甲醇制烯烃工艺废水处理技术研究进展

马娟

摘 要：天然气或者煤块是甲醇制烯烃的主要原材料，这类原材料比较好的特点就是低碳和环保。目前在我国甲醇制烯烃的技术应用非常广泛，而且在我国也占据着十分重要的地位，虽然我国的甲醇制烯烃的技术已经非常成熟，但由于人为或环境的影响，难免会出现一些问题。主要探讨了甲醇制烯烃工艺废水处理技术研究进展等几个问题。

关键词：甲醇制烯烃工艺;废水处理技术;研究进展

1 甲醇制烯烃工艺装置水系统解析

1.1 目前甲醇制烯烃工艺的发展现状

在我国经济飞速发展的过程中，很多行业对烯烃类产品的需求越来越大，但原来的烯烃主要生产原材料是石油或者柴油等资源。这类资源虽然可以有效的生产烯烃类产品，但却不能可持续化发展，柴油石油这些原材料生产出的副产物不仅对环境影响较大，而且大量的使用石油柴油等不可再生资源也会出现石油资源短缺等一系列问题。因此比较环保的非石油类生产原材料就受到人们的重视，不仅生产出的烯烃具有低碳环保的特点， 最重要的是原材料资源比较丰富，可持续发展性强，因此我们要不断加强完善甲醇制烯烃的技术。

1.2 工艺流程的解析

甲醇制烯烃的工艺装置主要有反应再生系统、热工系统、及急冷水洗和污水汽提系统。反应再生系统又包括进料系统、反应再生系统和主风系统。主风系统用两台电动离心式主风机来提供足够的烧焦用风;反应再生系统则利用循环流化床和不完全再生工艺;从界区外来的液相甲醇经过热化之后进入反应装置进行下一步反应。水系统的主要装置是急冷塔、水洗塔和污水汽提塔，由反应系统经过一系列反应产生的反应气，经过三级旋风分离器回收部分催化剂细粉，夹杂有少量细粉的反应气进入急冷塔、水洗塔进行脱热和洗涤催化剂后送到烯烃分离装置进行分离精制[2]。急冷水洗塔冷凝水作为污水汽提塔进料的一部分，通过污水汽提塔回收二甲醚和甲醇，再将回收的不凝气送回反应器进行回炼。

2 甲醇制烯烃装置水系统当中面临的问题

2.1 催化剂粉的分离问题

反应气离开急冷塔进入水洗塔时会携带急冷水液滴，液滴中包裹着催化剂粉尘，如不采取措施，这部分催化剂将被带入水洗系统和污水汽提系统，增加水处理难度。因此，在急冷塔内顶部设置低压旋流分离设备，将急冷塔顶反应气携带的液滴分离下来，尽可能的在急冷塔内将催化剂脱除干净，为防止液封盘内催化剂沉积，设计液封盘冲洗管线。

2.2 油蜡类物质的凝固、堵塞问题

在甲醇制烯烃的过程中会产生一部分油蜡类副产物，这些油蜡类副产物会在冷却凝结后产生大量的油蜡等物质残留。但在水系统低温区水洗塔，大量的油蜡物质的残留会造成换热器、管线以及塔盘的阻塞，降低热传导效率，影响整个甲醇制烯烃装置的正常平稳运行。在水洗塔通过定时注柴油、分散剂和增设除油器的方法，从而有效减少油蜡等副产物。

2.3 含氧化合物会变多

在装置的反应过程中会产生少量的二甲醚和甲醇等含氧产物，这些产物在冷却之后会造成水系统外排净化水COD升高，而过高的COD影响下游污水装置。目前除去COD的方式多采用旋液除油器进行除油，旋液除油器通过两层管板将设备分三部分，从上到下以此为溢流腔、进口腔和底流腔，将旋流管固定到两板之间。[3]水中的油经过浓缩后进入上层溢流腔中，再送到沉降罐进一步撇油脱水，送至公用工程罐区。水洗水沉降罐中含油水则送至水混合罐，经污水汽提塔进料泵送至污水汽提塔，经污水汽提塔重沸器汽提净化后，部分净化水外送至污水装置进行生化处理再利用，部分送至气化备煤装置再利用。经过一系列的除COD的工艺流程后， 从而可良好的控制净化水中的COD含量。

