低温甲醇洗甲醇再生塔的除垢研究

容易程度及价格等因素 ,首先以常用碱性物为主 要清洗试剂 ,适当添加部分表面活性剂 、乳化剂 、 氧化剂等 ,组成碱性清洗剂对甲醇再生塔垢样进 行了复合清洗剂清洗试验 。试验垢样厚度均大于
30 mm ,试验方法为垢样在清洗剂中加热煮沸 30 min ,实验结果见表 3 。
表 3 复合溶剂垢样煮沸试验
配方序号 组份 质量分数 ( %) 溶液 、垢样现象
配方一
NaOH a - SAA
H2O
0. 20～0. 50 0. 10～0. 25
余量
溶液呈棕黑色 ,液面 有少量游离碳 ,垢样 表面部分溶解
配方二
NaOH Na2CO3 乳化剂
H2O
0. 75～1. 50 3. 50～7. 50 1. 00～3. 00
剂的碱性 SAA 水溶液比不加氧化剂的效果要好 。 鉴于碱性物与 SAA 复配溶液的清洗效果 ,考虑到 甲醇再生塔垢样中还含有一部分积碳 、沥青 、硫化
铁 、氧化铁 、催化剂及某些非油溶性污垢等 ,试验 中适当加入有机溶剂 、络合剂和螯合剂 ,调整后的 配方及溶垢结果见表 4 。
表 4 调整后的复合溶剂垢样煮沸试验
(收到修改稿日期 2002 - 02 - 09)
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JOURNAL OF THE CHEMICAL FERTILIZER INDUSTRY Vol. 29 No. 2 2002 (源自文库erial No. 170)
1 污垢主要成份及成因分析 甲醇再生塔塔径 900 mm ,高 23 m ,有塔盘 40
层(其中提馏段 27 层 ,每层塔盘有 290 ×70 ×62 泡罩 10 个) 。提馏段自上而下器壁垢层逐渐变 厚 ,其中部垢层厚度大于 2 mm ,至塔底部有大量 厚度大于 100 mm 垢层 。垢层外观呈黑色 ,夹杂有 少量棕褐色斑点 ,质地坚硬 。对垢样进行定性分 析 ,其主要成份为水 、灰份 、胶质沥青 、焦质 、氧化 铁 、硫化铁 、催化剂粉尘及灰尘等 。从垢层组成来 看 ,甲醇再生塔积垢分为 2 层 :内层是附着力较强 的结焦与碳化的油垢 ,此层为焦油垢 ,其大部分是 焦质与沥青 ,并含有少量有机聚合物与腐蚀产物 ; 外层是附着力较强的高分子粘结体油垢 ,此层为 胶油垢 ,既含有焦油沥青 ,又含有较多的有机聚合 物。
3 配方四挂片腐蚀实验情况 挂片材料 :20 cm2 A3 标准钢 实验条件 :温度 80 ℃,挂片腐蚀实验时间 8 h 现象 :试片无点蚀 ,表面光滑 腐蚀速率 :0. 184 4 g/ (m2·h) 结论 :合格
4 结语 以碱性物 + SAA + 有机溶剂 + 络合剂形成的
复合清洗剂 ,其 5 %的水溶液在沸腾温度下对甲 醇再生精馏塔垢样具有良好的除垢作用 。在碱性 物 + SAA 溶液中加入有机试剂能增强对焦油垢的 清除能力 。配方中加入自制的轻油代替有机溶 剂 ,由于轻油中含有亲油性芳烃化合物 ,它对去除 积碳 、剥离涂层有较大作用 。加入络合剂能与垢 样产生络合作用 ,同时它还与碱 、SAA 、有机溶剂 作用 ,促使焦质与沥青质乳化和增溶 ,加速混合油 垢的清洗 。因此这一方法对低温甲醇洗装置甲醇 再生精馏塔的清洗具有较高的使用价值 ,但有关 复合溶剂的清洗机理还需要进一步深入研究 。
深褐色
部分溶解
煤油
黄色
表面微溶
碱液
深褐色
部分溶解
表面活性剂 (a - SAA)
黄色
无变化
另取垢样分别放入上述溶剂中煮沸 10 min , 观察溶液及垢样变化情况 ,结果列于表 2 。
由上述实验可见 ,碱 、轻油对垢样有轻好的溶 解性 ,煤油 、表面活性剂 (a - SAA) 对垢样也有一
Ξ 本文作者的联系电话 :0873 - 7163251
定的溶解性 ,但垢样均不能完全溶解 ,需复合溶剂 才能将垢层清洗干净 。
表 2 垢样煮沸试验
溶剂
溶液
垢样
水
黄色
无变化
乙醇 自制轻油
煤油
黄色 黑色 黑色
表面微溶 部分溶解 ,垢样松散
表面部分溶解
碱液 表面活性剂 (a - SAA)
黑色 褐色
部分溶解 ,垢样松散 表面部分溶解
2. 2 复合溶剂优化实验 根据单组份试剂筛选情况 ,考虑清洗剂购买
Keywords ammonia reference solution light absorption val2 ue biuret improvement
Use of Blow Gas Recovery Method in Medium Nitrogenous Fertilizer Plants Wang Haixue
余量
溶液呈棕黑色 ,液面 有少量游离碳 ,垢样 部分溶解 ,垢样松散
配方三
NaOH Na2CO3 氧化剂 a - SAA
水
0. 10～1. 00 1. 00～10. 00 0. 20～5. 00 0. 10～1. 00
余量
溶液呈棕黑色 ,液面 有少量游离碳 ,垢样 大部分溶解 ,垢样松 散
从表 3 试验情况来看 ,单一碱与 SAA 溶液清 洗能力不足 ,不适应多种油垢的清洗 。碱性物与 SAA 混合并加入乳化剂后 ,通过它们的协同效应 和润湿渗透 ,分散乳化与增溶能力倍增 ,可以代替 石油溶剂清洗轻油垢与重油垢 ,但对粘性更强的 焦油垢 、胶质垢 、含催化剂或硫化铁油垢清洗能力 差 。在碱性 SAA 水溶液中再加入一定量的氧化 剂 ,可使油垢中某些基团发生氧化反应 ,使其分子 间的键断裂 ,或促进垢中有机物分解 ,因此加氧化
all LTS process currently in use may be further reduced. Keywords shift conversion saving in energy heat ex2
