甲醇制烯烴工藝廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展

鄧超

摘 要：這些年，科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，甲醇制烯烴的工藝也獲得了很好的發(fā)展，新能源利用得以繼續(xù)推進(jìn)。但與之伴隨的是甲醇制烯烴工藝中產(chǎn)生的大量廢水，以及廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，這與當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展的概念是相悖的。因此，對(duì)其廢水處理方式進(jìn)行分析和發(fā)展是極為必要的。

關(guān)鍵詞：甲醇制烯烴工藝;廢水處理技術(shù);進(jìn)展

甲醇制烯烴工藝是利用煤或者是天然氣合成的甲醇作為生產(chǎn)原料，來進(jìn)行生產(chǎn)低碳烯烴的一種工藝技術(shù)，它是制作乙烯、丙烯的重要成分。現(xiàn)階段甲醇制烯烴工藝在我國的實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中發(fā)揮著重要作用，由于環(huán)境和人為因素的影響，甲醇制烯烴工藝還存在著許多的問題，在廢水處理方面還面臨著許多新問題。

1 甲醇制烯烴工藝裝置水系統(tǒng)流程的解析

甲醇烯烴生產(chǎn)裝置的水系統(tǒng)包含許多部分，包括洗滌循環(huán)系統(tǒng)、冷循環(huán)系統(tǒng)、汽提系統(tǒng)、烯烴分離裝置的水洗水塔等。其中，急性冷塔和急性冷水構(gòu)成了急性冷循環(huán)系統(tǒng)。主要的水洗水塔和洗水泵構(gòu)成了水洗水循環(huán)系統(tǒng)，污水汽提系統(tǒng)提供水泵、汽提系統(tǒng)供料沉淀池和蒸汽提升塔構(gòu)成了污水汽提系統(tǒng)。

2 水處理系統(tǒng)存在的問題

2.1催化劑細(xì)粉問題

MTO裝置主要通過三級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行夾帶催化劑的回收，但分離器具有一定局限性，會(huì)導(dǎo)致一部分催化細(xì)粉進(jìn)入極冷塔和水洗塔，并經(jīng)過這兩部分的洗滌。最終在水洗塔和空冷器等部位沉淀，使換熱效率降低，而破壞裝置的運(yùn)行質(zhì)量。

2.2 含氧化合物

在MTO技術(shù)反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物中會(huì)含有少量的甲醇、二甲醚，在急冷塔和水洗塔冷卻后，會(huì)提高水系統(tǒng)的COD。

2.3 油蠟類物質(zhì)

在MTO反應(yīng)產(chǎn)品氣中會(huì)含有少量的油類物質(zhì)，而在急冷水和水洗水中冷凝之后，其中會(huì)含有大量的芳烴類物質(zhì)。在水系統(tǒng)低溫區(qū)產(chǎn)生凝固，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)堵塞、降低水系統(tǒng)的換熱效率，影響到MTO裝置的運(yùn)行周期。

3 甲醇制烯烴裝置水系統(tǒng)問題的解決措施

3.1 把催化劑粉變成固體的形式

采用催化劑在急性冷水中的濃縮干燥的辦法，可采用專門的裝置對(duì)催化劑進(jìn)行濃縮干燥，把催化劑粉變成固體的形式進(jìn)行回收。

①不斷增強(qiáng)催化劑的耐受力，控制催化劑顆粒的分布、密度，同時(shí)要提高甲醇制烯烴工藝內(nèi)反應(yīng)器和分離器的工作效率，減少催化劑的損壞與浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)也要降低甲醇制烯烴工藝產(chǎn)品中的催化劑的含有量;②加強(qiáng)催化劑當(dāng)中水熱的穩(wěn)定性，盡量避免反應(yīng)器到再生器過程中催化劑由于水熱溫差太大造成熱崩現(xiàn)象，導(dǎo)致甲醇制烯烴工藝中的活性物質(zhì)擴(kuò)散到產(chǎn)品氣當(dāng)中，在水處理系統(tǒng)當(dāng)中凝固成油性物質(zhì)。

3.2 利用隔油設(shè)備來清除油蠟物質(zhì)