3 甲醇制烯烃装置水系统问题的解决措施

3.1 降低急冷水中固含量方法

装置运行中急冷水中悬浮物含量较大，导致急冷水换热设备容易发生结垢，从而影响换热效果，为了维持急冷塔操作的稳定，需每年进行多次清理急冷水干式空冷器。为此采用沸腾床过滤技术，增设急冷水过滤系统，延长装置稳定运行时间，降低对急冷水换热器的清洗频率。整套沸腾床急冷水过滤系统由 8台沸腾床过滤器并联操作，在进行过滤操作时，待过滤的急冷水由急冷水泵送至沸腾床过滤器入口，经过滤后急冷水清液由急冷水增压泵升压后送至急冷水出装置前管线接入点，送至烯烃分离装置回收低温热。过滤系统运行时，系统流量控制恒定，过滤设备差压随着运行时间逐渐升高。设备差压上升到设定值或达到设定的运行时间后，设备自动切换至再生操作，再生操作为单台设备依次再生，单台再生时，其余7台提高处理量，维持系统总处理量不变。再生操作时，使用急冷水和氮气对分离媒质进行流化再生。再生操作完成后，设备切换至正常过滤流程。

3.2 利用碱液调和水中酸性物质

在整个系统工作中，会产生酸性物质，长期积累酸性物质就会越来越多，而越来越多的酸性物质会不断地对设备进行腐蚀，造成装置的破坏， 还会影响其他下游装置。采用碱液稀释在水中，通过注碱泵注入急冷水洗系统，使碱液充分的与酸性物质结合，进行中和使设备的使用年限更长的同时，保证净化水外送指标满足外排工艺指标。

4 解决甲醇制烯烃工艺废水的循环利用问题

4.1 循环利用的特点

根据甲醇制烯烃工艺的特点看来，甲醇制烯烃工艺在操作的过程中会消耗很多的水资源，由于我国的水资源的分布不均匀，导致甲醇制烯烃工艺发展受到了严重阻碍，且浪费的水资源的现象也较为严重，不利于我国生态环保的发展。在甲醇制烯烃工艺废水处理技术的不断发展下，水资源在工业生产中的需求也是越来越大。同时由于国家对水资源的监控管理限制着甲醇制烯烃工艺的发展，所以现阶段甲醇制烯烃工艺地发展取决于甲醇制烯烃工艺中地工艺废水能不能循环利用。

4.2 循环利用方法

目前的污水处理系统采用的是重沸器汽提技术。主要过程为：污水进入汽提塔之后，通过适当的加压汽提，使塔顶产出汽提气，塔底产出净化水，净化水大部分送至污水装置进行生化处理重复利用，部分送至气化装置再利用。随着我国大力发展绿色经济，在工业的循环利用方面也是十分重视，我们一定要在安全生产的前提下，做到節水减排、节能降耗[1]。以往的循环利用的方式是采用蒸汽直接进塔的工艺，这类工艺明显违背这一要求，因为如果蒸汽直接进塔，蒸汽的凝结水就会以污水的形式进入污水汽提系统，不利于整个工艺的节水减排。所以，通过重沸器，找到装置节水与节能的平衡点，减少或者直接消除进入塔里的蒸汽，实现节能、节水双赢;同时，也能暴露出目前的循环系统存在的一些问题，以便可以根据在循环过程中出现的问题进行改进，进一步优化循环利用的工艺流程。

5 结束语

总体来说，甲醇制烯烃是一项极其重要的化工工艺，甲醇制烯烃在整个化工业中起到举足轻重的作用，不仅可以生产出很多工业需要的烯烃类材料，还可以对能源问题进行调节。目前虽然我国的甲醇制烯烃技术有了很大的提高，但是还是有很大的缺点存在，如催化剂固体化的使用率并不高，导致大量的催化剂被浪费，不能很好的控制油蜡类物质的产生，以及在整个工作装置运行中会产生大量的废水，这些都是会严重影响到甲醇制烯烃的工艺流程，影响最终装置能耗。

参考文献：

[1] 邢爱华，刘斌，张锐，等.甲醇制烯烃工艺废水处理技术研究进展[J].现代化工，2013，（9）：17-21.

[2] 侯宝元，孙保全.油水分离技术在甲醇制烯烃装置的应用[J].山东化工， 2012，41（9）：34-41.

[3] 王天祥，陈建琦，马世浩，刘冰，党志宏，吕文杰.旋流分离技术在甲醇制烯烃工艺废水中的处理应用.