宁英辉，兰 杰
（神华榆林能源化工有限公司，陕西 榆林719302）
［摘 要］神华榆林能源化工有限公司600 kt/a甲醇制烯烃工业装置（配套甲醇装置产能为18 Mt/a）催化剂由SMC001更换为UOP280后，装置运行3个月后即由于蜡状物附着在塔盘上造成水洗塔压差较高，严重影响甲醇进料负荷的提升。对水洗塔蜡状物进行红外光谱分析，确认蜡状物主要成分为六甲基苯。通过在水洗塔注入点2注入阻垢分散剂后，换热器的换热效果明显增强，进而通过注入柴油、二甲苯并采用高压水机械清洗后，最终解决了水洗塔压差高的问题，使甲醇进料负荷得以提升；但这些措施会在一定程度上使水洗水的COD升高，增加污水汽提塔及污水处理系统的负荷。
［关键词］甲醇制烯烃；水洗塔压差；蜡状物；阻垢分散剂；柴油；二甲苯；机械清洗；水洗水COD
［中图分类号］TQ221.21 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2018）03-0043-05
0 引 言
神华榆林能源化工有限公司600 kt/a甲醇制烯烃工业装置（配套甲醇装置产能为1.8 Mt/a）中，甲醇制烯反应产生的绝大部分水在水洗塔中冷凝下来，未经转化的甲醇及反应产生的二甲醚等氧化物及重组分经水洗水洗涤、冷凝后进入水洗水中，使得水洗水中COD增加；同时，经过急冷塔的产品气也会携带微量的1～3 μm催化剂超细粉进入水洗塔中，进而影响急冷水洗系统换热器的换热效率。而冷凝下来的重组分及催化剂超细粉附着在水洗塔的塔盘上，将会引起水洗塔压差增高，从而影响甲醇进料负荷。
前期我公司600 kt/a甲醇制烯烃工业装置使用的催化剂为SMC-001，由于SMC-001催化剂的磨损指数为0.18～0.40 %/h，磨损指数稍高，耐磨性能不良，导致催化剂日损量较大，110%甲醇进料负荷下，催化剂日损量最高达4 t，造成催化剂的严重浪费，而且跑损的催化剂进入后续急冷水洗系统引起水中固含量增加，使空冷器及换热器等的换热效率严重下降，为维持换热效率，空冷器及换热器等需频繁清洗，耗费了大量人力物力，增加了维护成本，降低了装置的整体效益。为此，我公司将催化剂更换为UOP-280，其磨损指数为0.10～0.20 %/h，110%甲醇进料负荷时，催化剂的日损量最优达到1.2 t。更换为UOP-280催化剂后，催化剂跑损明显减小，但使用UOP-280催化剂后产品的分布与使用SMC-001催化剂时不同，产生的重组分易在水洗塔塔盘冷凝，一部分呈蜡状物附着在塔盘上，在装置运行3个月后就出现水洗塔压差较高的现象（达80 kPa），严重影响了甲醇进料负荷的提升。
目前同类装置出现这种问题时，一般采取离线高压水机械清洗换热设备，以及注柴油或二甲苯在线清洗、在线高压水机械清洗塔盘等方法进行处理，但这些措施未能从根本上解决急冷水洗系统存在的上述问题，且频繁进行换热器清洗会使设备损耗速度加快，维修成本增高，并带来较大的安全隐患。
1 水洗塔压差上涨或波动的问题
在未采取措施处理水洗塔压差高的问题前，水洗塔中下部压差值与水洗塔液位值随时间推移分别呈现类正弦、余弦曲线形态：当水洗塔中下部压差增大时，水洗塔液位大幅降低；而当水洗塔中下部压差大幅减小时，水洗塔液位大幅升高。如果水洗塔液位低时恰逢水洗塔中下部压差大幅增大，则会因大部分水滞留在水洗塔塔盘上，几分钟内水洗塔液位几乎降至零，从而易引发水洗水泵抽空的现象；而当水洗塔中下部压差高达80 kPa时，会严重影响甲醇进料负荷，甲醇进料负荷由105%最低降至85%；同时，水洗塔压差高使得产品气夹带大量水洗水进入一段吸入罐，对烯烃分离产品气压缩机一段吸入罐的液位造成严重影响，而且一些蜡状物进入一段吸入罐吸入泵过滤网后，堵塞过滤网，会使泵发生抽空现象。因此，一段吸入罐液位迅速上涨至接近产品气压缩机联锁液位时，需紧急打开现场排放阀降低产品气压缩机一段吸入罐液位，防止产品气压缩机联锁跳车。
经分析，水洗塔中下部压差值与水洗塔液位值随时间推移呈现类正弦、余弦曲线形态，主要与水洗塔塔盘部分孔道被堵塞致使一层或几层水洗水重量与产品气呈现压差的大小有关，当水洗塔塔盘一层或几层的水积累到一定量时，将会影响气液接触状况，可能由于蜡状物或催化剂在塔盘上的大量附着导致水洗塔压差快速上涨。另外，当水洗塔中部温度上涨较快时，也在一定程度上导致水洗塔中下部压差上涨，而水洗塔中下部压差上涨，可能使水洗水下流受阻，而水洗水下流受阻，一定程度上也会影响水洗塔中下部的压差，但其影响比较有限，可以通过调节换热器的取热负荷避免水洗塔中部温度对水洗塔中下部压差的影响。
2 水洗塔蜡状物性质分析及溶解性试验
更多内容详见《中氮肥》2018年第3期