蠟的影響因素與處置

◎郭龍

甲醇生產(chǎn)過程中結(jié)蠟的影響因素與處置

◎郭龍

對(duì)甲醇生產(chǎn)中生成石蠟的原因進(jìn)行了分析，以及石蠟的性質(zhì)也做了歸納和總結(jié)，最后提出結(jié)蠟現(xiàn)象的解決方法。

石蠟的性質(zhì)及產(chǎn)生條件

白蠟屬于的脂肪族烴類，其分子式為CnH2n+2，具有較強(qiáng)的可塑性。如若采用銅基催化的形式，可以獲得的CO和脂肪族烴。

在實(shí)際的甲醇生產(chǎn)過程中，為了獲得足夠的新鮮空氣和循環(huán)空氣，可以合理的對(duì)循環(huán)壓縮機(jī)進(jìn)行應(yīng)用，并合理的對(duì)余熱進(jìn)行處理，促使進(jìn)入到塔的氣體可以達(dá)到200℃。合理的對(duì)甲醇合成塔頂部的催化劑進(jìn)行添加，使得的一氧化碳、二氧化碳和氫氣等能夠有效的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)甲醇的生產(chǎn)。

甲醇生產(chǎn)過程中，需要對(duì)甲醇進(jìn)行冷卻處理，從而使得甲醇可以達(dá)到的40℃作用，從而形成液態(tài)的甲醇。而且這一冷卻的過程中，會(huì)產(chǎn)生一部分的副產(chǎn)物，而這些副產(chǎn)物中會(huì)有白蠟的存在。由于白蠟的熔點(diǎn)不高，當(dāng)甲醇經(jīng)過水冷器時(shí)，由于該部分的溫度較低，達(dá)到了白蠟的熔點(diǎn)后，白蠟會(huì)不斷的發(fā)生冷凝的現(xiàn)象，且冷凝量不斷增加，最后使得液態(tài)甲醇成為濃厚狀液體，而且白蠟還會(huì)附著在分散器的管壁上，導(dǎo)致管壁的厚度增加，而這樣的情況現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致的甲醇的冷卻效果不夠理想，致使甲醇水不能得到有效冷卻，導(dǎo)致甲醇的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)水平不能得到保障。面對(duì)白蠟的冷凝的情況，需要合理的對(duì)其進(jìn)行控制和處理，提高甲醇從氣相向液相的轉(zhuǎn)化效率，規(guī)避甲醇生產(chǎn)過程中的成本增加的，推動(dòng)甲醇生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值。

甲醇合成中石蠟生成的原因

催化劑的影響

催化劑生產(chǎn)過程中的影響。目前合成甲醇所使用的催化劑基本上是銅基催化劑，其生產(chǎn)的工藝路線如下所示：助劑→Al鹽預(yù)沉淀→Cu（NO3）2 n（NO3）2 Na2CO3 →Cu、Zn共沉淀→洗滌→過濾→干燥→碾壓造粒→烘干→焙燒→打片成型。

我們通過對(duì)其進(jìn)行有效處理的時(shí)候，其中主要就是生產(chǎn)催化劑中所有的設(shè)備進(jìn)行有效的分析處理，合理的展開設(shè)備的安裝和控制，科學(xué)的對(duì)管道進(jìn)行處理。但，現(xiàn)階段的管道處理的方式，主要采用碳鋼處理的形式，由于碳鋼會(huì)受到催化劑的影響。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，由于催化劑的催化作用，會(huì)導(dǎo)致部分鐵元素融入到的蒸汽中。而且，這些鐵會(huì)附著在催化劑的表面，這樣就會(huì)導(dǎo)致白蠟的產(chǎn)量增加，是生產(chǎn)白蠟的主要的催化劑，最終導(dǎo)致結(jié)蠟現(xiàn)象的發(fā)生，影響甲醇生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)的質(zhì)量。

