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MTBE 설비의 메탄올 회수 시스템의 부식과 그 예방에 관하여, 항력석화(대련)유한회사의 왕준봉은 MTBE 설비의 실제 생산 상황을 바탕으로 해당 설비의 메탄올 회수 시스템의 부식 문제를 분석했습니다. 우리는 현재 사용되고 있는 MTBE 생산 설비들에 대해 시장 조사를 진행했으며, 조사 대상 설비로는 산동성의 연간 50만 톤 규모 MTBE 설비, 칭다오의 연간 12만 톤 규모 MTBE 설비, 그리고 동영시의 가호화공유한책임회사의 연간 25만 톤 규모 MTBE 설비가 있습니다.위 세 가지 생산 장치의 운영 상황을 분석한 결과, 그 공통점은 메탄올 회수 시스템에서 모두 다양한 정도의 부식 문제가 있으며, 추출 탑의 체크플레이트에 있는 구멍들이 막혀 있다는 것입니다.원인을 분석해 보면, 부식과 막힘의 가능성이 있는 경우는 다음과 같습니다. 첫째, 유리산에 의한 부식입니다. MTBE 생산에 사용되는 촉매는 대구경의 강산성 양이온 교환 수지로, 이는 교차결합된 스티렌 구슬 형태이며 황산으로 황화 처리를 거쳐 만들어집니다. 출하될 때에는 황화 반응 후 촉매의 공극에 남아 있는 저분자량의 벤젠설폰산과 같은 불순물들을 제거하기 위해 엄격한 탈산 처리가 반드시 이루어져야 합니다.일반적인 생산업체들은 출하되는 촉매에 대해 엄격한 처리를 거치며, 사용 단위에서도 촉매를 설치한 후에 물로 세척 처리를 하므로 이 요인은 MTBE 설비에 부식이 발생하는 근본적인 원인이 아닙니다.둘째, 금속 이온과 알칼리성 물질들은 메탄올과 카르본 테트라에 포함된 알칼리 금속 이온 및 알칼리성 물질들과 반응하여 촉매 내의 H 이온을 대체합니다. 그 결과 H 이온들이 제거됩니다. 이러한 원료들에 포함된 금속 이온과 알칼리성 물질들은 각각 메탄올 정화기, 반응기, 촉매 증류탑을 거치면서 거의 모든 금속 이온과 알칼리 금속들이 촉매에 흡착됩니다. 동시에 등량의 H 이온들이 방출됩니다. 이 H 이온들은 물질과 함께 메탄올 추출용 순환수로 들어가게 되며, 이 H 이온들로 인해 추출용 순환수가 산성화되어 장비가 부식될 수 있습니다.현재 당사에서 사용하는 카르본 테트라 원료는 탈수 유닛에서 공급되며, 원료의 알칼리 금속 함량은 0.15PPm이고, 알칼리성 물질의 함량은 1.1PPm입니다. 메탄올 내의 알칼리성 물질 함량은 1PPm입니다.동시에 메탄올은 반응에 참여하기 전에 정화기를 거쳐 소량의 알칼리성 물질을 충분히 제거할 수 있다.그러므로 이 부식도 더 큰 부식을 일으키지는 않습니다.삼, 반응층의 과열로 인해 황산기가 떨어져 나가면서 발생하는 부식. 정상적인 에터화 반응 온도는 40℃-75℃입니다.반면, 에터화 반응 촉매의 탈설폰화 확률은 80℃ 이하에서는 거의 제로에 가깝습니다.반응층의 온도가 과도하게 상승할 때에만 촉매의 설폰산이 떨어져 나갈 수 있습니다.반응층의 과온을 유발하는 요인으로는 다음과 같은 것들이 있습니다: 1. 생산 운전 중 메탄올 펌프가 갑자기 정지되어 알코올과 올레핀의 비율이 너무 낮아지면, 이소부틸렌이 자가중합되면서 많은 열이 발생합니다. 이로 인해 반응층의 특정 부분에서 과온이 발생하여 촉매의 설폰화 작용이 방해받습니다.2. 원료인 이부틸렌의 함량이 불안정하여 계속 변동하므로, 알코올과 이부틸렌의 비율이 너무 낮아집니다. 또한 이부틸렌의 자가중합으로 인해 반응층의 온도가 상승하여 설폰산염이 떨어져 나갑니다.3. 즉, 우리는 장기간에 걸쳐 장치를 가동시키고자 하며, 원하는 전환율을 얻기 위해 의도적으로 반응 온도를 높이는데, 이로 인해 촉매가 탈황되는 것입니다.위에서 살펴본 바와 같이, 장기간에 걸쳐 장치를 안정적으로 가동시키기 위해서는 위와 같은 요인들을 극복해야 하며, 특히 황산에 의한 부식을 막는 것이 중요합니다.우선 안정적으로 운전해야 하며, 정기적인 점검을 강화하여, 알코올과 올레핀의 비율이 너무 낮아져서 이소부텐이 자가중합되고 그로 인해 반응 층의 온도가 상승하여 탈황 현상이 발생하는 것을 막아야 합니다.둘째는 원료인 알칼리 금속과 알칼리성 물질의 함량을 엄격하게 통제하여, 메탄올 정화기 내에서 이러한 물질들이 완전히 제거되도록 하는 것입니다.셋째, 순환 추출수의 pH 값을 정기적으로 측정하고, 물을 자주 교체하여 순환 추출수의 pH 값이 6.5~8.0 범위 내에 유지되도록 해야 합니다.넷째, 필요한 경우 순환 추출수에 알칼리를 첨가하여 중화시킴으로써, 운전 중의 pH 값을 높이는 것입니다.다섯째는, 순환 추출수 시스템의 장비 소재를 인위적으로 향상시키고, 순환 추출수 파이프 라인에 탈산 장비를 추가하여 부식에 대비하는 것입니다. 2015년 04월 14일