甲醇制烯烃工艺净化水的洁净与利用相关思考

2021-04-25 16:51彭朝晖
科学家 2021年24期
关键词:净化水废水处理应用分析

彭朝晖

摘要:本文中简单分析了甲醇制烯烃技术的工艺,并探讨了甲醇制烯烃净化水的洁净以及利用方案,旨在为我国现代化的环保用水提供帮助与参考。

关键词:甲醇制烯烃;净化水;废水处理;应用分析

一、甲醇制烯烃技术的用水状况分析

甲醇制烯烃是目前应用较为广泛的一项技术,这项技术在实际使用时会产生大量的水以及少量的辅助有物质,这些最终的产品都会在污水汽提塔进行初级处理,将其中的少量甲醇和二甲醚等有机物去除废水的去除底部,则被称为净化水。工作人员需要将净化水送入污水处理系统中进行处理,而在进行反应器体处理时,工作人员发现其含油量可以占到总产气量的0.3%左右,这种现象会对水系统的正常运行产生一定的问题。甲醇制烯烃的产品器在进入冷却塔后,通过水洗的方式降低产品的整体温度,并且还能够去除其中夹杂的大部分催化剂,随后可以进入水洗塔中,而在水洗塔中产品的气温度会进一步降低,产品气中水油通过温度调节的方式两相析出,而这部分由于水通过除油气候可以将其中的油性物质初步去除烯烃,分离甲醇洗涤塔洗涤后产生的废水需要混合进入污水气体塔,通过气体的形式将污水中的甲醇以及二甲醚回收并退回至反应堆进行回面,这样能够有效降低甲醇出现的单消耗,同时气体后的净化水,也能够满足外送至污水处理厂的需求,以保障甲醇制烯烃的处理质量。

如果有物质塔并不能够将污水汽油进行有效的去除,就会导致大部分的物质在纯净水中保留,进而导致水净化的COD相较于高纯化水生化处理的污水处理厂更低,并且这种差异性则会与油类物质形成可生化差,COD指标发生波动频率则会导致细菌死亡,对于生化处理系统产生影响,同时还会影响污水的排放标准以及实际的污水处理效果,工作人员需引起重视。

甲醇制烯烃在反应过程中会产生一定量的油类物质,而这类油类物质又会以水系统从气相转变为固相和液相的方式形成温度降低的环境,而水系统和催化剂粉对这些油和热交换器的沉积物质产生冲击,并且还会导致随后的处理塔压力明显增加,整个处理环境中的热传递效应受到影响,对于洗涤塔和换热器的运行产生影响,这也是导致冲击装置长期在满负荷状态下运行的一个主要原因。

二、甲醇制烯烃工艺的分析

甲醇制烯烃在生产过程中将煤或者天然气甲醇作为原料进而生产烯烃的一种现代化化工技术,而工作人员通过对其工艺技术进行改进,针对其主要存在的问题进行了分析。通过有效的工艺改进能够保障我国的低碳烯烃供应对于我国的现代化建设来说有十分积极的作用,而在开展甲醇制烯烃工艺时,所使用的装置包括反应再生系统、冷却水系统以及废热回收系统。

反应再生系统在使用过程中又可被细分为加料系统、反应和催化剂再生系统以及一次空气系统。加料系统在运行过程中,最主要的功能是将气体通过加料的形式输送进入反应系统中,通过外段液相甲醇输入反应气候对其进行加热气化,在催化剂粉末的作用下,通过三级旋风回收塔回收进入系统中而反应再生系统主要利用循环硫化床以及不完全再生工艺,为整个系统提供足够的再生和烧焦空气使整个系统保持良好的蒸汽燃烧状态。除此之外,余热回收系统对于整个系统的运行来说也十分重要,主要功能是回收催化剂再生过程中产生的热量并生成蒸汽,进而起到热量再利用的效果。

