摘 要：總結了甲醇制烯烴裝置水系統運行中存在急冷水固含量高、水洗塔壓差高、塔溫度高、水洗水蠟狀物多等問題，并針對這些問題分析了原因，提出了處理措施，保證裝置長滿優穩定運行。

關鍵詞：甲醇制烯烴;水系統問題;傳質傳熱;蠟狀物;催化劑

目前，甲醇制烯烴裝置采用中國科學院大連化學物理研究所、中國石化集團洛陽石油化工設計院和陜西新興煤化工科技有限責任公司聯合開發的DMTO工藝技術。該工藝主要包括反應--再生、急冷水洗、污水汽提、熱量回收等系統[1]。本文針對急冷水固含量高、水洗塔塔差壓高、溫度高等問題和操作的難點，從工藝操作方面提出改進方案，來緩解水系統存在的問題。

1 水系統出現的問題及不利影響

1.1 急冷水中固含量高

催化劑和甲醇在反應器反應后，系統里小于20um的催化劑會在反應氣的夾帶下帶入后路水系統，長時間運行急冷水中的固含量就會增加，嚴重時會造成急冷塔的嚴重堵塞，不得不停工檢修處理。某甲醇制烯烴DMTO裝置，2014年7月開車運行至2016年12月4日，發現急冷水固含量由以往平均6500mg/L上升至14800mg/L，運行不到1月急冷塔壓差由1kPa上漲至25kPa，造成反應壓力上漲較快，不得不將負荷由275t/h降至220t/h運行，嚴重影響公司的產量和經濟效益。再者，隨著急冷水固含量逐漸上漲，急冷空冷管束極易堵塞，造成清洗工作頻繁，不僅使得現場安全風險加大，且造成污水污染環境。為了緩解這一問題，常規操作就是現場加大急冷水外排的方式來降低急冷水固含量，防止急冷塔堵塞，但是一定程度上加大了污水處理系統的處理負擔[2]。

1.2 水洗塔壓差波動

某甲醇制烯烴裝置隨著裝置長周期運行，2016年9月水洗塔中部壓差由14kPa上漲至20kPa，水洗塔下部出現了明顯的堵塞現象，差壓的上漲造成反應壓力升高，直接影響雙烯收率，為解決此問題，經研究，向水洗塔不同位置注入了二甲苯﹑柴油等溶劑，均未取得較好效果。且注入柴油或二甲苯太頻繁，不僅會加速污水汽提塔盤的堵塞，還會造成烯烴分離段間吸入罐帶液，危及壓縮機機組平穩運行，給裝置安全平穩運行帶來嚴峻挑戰。

1.3 水洗塔溫度波動

在高負荷運行工況及塔壓差高的情況下，如水洗塔溫度過高，塔頂溫度超過58℃后，水洗塔波動幅度大，嚴重時會造成段間吸入罐帶液嚴重，危及壓縮機機組的安全穩定運行，嚴重時要求裝置進行降負荷處理，對裝置進行調整時，會造成反--再系統床層的波動，輕則會造成單耗、能耗高，重則就會給裝置帶來極大的安全生產風險。

1.4 水洗水中蠟狀物增多，冬季設備常發生凍堵

DMTO反應過程中會產生蠟狀物，其中主要以四甲基苯，五甲基苯和六甲基苯為主[2]。因這些苯系物的存在，會和反應氣夾帶的催化劑細粉粘結在一起，主要會附著在水洗水空冷器、管道、水洗水換熱器和水洗塔塔盤上，嚴重時會導致整個塔的運行不穩定，尤其在夏季的時候，冷換設備撤熱能力不足，會使得水洗塔塔溫超載運行，一會縮短設備的使用壽命;二會危及壓縮機機組的穩定運行;三冬季時，經常發生空冷器管束凍裂、漏水，造成現場凍掛冰，給現場帶來很多安全隱患，還嚴重影響現場衛生、污染環境，給現場工作帶來很多安全風險。

2 針對水洗系統問題采取的預防解決辦法

2.1 針對急冷水固含量高的問題

主要加強監控和實施技術改造，前提條件要保證反再系統平穩操作，在各個參數在卡邊調整的基礎上，不要進行大幅度的調整，尤其要避免頻繁變負荷操作。保證維持反應旋風線速在19～22m/s，控制在非跑劑線速區域內，盡量減少催化劑的跑損。另外建議在不危及公用工程污水處理能力的前提下，盡量加大急冷水的外甩量。

2.2 針對水系統壓差和溫度的問題

一方面對水系統中的苯系物及催化劑細粉，向水系統加入阻垢分散劑，阻止苯系物與催化劑細粉在水系統中的接觸，緩解水系統堵塞的問題，這樣大幅度降低了冷換設備的清洗工作，同時也降低了現場的安全風險。另一方面根據水洗塔運行工況，有序的調整換熱器的清洗工作，在可控的范圍內，盡量不要把水洗水空冷和換熱器全部投用，有選擇性的進行備用，這樣一方面增加了投用設備管束中的流量流速，降低了設備偏流引起的催化劑油泥污垢沉積機率，有效降低了冬季空冷器凍裂機率;另一方面保證了系統冷卻降溫需要，保證裝置長周期平穩運行。

2.3 針對水系統中蠟狀物和設備凍堵問題

首先要從反應根源解決，一是要選擇良好的催化劑，不僅要保證雙烯收率，也要蠟狀物的產生的比較少。二催化劑的磨損指數也是關鍵因素，合適的磨損指數不僅不影響反應空況，也可避免催化劑的跑損量。三進入冬季前，提前有序的對冷換設備進行清理，并合理的布局和備用，保證水系統中水流速度不能太低，防止水質惡化，造成冷換設備凍堵。

3 小結與展望

甲醇制烯烴裝置，DMTO裝置起著承上啟下的關鍵作用，其運行是否良好直接關乎著企業的經濟效益。因此，本文根據設計和操作方面存在的問題，進一步總結水系統中存在的問題，并根據問題提出針對性的措施，從本質上解決和緩解水系統存在的問題，保證DMTO裝置能夠長滿優運行。

參考文獻：

[1]蘭杰.MTO裝置水洗系統存在的問題分析與應對措施[J].商品與質量，2017.

[2]顧斕芳.甲醇制烯烴裝置水系統堵塞問題研究進展[J].現代化工，2017.

作者簡介：

賀杠（1984- ），男，陜西省榆林市人，研究生，工程師，研究方向：甲醇制烯烴。