change network pinch point technique
Improvement on Biuret Analytical Method Yan Weilong
第 29 卷 化肥工业 第 2 期
低温甲醇洗甲醇再生塔的除垢研究 Ξ
刘志云 何 洁 (云南驻昆解放军化肥厂 开远 661600)
摘要 低温甲醇洗甲醇再生塔垢样坚硬 ,机械清洗困难 。通过试验确定了一种复合化学清洗剂配方 (碱性 物 + SAA + 有机溶剂 + 络合剂) ,除垢完全 ,有较好的使用价值 。
Abstract The blow gas recovery method has been gradually popularied and applied in medium nitrogenous fertilizer plants , and from a survey of several recovery units in service a sum - up is made of the design and type selection of equipment for recovery of blow gas used in these plants ,as well as the experiences gained in process design and selection of process conditions , so as to perfect this method.
Abstract A reference solution is made up , with its ammonia concentration identical to that of the urea solution , and by making use of the principle of the shade of color produced by ammonia of the same concentration and the copper double salt developer being basically similar , i. e. , the light absorption value being the same , errors from ammonia interference are thus eliminated. The method can replace that of ammonia distillation under controlled temperature and shorten considerably the analytical time. A contrast test is done , and the accuracy of the method has been verified.
2 清洗剂的确定 2. 1 单组份试剂的筛选
向 500 mL 烧杯中分别加入不同溶剂 200 mL , 再将取自甲醇再生塔的垢样 (厚度 > 30 mm) 分别 加入进行浸泡实验 ,观察溶液和垢样变化情况 ,结 果列于表 1 。
表 1 垢样浸泡试验
溶剂
溶液
垢样
水
无色
无变化
乙醇
无色
无变化
自制轻油
究其成因 ,是由于驻昆解放军化肥厂采用的
褐煤加压气化工艺制备粗煤气的过程属低温干馏 过程 ,此过程除产生氢气 、一氧化碳 、二氧化碳 、甲 烷 、氮气等常见气体外 ,还产生含酚污水 、不饱和 碳氢化合物 、有机硫 、轻油 、胶油 、焦炭 、沥青质和 粉尘等杂质 。粗煤气经过油水分离除去大量水 、 酚 、油后 ,又经耐油耐硫变换 、低温甲醇洗装置 ,粗 煤气中除氢气 、氮气 、甲烷 、一氧化碳外 ,其它气体 及杂质都被甲醇脱除 。由于上述杂质在溶液中不 能分解 ,经长时间的积累和聚合 ,极易在再生塔内 壁及塔内件上附着结垢 ,从而导致塔效降低 、能耗 上升 。
配方序号 配方四
组份 质量分数 ( %)
现象
NaOH Na2CO3 Na2SiO3 络合剂
a - SAA 自制轻油
20～30 10～20 20～30 10～15 2～10 2～5
采用 5 %浓 度 水 溶 液 煮沸 30 min ,溶液呈深 黑色 ,液面有少量游 离碳 ,垢样全部变为 粉状
从表 4 试验情况可知 ,配方调整后其 5 %的 水溶液对甲醇再生塔垢样有良好的溶解和除垢作 用。
关键词 除垢 化学清洗 低温甲醇洗 甲醇再生塔 复合清洗剂
云南驻昆解放军化肥厂煤制氨系统采用开远 小龙潭矿的劣质褐煤为原料 ,粗煤气中含有轻油 、 焦油 、沥青 、粉尘等杂质 ,采用低温甲醇洗技术予 以脱除 。低温甲醇洗装置运行 3 年来情况良好 , 但近期甲醇再生精馏塔由于甲醇溶液中的杂质在 系统中长期积累和聚合产生大量积垢 ,使得再生 塔效率降低 ,甲醇无法再生 ,生产受到严重影响 。 经与国内其它采用低温甲醇洗技术的厂家联系 , 未遇到此类问题 。查阅有关资料 ,也未见相关报 道 。由于污垢质地十分坚硬 ,加上精馏塔内径小 、 内件结构复杂 ,机械清洗十分困难 ,拟采用化学方 法清除甲醇再生塔垢层 。为此 ,对垢层开展了研 究。
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第 29 卷 化肥工业 第 2 期
Keywords blow gas recovery use sum - up
Sideline Experiment on and Industrial Application of Hydrolysis Catalyst QSJ - 01 for High Concentration COS at Ambient Temperature