冷水洗气系统中包含三个不同的组成部分,也就是冷却塔、洗涤塔和汽提塔。反应体系中产生的各种反应气体,在进入冷却塔后,冷却通过这种方式,则能够对产品中的烯烃和水起到分离作用,随后应用催化剂进行洗涤,将大部分的水冷凝并送往下游的烯烃分离单元对其进行分离和纯化,而在冷却以及洗涤过程中油气提系统浓缩后,将其中的少量甲醇和乙醚等有机物回收,可以在回收完成后两次排出。甲醇和乙醚需要与两个进料进入反应器进行循环而甲醇制烯烃工艺,生产低碳烯烃会产生56%的水以及少量的油分组织,这部分油性物质会与水形成,凝结会导致水净化系统的COD指标和换热器受到影响,进而导致换热效率下降,久而久之还会在一定程度上引发管道阻塞,导致设备需要进行停机检测,对于甲醇制烯烃的相关工作开展会产生一定的影响。

三、甲醇制烯烃净化水中油类物质的成分分析

为了工作人员在实际工作中能够对相关管理工作进行优化,需要进一步确定纯化水中COD的组成以及来源积极采用固相萃取和色谱联用的技术,对纯化水中的各种有机物进行分析。在近年来的研究调查中,显示油中的大部分有机物属于聚甲基苯,而这也证明了工业装置油气理论的正确性。

根据工业油气理论,甲醇在硅铝磷酸盐的第1种形式中一部分大分子量的碳氢化合物会吸附在催化剂的孔道上。催化剂在使用过程中属于一种多甲基苯和联苯类物质,这种物质会在整个反应过程中起到促进反应的作用,并且为反应逐渐引入甲基,在整个反应开展的过程中,随着碳链的不断增加,以断链为反应的中心,反应过程中的乙烯、丙烯、C4逐渐形成,并且形成后的各种物质会由催化剂的孔道中排出,并且仅限于催化剂孔径的活性中心而各种物质会被困在催化剂的孔道内,逐渐形成甲基苯,一种活性较低的芳香族物质,除此之外,在反应器中催化剂通道也会出现积碳的现象,从而对分子孔筛产生阻塞,进而出现积碳的现象,导致分子孔塞出现阻塞导致低碳烯烃不能正常排出其中。

四、调整净化水中COD以及油含量的具体方案

甲醇制烯烃的优化能够有效减少重有机生产甲醇制烯烃反应的产物,净化水工作的开展需要从源头上解决COD含量较高的问题,而反应参数的调整会导致其他多方面因素产生波动,所以工作人员需要慢慢的进行调整和规划。一般情况下来说,为了保障反应的顺利进行,工作人员需要尽量降低反应温度和催化剂的使用剂量,但不可对整个反应产生影响,需要对催化剂的燃烧量进行调整,以降低反应气体中含有的苯含量,但具体的變化需要根据实际的需求做出进一步的优化,以保障甲醇制烯烃工艺能够顺利开展。

污水汽提塔的运行以及提高污水汽提塔的蒸馏效率是减少直接进化出水中COD波动的一个主要方式,工作人员可以对污水汽提塔底部的再度进行控制并增加产气量,这样能够使污水汽提塔的运行效率得到提升,保障甲醇制烯烃的整个工艺更为顺利地开展。工作人员在进行实际研究时,需要详细分析甲醇制烯烃水体系中的进料组成,以及COD的组成,以及最终的物质含量,并针对含油废水的分离装置进行相应的预处理,通过这种方式能够提高净化水的含油率,使净化水中的COD含量得到有效的控制,而根据不同的形式可以在石油废水中进行有效的处理,将其分为油、分散油和乳化油。进入油污水气体塔的水,主要油和乳化油。可以在进行油水分离时,应当选择合适的方式对其进行调整,以保障油水分离的可参考性。

总结

油水分离设备相较于投入使用前和水油以及固体含量的分析,工作人员可以发现,随着运行时间的不断延长,水入口由分离油和水的含量在不断增加,而出口固体的含量在增加到一定程度后会逐渐减少,根据滤波器的特性,以及由分离器和水在作业过程中的状况,工作人员需要不断对其中存在的问题进行跟踪改进。通过对净化水中的COD成分进行处理,使其降低后净化水的水质则能够明显改善,在进行实际处理时,二次利用可以在适当范围内进行,以保障净化水的处理效果。

参考文献

[1]孙慧峰,刘桂莲. DMTO与SMTO甲醇制烯烃工艺的能耗分析及优化节能[J]. 石化技术与应用,2021,39(04):234-241.

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