在處理水中油蠟材料的過程當(dāng)中，可以在洗水塔的塔底安裝防油設(shè)備。油水分離器的入口過濾器采用垂直過濾器。該處理方法可以給污水處理系統(tǒng)施加壓力，解決污水處理系統(tǒng)中的機(jī)械堵塞問題。這樣不僅可以延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命，還能使甲醇烯烴設(shè)備能夠安全使用。

3.3 對(duì)廢氣進(jìn)行循環(huán)利用

凈化水泵可用于給原本含有甲醇的廢水加壓和清潔，然后利用污水凈化器進(jìn)行傳熱水熱交換器。最后，產(chǎn)生的廢氣可以排放到水系統(tǒng)行回收利用，該清洗工藝可以進(jìn)一步凈化廢水中的甲醇。

3.4 利用油水分離設(shè)備進(jìn)行油水分離

在傳統(tǒng)的石油裂化乙烯裝置中，當(dāng)裂化氣體通過應(yīng)急水塔冷卻時(shí)，應(yīng)急水塔中也會(huì)出現(xiàn)凝油物質(zhì)。一般情況下，可以利用沉淀池等油、水分離設(shè)施，實(shí)現(xiàn)更好的油、水分離效果。利用乙烯裝置應(yīng)急冷水系統(tǒng)的油、水分離技術(shù)，對(duì)甲醇制烯烴裝置的油、水分離工藝進(jìn)行了完善和加強(qiáng)。

3.5 利用堿液調(diào)和水中酸性物質(zhì)

水中酸性物質(zhì)的存在，如果長(zhǎng)期操作就會(huì)不斷的腐蝕管道和其他內(nèi)部部件。它還會(huì)破壞污水系統(tǒng)和污水處理生化系統(tǒng)，最終導(dǎo)致污水泄漏，嚴(yán)重污染自然環(huán)境?？梢岳脡A液注入冷熱水、沖洗水系統(tǒng)，使其中的酸性物質(zhì)得以調(diào)和，同時(shí)也可以使系統(tǒng)的使用年限延長(zhǎng)。

4 解決甲醇制烯烴工藝廢水的循環(huán)利用問題

在甲醇制烯烴工藝廢水處理技術(shù)的不斷發(fā)展下，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的需求也增大了。同時(shí)由于國家對(duì)水資源的監(jiān)控管理限制著甲醇制烯烴工藝的發(fā)展，所以現(xiàn)階段甲醇制烯烴工藝地發(fā)展取決于甲醇制烯烴工藝中地工藝廢水能不能循環(huán)利用。在甲醇制烯烴工藝的生產(chǎn)過程當(dāng)中，最常采用的廢水處理方法就是：水蒸發(fā)后產(chǎn)生工藝蒸汽，達(dá)標(biāo)的廢水經(jīng)過處理后可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。對(duì)于副產(chǎn)水，可以通過甲醇制烯烴工藝直接合成生產(chǎn)，不需要去除水中的含氧化合物。因?yàn)榧状贾葡N工藝本來就是一個(gè)不斷生產(chǎn)烯烴和水的過程，所以當(dāng)甲醇制烯烴工藝當(dāng)中的水循環(huán)基本穩(wěn)定以后，還是會(huì)有許多的水會(huì)排出來，這時(shí)候就需要對(duì)汽提后的廢水加入堿液調(diào)和、沉淀、過濾后經(jīng)過氧處理，這樣廢水中的化合物就能去除一大半，等待處理的廢水再經(jīng)過在過濾系統(tǒng)，去除掉廢水當(dāng)中懸浮物質(zhì)和顆粒物體。

5 結(jié)語

在當(dāng)前階段，甲醇制烯烴工藝是非常重要的化工工藝，在一定程度上緩解了石油資源緊張的局面，是我國新能源利用的重要舉措。但對(duì)于其中的廢水處理問題以及可能造成的嚴(yán)重后果，還需要繼續(xù)加以研究，以形成科學(xué)的廢水處理工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢愛華，劉斌，張銳，等.甲醇制烯烴工藝廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2018（2）：17-21.

[2]周棟，高娜.甲醇制烯烴廢水處理工程實(shí)例[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（2）：71-74.