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摘要：现有甲醇制烯烃工艺在生产轻烯烃产品的过程中，会副产大量的水和少量油类物质，这些生成物随着反应气一起在后续系统冷却，油类物质进入水中，增加了外排废水中的COD含量，也会在甲醇制烯烃工艺的水系统中凝固，导致换热器、空冷器的换热效率下降。基于此，本文详细探讨了甲醇制烯烃工艺净化水a的洁净与利用，旨在改善净化水水质，拓展了其综合利用途径。
关键词：甲醇制烯烃工艺；净化水；洁净；利用研究
目前，在现有的甲醇制烯烃工艺生产过程中，均会副产大量的水及少量油类物质，这些副产物最终会在污水汽提塔中进行初级处理，汽提出少量甲醇、二甲醚等有机物后，污水汽提塔塔底采出的废水称作净化水，并送至污水处理系统。其中，副产物之一的油类物质，其含量约占到产品气总量的0.3%，在反应气处理的过程中，被带到装置水系统的各个点，给水系统带来以下问题：①外排净化水中的COD 偏高。②水系统换热器、重沸器、塔器等出现堵塞情况。因此，甲醇制烯烃工艺净化水的洁净与利用具有重要的现实意义。
1 净化水中COD 及有机物含量影响因素
1.1甲醇制烯烃反应产物
甲醇制烯烃反应产物较为复杂，根据相关文献，目前主流的甲醇制烯烃反应机理为“烃池”理论，其中反应过程中涉及到27 种化学反应，产物众多，而污水汽提塔的设计一般只能回收未反应完全的甲醇、二甲醚等物质，其他副反应产物诸如酮、醛、长链烷烃和芳烃类物质无法在污水汽提塔中脱除，导致甲醇制烯烃工艺净化水中COD 含量出现偏高，超出设计值。
1.2 污水汽提塔汽提效率
作为直接降低净化水中COD 含量的单元，污水汽提塔的汽提效率至关重要。目前发现，随着甲醇制烯烃装置运行周期的延长，污水汽提塔塔塔底重沸器效率会逐渐降低，蒸汽通量降低，使得汽提塔汽提热源不足，汽提塔汽提分离效果下降。其主要原因是汽提塔在长时间运行后，塔内出现挂壁污垢物脱落沉积在塔底重沸器，导致换热效率逐渐降低，通量下降，压降增大，此种情况会随着装置运行周期的延长而逐渐恶化。
1.3污水汽提塔进料组成
污水汽提塔的进料包括甲醇制烯烃装给反应气降温洗涤的急冷水和水洗水、反应气压缩机段间冷凝液、洗涤氧化物废水等。洗涤的急冷水和水洗水、洗涤氧化物废水中的有机物含量直接随着反应气的组成种类和组分含量的多少而变化，主要有机物组成为甲醇、二甲醚、酮、醛、长链烷烃、芳烃类等。水洗塔含油水、烯烃分离装置的洗涤氧化物废水直接进入汽提塔，随着反应工段的操作变化，反应气的组成种类和组分的含量变化，会将轻烃、油类物质带至污水汽提塔，而当这些水进入污水汽提塔回收时，短时间内会造成污水汽提塔的负荷增加，使得油类物质不能有效汽提，也会使污水汽提塔底部采出的净化水中COD 含量出现大幅波动。
2 降低净化水中COD 及油含量的方案
2.1调整优化甲醇制烯烃反应参数
优化甲醇制烯烃反应，减少甲醇制烯烃反应产物中重组分有机物的产生，是从源头上解决净化水COD 含量高的途径，但反应参数的调整会造成很多其他因素波动，需要不断地缓慢调整观察。一般来说，在保证反应产率的情况下，应尽量降低反应温度，控制稳反应器催化剂藏量以及催化剂循环量，控制再生、待生催化剂的含碳量，可减少反应气中的多甲醇、二甲醚以及甲基苯含量，但具体的变化情况还需要进一步验证。
2.2优化污水汽提塔操作
优化污水汽提塔操作并提高污水汽提塔的汽提精馏效率是减少净化COD 含量波动的直接途径。比如提高污水汽提塔塔底再沸温度、加大塔顶采出、根据操作情况及时加大除油量、停工检修期间清洗汽提塔内壁及塔底重沸器管束延长设备使用周期，可提高污水汽提塔运行效率有效保证净化水COD平稳。
2.3调整污水汽提塔进料工艺流程
优化进料组成，并研究甲醇制烯烃各水系统中COD 组成和含量，对重点废水增设油水分离设施进行预处理，也可改善净化水的含油量并降低净化水中COD 含量。废水中的油类按照存在形式不同，可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油，进入污水汽提塔中的水中油类主要以浮油和乳化油为主，因此，选取的油水分离方式应为先破乳，然后进行油水分离。比如，对甲醇制烯烃装置水洗塔进行改造时，在塔底部位置增设隔油槽，将水洗塔底部的上层液体不断采出，经水洗水悬液除油器除油，再经聚结器去除微量油后进入污水汽提系统，悬液除油器、聚结器的右侧进入沉降罐沉降脱水后，送至罐区油罐，定期按照一般废油外卖。某甲醇制烯烃装置增设油水分离装置前、后净化水中COD 含量见1。
图1 某甲醇制烯烃装置增设油水分离装置
前、后净化水中COD 含量由图1可以看出，甲醇制烯烃装置增设油水分离装置后，净化水中COD 含量明显降低，改善了净化水中的含油量，COD 含量也明显下降。
3 结束语
（1）设置油水分离装置能够有效脱除水洗水中的油类物质，缓解塔盘换热器空冷器堵塞，同时能减轻污水汽提塔的负荷，降低净化水中的COD 含量。
（2）降低净化水中的COD 含量后，净化水的水质明显改善，在适当范围内可直接进行二次利用，降低水耗。
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论文作者:刘伟
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第19期
论文发表时间:2019/7/1
标签：烯烃论文; 甲醇论文; 污水论文; 含量论文; 水中论文; 油类论文; 装置论文; 《建筑模拟》2019年第19期论文;