甲醇制烯烴工藝廢水處理技術研究進展

馬娟

摘 要：天然氣或者煤塊是甲醇制烯烴的主要原材料，這類原材料比較好的特點就是低碳和環保。目前在我國甲醇制烯烴的技術應用非常廣泛，而且在我國也占據著十分重要的地位，雖然我國的甲醇制烯烴的技術已經非常成熟，但由于人為或環境的影響，難免會出現一些問題。主要探討了甲醇制烯烴工藝廢水處理技術研究進展等幾個問題。

關鍵詞：甲醇制烯烴工藝;廢水處理技術;研究進展

1 甲醇制烯烴工藝裝置水系統解析

1.1 目前甲醇制烯烴工藝的發展現狀

在我國經濟飛速發展的過程中，很多行業對烯烴類產品的需求越來越大，但原來的烯烴主要生產原材料是石油或者柴油等資源。這類資源雖然可以有效的生產烯烴類產品，但卻不能可持續化發展，柴油石油這些原材料生產出的副產物不僅對環境影響較大，而且大量的使用石油柴油等不可再生資源也會出現石油資源短缺等一系列問題。因此比較環保的非石油類生產原材料就受到人們的重視，不僅生產出的烯烴具有低碳環保的特點， 最重要的是原材料資源比較豐富，可持續發展性強，因此我們要不斷加強完善甲醇制烯烴的技術。

1.2 工藝流程的解析

甲醇制烯烴的工藝裝置主要有反應再生系統、熱工系統、及急冷水洗和污水汽提系統。反應再生系統又包括進料系統、反應再生系統和主風系統。主風系統用兩臺電動離心式主風機來提供足夠的燒焦用風;反應再生系統則利用循環流化床和不完全再生工藝;從界區外來的液相甲醇經過熱化之后進入反應裝置進行下一步反應。水系統的主要裝置是急冷塔、水洗塔和污水汽提塔，由反應系統經過一系列反應產生的反應氣，經過三級旋風分離器回收部分催化劑細粉，夾雜有少量細粉的反應氣進入急冷塔、水洗塔進行脫熱和洗滌催化劑后送到烯烴分離裝置進行分離精制[2]。急冷水洗塔冷凝水作為污水汽提塔進料的一部分，通過污水汽提塔回收二甲醚和甲醇，再將回收的不凝氣送回反應器進行回煉。

2 甲醇制烯烴裝置水系統當中面臨的問題

2.1 催化劑粉的分離問題

反應氣離開急冷塔進入水洗塔時會攜帶急冷水液滴，液滴中包裹著催化劑粉塵，如不采取措施，這部分催化劑將被帶入水洗系統和污水汽提系統，增加水處理難度。因此，在急冷塔內頂部設置低壓旋流分離設備，將急冷塔頂反應氣攜帶的液滴分離下來，盡可能的在急冷塔內將催化劑脫除干凈，為防止液封盤內催化劑沉積，設計液封盤沖洗管線。

2.2 油蠟類物質的凝固、堵塞問題

在甲醇制烯烴的過程中會產生一部分油蠟類副產物，這些油蠟類副產物會在冷卻凝結后產生大量的油蠟等物質殘留。但在水系統低溫區水洗塔，大量的油蠟物質的殘留會造成換熱器、管線以及塔盤的阻塞，降低熱傳導效率，影響整個甲醇制烯烴裝置的正常平穩運行。在水洗塔通過定時注柴油、分散劑和增設除油器的方法，從而有效減少油蠟等副產物。

2.3 含氧化合物會變多

在裝置的反應過程中會產生少量的二甲醚和甲醇等含氧產物，這些產物在冷卻之后會造成水系統外排凈化水COD升高，而過高的COD影響下游污水裝置。目前除去COD的方式多采用旋液除油器進行除油，旋液除油器通過兩層管板將設備分三部分，從上到下以此為溢流腔、進口腔和底流腔，將旋流管固定到兩板之間。[3]水中的油經過濃縮后進入上層溢流腔中，再送到沉降罐進一步撇油脫水，送至公用工程罐區。水洗水沉降罐中含油水則送至水混合罐，經污水汽提塔進料泵送至污水汽提塔，經污水汽提塔重沸器汽提凈化后，部分凈化水外送至污水裝置進行生化處理再利用，部分送至氣化備煤裝置再利用。經過一系列的除COD的工藝流程后， 從而可良好的控制凈化水中的COD含量。