催化劑利用過程中的影響。在實(shí)際的甲醇生產(chǎn)過程中，催化劑的利用過程對(duì)白蠟具有十分明顯的影響。以銅的催化劑作用于甲醇生產(chǎn)中，而且白蠟的增加量，會(huì)隨著時(shí)間的增加不斷增加。對(duì)于催化劑利用過程中，導(dǎo)致的白蠟產(chǎn)生現(xiàn)象。現(xiàn)階段，甲醇生產(chǎn)過程中，大部分設(shè)備會(huì)采用碳鋼的形式。由于碳鋼本身的性質(zhì)，會(huì)受到催化劑的影響，導(dǎo)致甲醇生產(chǎn)由于鐵離子會(huì)導(dǎo)致管道的腐蝕性較為嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致安全事故的發(fā)生。而且，在實(shí)際的甲醇生產(chǎn)過程中，會(huì)用到濃度較大的CO，而這部分CO可能會(huì)和鐵離子之間發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生一種質(zhì)地堅(jiān)硬的，其分子式Fe（CO）5。該產(chǎn)物附著在催化劑表面，會(huì)影響催化劑的催化效率，使得催化效果不好，影響甲醇的生產(chǎn)效率。

甲醇塔內(nèi)件的影響

甲醇塔是實(shí)現(xiàn)甲醇生產(chǎn)的關(guān)鍵組成部分，其內(nèi)部是由多種每部構(gòu)件組成的。如果內(nèi)件的設(shè)置不夠合理，不能滿足甲醇的實(shí)際生產(chǎn)需求，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)諸多不足的情況，使得溫度控制不夠全面，催化劑催化效果不好，都會(huì)導(dǎo)致白蠟的產(chǎn)生，制約的生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)的質(zhì)量。而且，如果甲醇合成塔的設(shè)計(jì)不夠合理，還會(huì)導(dǎo)致的銅催化的媒介層會(huì)出現(xiàn)結(jié)蠟的現(xiàn)象，制約甲醇生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

操做條件的影響

合成反應(yīng)溫度的影響。在實(shí)際的甲醇生產(chǎn)過程中，會(huì)用到大量的銅催化劑，但是由于銅催化劑的構(gòu)成較為復(fù)雜，由多種元素構(gòu)成，借由多種元素的催化作用，使得甲醇可以得到有效的生產(chǎn)。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，多種元素的會(huì)發(fā)生一定的反應(yīng)，以AL和Na的在特定的環(huán)境下，會(huì)催化的白蠟的產(chǎn)生，影響甲醇的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而且，甲醇的合成塔的溫度控制成本較高，使得控制過程中會(huì)出現(xiàn)溫度控制不夠合理的情況，如果溫度較高的，會(huì)使得的催化劑的活性較高，尤其是粗甲醇的生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的白蠟。而且，在開車投料時(shí)，如果溫度沒有達(dá)到的預(yù)定的指數(shù)，同樣會(huì)對(duì)甲醇的生產(chǎn)造成影響。

合成反應(yīng)受到壓力的影響。甲醇生產(chǎn)時(shí)，合成反應(yīng)的環(huán)境會(huì)對(duì)白蠟的生成數(shù)量造成影響。其中，壓力是導(dǎo)致結(jié)蠟的因素之一，壓力和結(jié)蠟的幾率之間呈現(xiàn)正相關(guān)的形式。而且，在實(shí)際的合成反應(yīng)過程中，一部分副反應(yīng)的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致的前后的體積發(fā)生變化，甚至?xí)?dǎo)致反應(yīng)后的體積不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)蠟的幾率增加，制約甲醇合成的效率和質(zhì)量。

壓力高會(huì)使合成反響向生成高級(jí)烷烴的偏向移動(dòng)，結(jié)蠟的機(jī)率也越大。同時(shí)在未來的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，要是合成氣的組分一旦產(chǎn)生變更，則應(yīng)立刻關(guān)照前工況舉行調(diào)解，尤其是一氧化碳的含量，一旦不合格后，應(yīng)立刻進(jìn)行處理，變更工況對(duì)其進(jìn)行調(diào)解。

（作者單位：陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司）