CN105819578A - 一种用于mto水洗塔除垢剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水***除垢领域，为解决MTO水洗塔抗垢和在线除垢问题，本发明提出了一种用于MTO水洗塔除垢剂，除垢剂将各组份放入到容器中加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀，冷却至室温后过滤制得，本发明的除垢剂阻止或减少了高凝点副产物与催化剂粉末形成大颗粒物质的可能，同时还能促使已结成垢物的高凝点副产物溶解于水中，在线清除水洗塔中的垢物。

Description

一种用于MTO水洗塔除垢剂

技术领域

本发明涉及水***除垢领域，具体地说涉及一种用于MTO水洗塔除垢剂。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是石油化工的核心和最为基础的化工原料，尤其是乙烯的生产能力是衡量一个国家和地区化工水平的标志之一。目前主要的乙烯、丙烯生产方式是以石油为原料的裂解技术，如石脑油蒸汽裂解、重油催化裂解、乙烷裂解等。然而由于石油资源的逐渐减少，采用传统石油原料的生产路线将面临原料供应紧张的挑战。煤炭资源相对石油资源较为丰富，采用煤经甲醇制乙烯、丙烯可以大大减少石油资源的消耗。甲醇制烯烃(MTO)工艺则是在这种状况下应运而生，显现出巨大的潜在优势。

来自甲醇制烯烃(MTO)装置急冷塔的反应气进入水洗塔下部，与水洗塔上部来的水洗水逆流接触，进行传质传热。水洗塔的作用主要有3个；一是将反应气中水蒸气冷凝；二是将反应气继续降温至压缩机入口温度，同时为烯烃分离单元提供低温热源；三是脱除反应中少量重质烃和部分含氧化合物。

MTO反应过程中，除目的产物低碳烯烃外，还有大量的水蒸汽、混合烷烃、芳香烃、焦炭等副产物。当反应气进入水洗塔中，经过换热后温度降低，高凝点的副产物就会析出，当析出的高凝点副产物和催化剂粉末共存于水洗塔中时，高凝点副产物起到架桥作用和催化剂粉末形成大颗粒物质，堵塞气孔通道，造成水洗塔塔压差升高，影响水洗塔的正常运行，进而影响整个MTO的正常运转，严重的会造成整个装置停工等后果。

目前，解决这类问题都是采用一些旋转分离器或者滤膜分离水洗塔中的催化剂粉末和高凝点副产物的方法。CN203820559U和CN103951098A公开了MTO工艺中急冷和水洗水脱固除油的装置，采用超滤膜分离方法来回收催化剂粉末和高凝点副产物。这些方法都存在局限性，如果高凝点副产物已经和催化剂粉末之间作用形成大颗粒物质，并已粘附和堵塞在塔器通道上。在此情况下所有的分离装置都是无能为力的。

到目前为止，未见国内外采用除垢剂的方法在线去除MTO水洗塔器上已经形成的垢物的报道。

发明内容

为解决MTO水洗塔抗垢和在线除垢问题，本发明提出了一种用于MTO水洗塔除垢剂，阻止或减少了高凝点副产物与催化剂粉末形成大颗粒物质的可能，同时还能促使已结成垢物的高凝点副产物溶解于水中，在线清除水洗塔中的垢物。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于MTO水洗塔除垢剂，除垢剂将下述组份放入到容器中加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀，冷却至室温后过滤制得，各组份的重量份为：

作为优选，各组份的重量份为：

本发明的水洗塔除垢剂的制备方法是简单的加热混合方法，将脂肪醇聚氧乙烯醚增溶剂、2-硝基-4-烷基酚聚氧乙烯醚增溶剂、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠增溶辅剂和去离子水，放入容器中加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀，冷却至室温后，过滤得到。所述的室温为20～25℃。