3 甲醇制烯烴裝置水系統問題的解決措施

3.1 降低急冷水中固含量方法

裝置運行中急冷水中懸浮物含量較大，導致急冷水換熱設備容易發生結垢，從而影響換熱效果，為了維持急冷塔操作的穩定，需每年進行多次清理急冷水干式空冷器。為此采用沸騰床過濾技術，增設急冷水過濾系統，延長裝置穩定運行時間，降低對急冷水換熱器的清洗頻率。整套沸騰床急冷水過濾系統由 8臺沸騰床過濾器并聯操作，在進行過濾操作時，待過濾的急冷水由急冷水泵送至沸騰床過濾器入口，經過濾后急冷水清液由急冷水增壓泵升壓后送至急冷水出裝置前管線接入點，送至烯烴分離裝置回收低溫熱。過濾系統運行時，系統流量控制恒定，過濾設備差壓隨著運行時間逐漸升高。設備差壓上升到設定值或達到設定的運行時間后，設備自動切換至再生操作，再生操作為單臺設備依次再生，單臺再生時，其余7臺提高處理量，維持系統總處理量不變。再生操作時，使用急冷水和氮氣對分離媒質進行流化再生。再生操作完成后，設備切換至正常過濾流程。

3.2 利用堿液調和水中酸性物質

在整個系統工作中，會產生酸性物質，長期積累酸性物質就會越來越多，而越來越多的酸性物質會不斷地對設備進行腐蝕，造成裝置的破壞， 還會影響其他下游裝置。采用堿液稀釋在水中，通過注堿泵注入急冷水洗系統，使堿液充分的與酸性物質結合，進行中和使設備的使用年限更長的同時，保證凈化水外送指標滿足外排工藝指標。

4 解決甲醇制烯烴工藝廢水的循環利用問題

4.1 循環利用的特點

根據甲醇制烯烴工藝的特點看來，甲醇制烯烴工藝在操作的過程中會消耗很多的水資源，由于我國的水資源的分布不均勻，導致甲醇制烯烴工藝發展受到了嚴重阻礙，且浪費的水資源的現象也較為嚴重，不利于我國生態環保的發展。在甲醇制烯烴工藝廢水處理技術的不斷發展下，水資源在工業生產中的需求也是越來越大。同時由于國家對水資源的監控管理限制著甲醇制烯烴工藝的發展，所以現階段甲醇制烯烴工藝地發展取決于甲醇制烯烴工藝中地工藝廢水能不能循環利用。

4.2 循環利用方法

目前的污水處理系統采用的是重沸器汽提技術。主要過程為：污水進入汽提塔之后，通過適當的加壓汽提，使塔頂產出汽提氣，塔底產出凈化水，凈化水大部分送至污水裝置進行生化處理重復利用，部分送至氣化裝置再利用。隨著我國大力發展綠色經濟，在工業的循環利用方面也是十分重視，我們一定要在安全生產的前提下，做到節水減排、節能降耗[1]。以往的循環利用的方式是采用蒸汽直接進塔的工藝，這類工藝明顯違背這一要求，因為如果蒸汽直接進塔，蒸汽的凝結水就會以污水的形式進入污水汽提系統，不利于整個工藝的節水減排。所以，通過重沸器，找到裝置節水與節能的平衡點，減少或者直接消除進入塔里的蒸汽，實現節能、節水雙贏;同時，也能暴露出目前的循環系統存在的一些問題，以便可以根據在循環過程中出現的問題進行改進，進一步優化循環利用的工藝流程。

5 結束語

總體來說，甲醇制烯烴是一項極其重要的化工工藝，甲醇制烯烴在整個化工業中起到舉足輕重的作用，不僅可以生產出很多工業需要的烯烴類材料，還可以對能源問題進行調節。目前雖然我國的甲醇制烯烴技術有了很大的提高，但是還是有很大的缺點存在，如催化劑固體化的使用率并不高，導致大量的催化劑被浪費，不能很好的控制油蠟類物質的產生，以及在整個工作裝置運行中會產生大量的廢水，這些都是會嚴重影響到甲醇制烯烴的工藝流程，影響最終裝置能耗。

參考文獻：

[1] 邢愛華，劉斌，張銳，等.甲醇制烯烴工藝廢水處理技術研究進展[J].現代化工，2013，（9）：17-21.

[2] 侯寶元，孫保全.油水分離技術在甲醇制烯烴裝置的應用[J].山東化工， 2012，41（9）：34-41.

[3] 王天祥，陳建琦，馬世浩，劉冰，黨志宏，呂文杰.旋流分離技術在甲醇制烯烴工藝廢水中的處理應用.