Thread Content
درباره خوردگی و پیشگیری از آن در سیستم بازیابی متانول در تأسیسات MTBE، وانگ جونفنگ از شرکت هنگلی پتروشیمی (دالیان)، بر اساس وضعیت واقعی تولید در تأسیسات MTBE و مشکلات خوردگی در سیستم بازیابی متانول، بررسیهایی روی تأسیسات فعلی تولید MTBE انجام داده است. واحدهای مورد بررسی عبارتند از: تأسیسات تولید MTBE با ظرفیت ۵۰۰ هزار تن در سال در شاندونگ، تأسیسات تولید MTBE با ظرفیت ۱۲۰ هزار تن در سال در چینگدائو، و تأسیسات تولید MTBE با ظرفیت ۲۵۰ هزار تن در سال در شهر دونگیینگ، متعلق به شرکت جیاهاو کیمیاوی با مسئولیت محدود. بر اساس تحلیل عملکرد سه دستگاه تولید فوق، وجه مشترک آنها این است که همگی دارای مشکلات خوردگی در سیستم بازیابی متان و همچنین مسدود شدن سوراخهای الکهای برج استخراج در سطوح مختلف هستند. دلایل تحلیلشده برای احتمال وجود خوردگی و مسدود شدن عبارتند از: ۱. خوردگی ناشی از اسیدهای آزاد؛ کاتالیستهای مورد استفاده در تجهیزات MTBE، رزینهای تبادل کاتیونی اسیدی با منافذ بزرگ هستند که از دانههای استایرن پیوندی تشکیل شدهاند و از طریق سولفوریلاسیون با اسید سولفوریک ساخته میشوند. پیش از ارسال به بازار، باید این رزینها تحت فرآیندهای دقیقی برای حذف ناخالصیهایی مانند اسید بنزنسولفوریک با وزن مولکولی پایین که در منافذ کاتالیست پس از واکنش سولفوریلاسیون باقی میمانند، قرار گیرند. کارخانههای تولیدکننده معمولاً کاتالیستهای تولیدشده را به طور دقیق پردازش میکنند و واحدهای مصرفکننده نیز پس از بارگذاری، کاتالیستها را شستشو میدهند؛ بنابراین این موضوع دلیل اصلی خوردگی در تجهیزات MTBE نیست. دوم، یونهای فلزی و مواد قلیایی موجود در متانول و کربن چهار، یونهای فلزات قلیایی و مواد قلیایی موجود در کاتالیست را جایگزین یونهای H میکنند؛ در نتیجه یونهای H از کاتالیست جدا میشوند. یونهای فلزی و مواد قلیایی موجود در این مواد، پس از عبور از فیلترهای تصفیه متانول، راکتورها و برجهای تقطیر کاتالیتیک، تقریباً تمام یونهای فلزی و فلزات قلیایی توسط کاتالیست جذب میشوند؛ در همین حال، مقدار معادلی از یونهای H آزاد میشوند. این یونهای H به همراه مواد مذکور وارد آب چرخه استخراج متانول میشوند؛ این یونهای H میتوانند باعث اسیدی شدن آب چرخه استخراج شده و در نتیجه باعث خوردگی تجهیزات شوند. در حال حاضر، مواد اولیه کربن چهار مورد استفاده شرکت ما از واحد خنثیسازی تأمین میشوند؛ میزان فلزات قلیایی در این مواد اولیه ۰.۱۵ پیپیام است، میزان مواد قلیایی نیز ۱.۱ پیپیام میباشد؛ همچنین میزان مواد قلیایی در متانول ۱ پیپیام است. همچنین، قبل از ورود متانول به واکنش، آن را باید از طریق یک فیلتر تصفیه کرد تا مقدار کمی از مواد قلیایی آن حذف شود. بنابراین، این نوع خوردگی نیز باعث خوردگی بیشتری نخواهد شد. سوم، خوردگی ناشی از جدا شدن گروههای سولفونیک در اثر دمای بالای لایه واکنش؛ دمای مناسب برای واکنش اترسازی، ۴۰ تا ۷۵ درجه سانتیگراد است. در حالی که احتمال خارج شدن سولفور از کاتالیست واکنش اترسازی در دمای زیر ۸۰ درجه سانتیگراد تقریباً صفر است. تنها در صورتی که دمای لایه واکنشگر بالاتر از حد مجاز شود، میتواند منجر به جدا شدن سولفونات کاتالیزور شود. عواملی که منجر به افزایش دمای لایه واکنش میشوند عبارتند از: ۱. توقف ناگهانی پمپ متانول در حین فرآیند تولید، که باعث کاهش نسبت الکل به اولفین میشود؛ این امر منجر به پلیمریزاسیون آیزوبوتیلن و تولید مقدار زیادی گرما میگردد و در نتیجه، دمای بخشهای خاصی از لایه واکنش افزایش یافته و کاتالیست از بین میرود. ۲. میزان ایزوبوتیلن در مواد خام ناپایدار بوده و گاه بالا و گاه پایین میرود؛ این امر منجر به کاهش نسبت الکول به ایزوبوتیلن میشود. همچنین، پلیمریزاسیون خودبهخودی ایزوبوتیلن باعث افزایش دمای لایه واکنش میشود و در نتیجه گروه سولفاتی جدا میگردد. ۳. یعنی ما خواستار کارکرد طولانیمدت دستگاه هستیم؛ برای رسیدن به نرخ تبدیل مورد نظر، دمای واکنش را به صورت مصنوعی افزایش میدهیم که منجر به جدا شدن سولفور از کاتالیزور میشود. بنابراین، برای اینکه دستگاه بتواند بهطور مداوم و برای مدت طولانی کار کند، لازم است با عوامل فوق مقابله شود؛ بهویژه برای جلوگیری از خوردگی ناشی از سولفونیک اسید و جدا شدن آن. ابتدا باید عملیات به طور پایدار انجام شود و بازرسیهای مکرر افزایش یابد تا از بروز پدیده خارج شدن سولفور در اثر دمای بالای لایه واکنش، ناشی از پلیمریزاسیون خودبهخودی آیزوبوتیلن به دلیل نسبت پایین الکول به اولفین، جلوگیری شود. دوم، کنترل دقیق میزان فلزات قلیایی و مواد قلیایی موجود در مواد اولیه، به منظور اطمینان از حذف آنها در تصفیهکن متانول. سوم اینکه، مقدار pH آب استخراج چرخشی به طور مداوم اندازهگیری شده و آب به طور مرتب تعویض میشود تا مقدار pH آب در محدوده ۶.۵ تا ۸.۰ باقی بماند. چهارم، در صورت لزوم، با افزودن قلیا به آب استخراج چرخشی، آن را خنثی کرده و مقدار pH آن را در حین فعالیت افزایش میدهند. پنجم، افزایش عمدی مواد ساختاری تجهیزات سیستم استخراج چرخشی و افزودن تجهیزات خنثیسازی اسید در بخشهای لولهکشی استخراج چرخشی، جهت آمادگی زودهنگام برای مقابله با خوردگی. ۱۴ آوریل ۲۰۱۵