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精醇系统杂醇油采出甲醇回收总结

2023-01-14柴梓皓

氮肥与合成气 2022年6期
关键词:水溶液甲醇锅炉

柴梓皓

(河南心连心化学工业集团股份有限公司,河南新乡 453731)

河南心连心化学工业集团股份有限公司年产10万t精醇系统采用三塔精馏工艺,目前系统杂醇油直接送往锅炉燃烧,产生资源浪费。为了降低精醇系统甲醇单耗,对资源进行回收利用,将精醇系统杂醇油采出中的甲醇进行回收利用。

1 杂醇油的来源

精醇系统杂醇油主要由甲醇合成副反应生成的多元醇、油酯类副产物,以及上游工序醇洗泵润滑系统带进系统内的润滑油组成[1]。

目前,杂醇槽杂醇油主要来自于:(1)预塔回流槽气体经过二级冷凝器冷凝后,含少量甲醇的不凝性气体进入预塔水封,经水吸收甲醇形成杂醇油流往杂醇槽;(2)预塔回流槽根据生产状况基本以每周1次的频率采出杂醇油去往杂醇槽;(3)在上游甲醇合成更换催化剂、精醇装置长周期运行后期,以及生产波动等造成常压塔塔底温度长期偏高后,常压塔侧线采出也需要定期采出去往杂醇槽[2]。3处杂醇采出杂醇油50 t/a以上,杂醇油含大量水分,若直接送往锅炉,一方面会对锅炉炉况造成影响(锅炉为降低对其影响,会控制出口阀门,造成杂醇泵长期启用但输送速度很慢),另一方面杂醇油中所含的甲醇也存在浪费。

2 杂醇油的危害

杂醇油主要为油类物质,其大量吸附在设备内壁、塔盘,容易影响设备换热效果,且油类比热容低于水,造成塔盘温度偏高且不稳定,影响操作判断,从而影响采出产品质量。

3 杂醇油采出甲醇回收利用方案

3.1 回收利用原理

利用油类不溶于水、甲醇溶于水的不同特性,将杂醇油在杂醇槽内通过静置分层,下部甲醇水溶液送至粗醇槽回收至系统,上部油类物质送往锅炉燃烧。

通过对杂醇槽杂醇油水溶液采出样进行取样,经静置后,油、醇、水会出现分层现象,油位于最上层,中间为超过水溶性的醇,下层为水。其中,油层可观察,一般有油花,对生产影响最大。中间层为不溶于水的醇,此部分绝大多为甲醇,可能含有少量的乙醇或其他重组分醇,对生产影响较小。下层为水醇互溶物,可回收至系统[3-4]。由于杂醇槽出口去杂醇泵管道位于杂醇槽底部,在液位高的情况下,可保证只抽下部水醇互溶物回收至系统,不会将油类、杂醇等物质重新打入系统。但随着时间增长,上层油和中间不溶于水的醇含量越来越大,可能会被抽入系统,影响各精馏塔温度,因此需要定期在回收后将上层液体送往锅炉燃烧。此时送出的大多为杂醇和油类,对锅炉炉况影响极小,可实现快速送出,减少杂醇泵启泵时间。

3.2 杂醇油取样分析数据

从杂醇冷却器、杂醇泵处取样,杂醇油样品油含量较低,体积分数基本不超10%(量筒测);醇质量分数高于30%(比重计分析测得)。

3.3 回收利用措施

(1)提高液位,分层静置。在预塔水封回收、预回流采出、常压塔侧线采出后,将杂醇槽液位提高至30%以上,在提高液位的同时,杂醇油开始分层。油位于上层,醇类和水位于下层。

(2)稳定采出,等量回收。生产稳定时,每班采出杂醇油量稳定,根据采出量,每班抽取同样量的杂醇至系统中间槽。抽取时注意少量多次,减少大量回收可能对系统操作环境稳定造成的影响。

(3)及时取样,异常反馈。在杂醇泵取样阀处取样,分析醇含量,静置后观察油含量。如果发现表层油花面积较大,则立即停止回收。回收时对常压塔温度进行监控,发现温度波动,及时反馈,停止回收。

(4)定期外送,避免波动。在杂醇油含量较高时,及时调整杂醇泵出口阀,将杂醇油送往锅炉。避免将杂醇油回收至系统影响操作稳定性,造成产品质量出现问题。

4 改进效果

在不影响工艺操作的条件下进行改进,回收了部分送往锅炉燃烧的甲醇,降低了系统单耗,避免了对锅炉炉况造成的影响,减少了杂醇泵启泵时间,节约了电能。

5 结语

采取一系列措施后,既保证了系统工艺的稳定,又回收了杂醇油中的甲醇。由于厂区装置老化,且有退城入园计划,不能大肆改造,但从技术优化角度来说还有大量优化空间,下一步可考虑从以下3个方面入手对精馏系统进行优化改进,以期达到进一步降低甲醇单耗、节约电能的目的:

(1)增加回收塔(精馏塔),单独回收杂醇及地槽内的甲醇水溶液(取样分析液、检修废液),避免低醇含量的甲醇水溶液直接进入系统影响产品质量。

(2)在甲醇槽增加视镜,便于观察溶液分层情况,及时对不同组分的甲醇水溶液、油采取不同的处置措施。

(3)对杂醇槽底部进行内部防腐处理或更换为小号不锈钢罐,避免长期储存杂醇油水溶液造成底部腐蚀引起泄漏风险。

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