Thread Content
بخصوص تآكل نظام استرداد الميثانول في محطات إنتاج MTBE وطرق الوقاية منه، قام وانغ جونفنغ من شركة هينغلي للبتروكيماويات (داليان) المحدودة بإجراء دراسة استقصائية للسوق بناءً على الظروف الفعلية لإنتاج MTBE، وذلك فيما يتعلق بحالة تآكل نظام استرداد الميثانول في هذه المحطات. وشملت الوحدات التي تمت دراستها: محطة إنتاج MTBE في شاندونغ بطاقة 500 ألف طن سنويًا، ومحطة إنتاج MTBE في تشينغداو بطاقة 120 ألف طن سنويًا، بالإضافة إلى محطة إنتاج MTBE في مدينة دونغيينغ التابعة لشركة جياهاو للكيماويات المحدودة بطاقة 250 ألف طن سنويًا. وبناءً على تحليل أداء هذه الأنظمة الثلاثة للإنتاج، فإن النقطة المشتركة بينها هي وجود مشاكل تآكل في أنظمة استرداد الميثانول بدرجات متفاوتة، بالإضافة إلى انسداد فتحات الغربال الموجودة في أبراج الاستخلاص. توجد عدة أسباب يمكن أن تؤدي إلى التآكل والانسداد، وهي كالتالي: أولاً، التآكل الناتج عن الأحماض الحرة؛ فالمحفز المستخدم في أجهزة MTBE هو راتنج تبادل الكاتيونات ذو المسام الكبيرة والقوية، وهو عبارة عن كرات من الستايرين المرتبط، تُشكل عن طريق التسليفة بحمض الكبريتيك. ويجب أن يخضع هذا الراتنج لعملية تنقية صارمة قبل خروجه من المصنع، وذلك لإزالة الشوائب مثل حمض البنزين السلفونيك ذو الوزن الجزيئي المنخفض المتبقية في مسامات المحفز نتيجة عملية التسليفة. تقوم المصانع الإنتاجية عمومًا بمعالجة الحفازات قبل تسليمها، كما أن الوحدات المستخدمة تقوم هي الأخرى بغسل الحفازات بعد تركيبها، لذلك فإن هذا الأمر ليس السبب الجذري لحدوث التآكل في أجهزة MTBE. ثانيًا، تقوم أيونات المعادن والمواد القلوية الموجودة في مادتي الميثانول والكربون الرباعي بإزاحة أيونات الهيدروجين الموجودة في العامل المحفز، مما يؤدي إلى تسرب أيونات الهيدروجين. تمر أيونات المعادن والمواد القلوية هذه عبر جهاز تنقية الميثانول والمفاعل وبرج التقطير الحفاز، وفي نهاية المطاف يتم امتصاص معظم أيونات المعادن والفلزات القلوية بواسطة العامل المحفز، مع إطلاق كمية مساوية من أيونات الهيدروجين. تدخل هذه الأيونات إلى ماء دورة الاستخلاص باستخدام الميثانول، وهي كافية لجعل ماء الدورة حمضيًا، مما يؤدي إلى تآكل المعدات. في الوقت الحالي، يأتي المادة الخام من الفئة الرابعة التي تستخدمها شركتنا من وحدة إزالة الهيدروجين، حيث تبلغ نسبة المعادن القلوية في هذه المادة الخام 0.15 جزء في المليون، بينما تبلغ نسبة المواد القلوية 1.1 جزء في المليون، أما في الميثانول فإن نسبة المواد القلوية تبلغ 1 جزء في المليون. في الوقت نفسه، يتم تنقية الميثانول قبل مشاركته في التفاعل لإزالة كميات صغيرة من المواد القلوية. لذلك، فإن هذا النوع من التآكل لن يسبب تآكلاً أكبر. ثالثًا: التآكل الناتج عن تساقط مجموعات الكبريتيك بسبب ارتفاع درجة حرارة طبقة التفاعل؛ حيث تكون درجة الحرارة المثالية لعملية الإيثرة بين 40°م و75°م. أما احتمالية تفكك محفز تفاعل الإيثرة قبل درجة حرارة 80 درجة مئوية فهي تقريبًا صفر. لا يمكن أن يحدث تساقط حمض الكبريت للمحفز إلا عندما يرتفع درجة حرارة طبقة التفاعل. العوامل التي تسبب ارتفاع درجة الحرارة في طبقة التفاعل هي: 1. توقف مضخة الميثانول فجأة أثناء عملية الإنتاج، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الكحول إلى الأوليفينات، وبالتالي يحدث تكثف للإيزوبيوتيلين مما يطلق كميات كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة محليًا في طبقة التفاعل وبالتالي فقدان الكاتاليزатор لخصائصه. 2. محتوى المادة الخام المتمثلة في الإيزوبيوتيلين غير مستقر، حيث يتغير من مستوى عالٍ إلى مستوى منخفض، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الكحول إلى الإيزوبيوتيلين. كما أن تفاعل الإيزوبيوتيلين مع نفسه يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة طبقة التفاعل، مما يسبب تساقط أيونات الكبريتات. ٣. إن ما نطلبه هو أن يعمل الجهاز لفترات زمنية طويلة، ولتحقيق معدل التحويل المطلوب، نرفع درجة حرارة التفاعل بشكل متعمد، مما يؤدي إلى فقدان الكاتاليزатор لخصائصه. وبناءً على ما سبق، فمن أجل أن يعمل الجهاز لفترة طويلة، يجب التغلب على العوامل المذكورة أعلاه، وخاصة منع التآكل الناتج عن الكبريتيك والتساقط. أولاً، يجب التحكم في العملية بشكل مستقر وتعزيز الفحوصات المستمرة، لتجنب حدوث ظاهرة فقدان الكبريت نتيجة ارتفاع درجة حرارة طبقة التفاعل، والتي قد تنجم عن تكثف الإيزوبيوتيلين بسبب انخفاض نسبة الكحول إلى الأوليفين. الثاني هو السيطرة الصارمة على كمية المعادن القلوية والمواد القلوية الأولية، لضمان إزالتها تمامًا من جهاز تنقية الميثانول. ثالثًا، يجب قياس قيمة الرقم الهيدروجيني لماء الاستخلاص المتداول بشكل مستمر، ويجب تغيير الماء بانتظام لضمان بقاء قيمة الرقم الهيدروجيني ضمن النطاق من 6.5 إلى 8.0. رابعًا، إضافة قاعدة إلى ماء الاستخلاص المتداول عند الحاجة لتحييده، مما يؤدي إلى ارتفاع قيمة الرقم الهيدروجيني أثناء التشغيل. الخامس: زيادة مواد المعدات في نظام الماء المستخدم في عملية الاستخلاص بشكل متعمد، بالإضافة إلى إضافة معدات لإزالة الأحماض في أنابيب نقل الماء المستخدم في الاستخلاص، وذلك لاتخاذ تدابير وقائية ضد التآكل مسبقًا. 14 أبريل 2015