所述的脂肪醇聚氧乙烯醚增溶剂结构式如(I)所示：

RO(CH₂CH₂O)_nH(I)，

其中，R＝C₁₂～C₁₈烷基，n＝15～40之间的整数，优选为R＝C₁₂～C₁₄烷基，n＝15～30之间的整数。

所述的2-硝基-4-烷基酚聚氧乙烯醚增溶剂分子式如(II)所示：

其中，R₁＝C₈～C₁₈烷基，m＝15～40之间的整数，优选为R₁＝C₁₂～C₁₄烷基，m＝15～30之间的整数。

所述的烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠增溶辅剂分子式如(III)所示：

其中，R₂＝C₁₂～C₁₈烷基，p＝3～4之间的整数，优选为R₂＝C₁₆～C₁₈烷基，p＝3～4之间的整数。

根据MTO水洗塔堵塞物的检测分析得知，水洗塔堵塞物除了大比例的催化剂外，还有部分是起到架桥粘结作用的高凝点副产物，如三甲基苯、四甲基苯和六甲基苯等。本除垢剂除垢原理是选用合适的增溶剂，增加来自反应气的高凝点副产物在水中的溶解度，使高凝点副产物不易析出或已析出的高凝点副产物逐渐溶解。随着高凝点副产物的溶解，阻止或减少了与催化剂粉末形成大颗粒物质的可能。同时还能促使已结成垢物的高凝点副产物溶解于水中，在线清除水洗塔中的垢物。避免由于结垢造成的非正常停车，为MTO装置的长周期运行提供必要条件。

本发明的水洗塔除垢剂是依据增溶剂增溶原理而制成的，用于增溶的表面活性剂称为增溶剂，增大难溶物质的溶解度形成澄清溶液的过程称为增溶。增溶剂之所以能增大难溶性物质的溶解度，是由于它能在水中形成胶团(胶束)的结果。胶团是由增溶剂的亲油基团向内(形成一极小油滴，非极性中心区)，亲水基团向外而形成的球状体。整个胶团内部是非极性的，外部是极性的。由于胶团是微小的胶团粒子。其分散体系属于胶体溶液，从而可使难溶物质被包藏或吸附，增大溶解量。增溶剂最合适的亲水疏水平衡值(HLB)是15-18。

本发明水洗塔除垢剂的使用方法简单，只要加入到水洗塔的水洗水中即可。加入浓度只要大于临界胶团浓度(CMC)即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)可以有效抑制水洗塔中的垢物生成。

(2)可以在线清除水洗塔中已经生成的垢物，避免由于结垢造成的非正常停车，为MTO装置的长周期运行提供必要条件。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的说明，实施例中所用原料均可市购或采用常规方法自制，但实施例并不限制本发明的范围。

实施例1：

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂1。

实施例2

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂2。

实施例3

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂3。

实施例4

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂4。

实施例5

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂5。

实施例6

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂6。

实施例7

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂7。

实施例8

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂8。

实施例9

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂9。

实施例10

将上述各组份分别加入到容器中，加热至各组份完全溶解，搅拌混合均匀后，冷却过滤，即得一种用于MTO水洗塔除垢剂10。

测试例：水洗塔除垢剂除垢效果评价

(1)高凝点副产物的准备

国内某MTO装置由于水洗塔的结垢堵塞，造成了整个装置的非正常停车。在水洗塔现场采集了垢物，通过处理，得到了高凝点副产物，留作除垢剂效果评价用。

(2)实验室评价

将10g高凝点副产物、0.1g实施例中的除垢剂、2000g去离子水加入到带有搅拌装置的烧瓶中，加热到40℃，搅拌保温30分钟，取下抽滤，将滤物在抽真空环境下40℃恒温二小时后称重，得重量为W，不加除垢剂，其余所有物质用量和处理步骤同上，得滤物重量为W₀，

设定：

不加除垢剂时，高凝点副产物的溶解度为S₀

$S_0=\frac{10-W_0}{2000}\×100$

加除垢剂时，高凝点副产物的溶解度为S

$S=\frac{10-W}{2000}\×100$

增溶剂的增溶效果越好，就表示除垢剂的除垢效果越佳。现就以增溶效果D来代表除垢效果。

$D=\frac{S}{S_0}$

使用实施例1-10的增溶效果如表1所示：

表1

Claims (5)

1.一种用于MTO水洗塔除垢剂，其特征在于：除垢剂将下述组份放入到容器中加热至溶解，搅拌混合，冷却至室温后过滤制得，各组份的重量份为：

2.根据权利要求1所述的一种用于MTO水洗塔除垢剂，其特征在于：各组份的重量份为：

3.根据权利要求1或2所述的一种用于MTO水洗塔除垢剂，其特征在于：

所述的脂肪醇聚氧乙烯醚增溶剂结构式如(I)所示：

RO(CH₂CH₂O)_nH(I)，

其中，R＝C₁₂～C₁₈烷基，n＝15～40之间的整数。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于MTO水洗塔除垢剂，其特征在于：

所述的2-硝基-4-烷基酚聚氧乙烯醚增溶剂分子式如(II)所示：

其中，R₁＝C₈～C₁₈烷基，m＝15～40之间的整数。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于MTO水洗塔除垢剂，其特征在于：

所述的烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠增溶辅剂分子式如(III)所示：

其中，R₂＝C₁₂～C₁₈烷基，p＝3～4之间的整数。