Thread Content
О коррозии и способах её предотвращения в системе восстановления метанола на установках по производству MTBE. Ван Цзюньфэн, компания Hengli Petrochemical (Далянь). Исходя из реальных условий производства на установках по производству MTBE, мы провели исследование состояния коррозии в системах восстановления метанола. Объектами исследования стали установки по производству MTBE мощностью 500 тысяч тонн в год в Шаньдуне, установка мощностью 120 тысяч тонн в год в Циндао, а также установка мощностью 250 тысяч тонн в год в компании Dongying Jiahao Chemical Co., Ltd. Согласно анализу работы вышеупомянутых трех производственных установок, их общей особенностью являются проблемы коррозии в системах восстановления метанола в разной степени, а также засорение отверстий в ситах экстракционных колонн. При анализе причин возникновения коррозии и засорений выделяются следующие возможные факторы: во-первых, коррозия, вызванная свободными кислотами. Катализаторы, используемые в установках для переработки MTBE, представляют собой катионно-обменные смолы с крупными порами и высокой кислотностью; они формируются из скрепленных стироловых шариков путем сульфирования серной кислотой. Перед выпуском на рынок такие катализаторы должны пройти строгую обработку с целью удаления примесей, таких как низкомолекулярные бензосульфоновые кислоты, которые остаются в порах катализатора после процесса сульфирования. Обычно производители тщательно обрабатывают катализаторы перед их отгрузкой, а использующие их организации также проводят их промывку после установки. Поэтому это не является основной причиной коррозии в установках на основе MTBE. II. Коррозионное воздействие металлических ионов и щелочных веществ. Ионы алкалийных металлов и щелочные вещества, содержащиеся в метаноле и углеводородах четвертого ряда, заменяют ионы водорода в катализаторе, в результате чего происходит выделение ионов водорода. Металлические ионы и щелочные вещества из этих веществ проходят через фильтры для очистки метанола, реакторы и каталитические колонны; почти все металлические ионы и алкалийные металлы поглощаются катализатором, при этом выделяется эквивалентное количество ионов водорода. Эти ионы водорода попадают в воду, используемую в процессе экстракции метанола. Они способствуют закислению этой воды, что приводит к коррозии оборудования. В настоящее время сырье из категории углеводородов четвертого ряда, используемое в нашей компании, поступает с установок дегидрирования. Содержание алкалийных металлов в этом сырье составляет 0,15 ППм, содержание щелочей — 1,1 ППм, а в метаноле — 1 ППм. В то же время метанол перед участием в реакции проходит через очиститель, что позволяет удалить небольшое количество щелочных веществ. Поэтому это воздействие коррозии также не приведёт к более сильной коррозии. III. Коррозия, вызванная отслаиванием сульфонатных групп в результате перегрева реакционного слоя; нормальная температура этерификации составляет 40°C–75°C. А вероятность десульфуризации катализатора этерификационной реакции при температуре ниже 80°C практически равна нулю. Отслоение сульфоната катализатора может произойти только при перегреве реакционного слоя. Факторами, приводящими к перегреву реакционного слоя, являются: 1) внезапная остановка насоса метанола в процессе производства, что приводит к слишком низкому соотношению метанола и алкенов; это, в свою очередь, вызывает самополимеризацию изобутилена с выделением большого количества тепла, что приводит к локальному перегреву реакционного слоя и десульфуризации катализатора. 2. Содержание исобутилена в сырье нестабильно — оно то повышается, то снижается, в результате чего соотношение спирта к алкену становится слишком низким. А самополимеризация исобутилена приводит к перегреву реакционного слоя, что вызывает отслоение сульфат-ионов. 3. Мы требуем длительной работы установки, и для достижения желаемой степени преобразования искусственно повышается температура реакции, что приводит к десульфуризации катализатора. Итак, чтобы устройство могло работать в течение длительного времени, необходимо преодолеть вышеуказанные факторы, особенно предотвратить коррозию, вызванную сульфокислотой и её отслаиванием. Во-первых, необходимо осуществлять стабильную работу оборудования и усилить плановые проверки, чтобы избежать явления десульфуризации, вызванного перегревом реакционной камеры в результате самополимеризации изобутилена, что происходит при слишком низком соотношении спиртов к алкенам. Во-вторых, необходимо строго контролировать содержание щелочных металлов и щелочных веществ в сырье, чтобы обеспечить их удаление в устройстве для очистки метанола. В-третьих, необходимо регулярно измерять уровень pH циркулирующей воды, используемой для экстракции, а также периодически менять её, чтобы уровень pH оставался в диапазоне от 6,5 до 8,0. В-четвертых, при необходимости в воду для циклической экстракции добавляют щелочь для нейтрализации, что способствует повышению уровня pH во время её использования. В-пятых, необходимо улучшить материалы оборудования в системе циклической экстракции, а также добавить оборудование для удаления кислоты в трубопроводах этой системы, чтобы заранее принять меры по защите от коррозии. 14 апреля 2015 года