甲醇制烯烃装置水系统运行问题及解决方案

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在最近几年,甲醇制烯烃(Methanol To Olefins,MTO)技术在我国取得了飞速的发展,该项技术的普遍性运用主要集中在煤基化工工业化方面,其生产原料主要是由煤基或者天然气基合成,进而反应生成以乙烯和丙烯为主的低碳烯烃,实现了以煤炭或天然气为基本原料进行化工生产的一种工艺技术路线,一定程度上缓解了以石油加工制烯烃的传统工艺路线产量供给不足的压力.对于甲醇制烯烃技术而言,其甲醇转化为烯烃反应的机理十分复杂:反应式可表达为2CH3OH→CH3OCH3+H2O,CH3OCH3→C2H4+2H2O,甲醇首先脱水转化为二甲醚,二甲醚由甲醇在酸性分子筛催化剂上脱水生成,其中间体为质子化的表面甲氧基,接着由甲醇、二甲醚与水形成平衡混合物,然后该平衡混合物再转化为低碳烯烃,后利用异构化、氢转移、烷基化和环化等重复反应,进而生成部分高碳烯烃、烷烃、环烷烃和芳烃等附加产品,其中的芳烃是导致水系统堵塞的关键附产品.目前,甲醇制烯烃技术多运用循环流化床式反应器,其反应催化剂的状态处于流化时,反应器中参与反应的催化剂颗粒间不断磨损,再加之催化剂在反应器反应过程和再生器再生过程中与器壁及内件相互碰撞、摩擦,都会造成催化剂粉末化,继而细小的催化剂粉末会和反应后得到的附加产品与主产品气进入后续水系统中,再利用洗涤降温的方式,将催化剂粉末与反应附加产品去除,但其中细小的催化剂粉末与部分反应附加产品无法完全洗净,会留置于急冷水和水洗水中,附着于设备和管道内部,造成沉积堵塞.本文将对甲醇制烯烃水系统运行中产生的问题和处理方案进行浅析.
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