分析MTBE裝置的節(jié)能降耗策略

張紅晨，李宜蓉，楊紅濤

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川成都 611930）

分析MTBE裝置的節(jié)能降耗策略

張紅晨，李宜蓉，楊紅濤

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川成都 611930）

隨著國家綜合國力的增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展隨之而來受到了一定的壓力，供應(yīng)和需求之間的不平衡抑制了油價(jià)上漲，低價(jià)油會(huì)一直持續(xù)，同時(shí)成品油以及化工市場也受到原油價(jià)錢下跌的影響，國內(nèi)許多煉油廠的經(jīng)營也遇到了許多問題。面對嚴(yán)峻復(fù)雜的經(jīng)營局面，必須做到降低自身的成本、求生存，最后核心是取得發(fā)展，從而有效地提高經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)所需費(fèi)用，提高企業(yè)的市場競爭力

MTBE；節(jié)能；降耗

1 MTBE裝置存在的問題

1.1 甲醇回收系統(tǒng)腐蝕

MTBE裝置在使用一段時(shí)間后甲醇回收系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備腐蝕問題，萃取塔尤為嚴(yán)重。一般萃取塔為碳鋼設(shè)備，由于腐蝕嚴(yán)重，必須將萃取塔打開進(jìn)行清掃，一打開就能看到一層厚厚的鱗片狀的黑色堵塞物，此外還有紅褐色銹蝕物，塔內(nèi)的篩孔間隙被黑褐色碎渣堵塞。將該黑色物質(zhì)放到磁場中它可以自動(dòng)轉(zhuǎn)向，所以推斷具有弱磁性，進(jìn)而判斷出該物質(zhì)可能是四氧化三鐵。

1.2 MTBE裝置蒸汽用量

在MTBE裝置中，一般情況下異丁烯轉(zhuǎn)化率在98%以上，與經(jīng)濟(jì)效率相結(jié)合，節(jié)能降耗主要應(yīng)該集中在降低能耗方面。

1.2.1 MTBE裝置蒸汽消耗量

在MTBE裝置正常運(yùn)行階段，蒸汽主要用在甲醇回收塔和催化蒸餾塔之間的塔底重沸器，其中催化蒸餾塔中蒸汽的使用是主要的消耗量，對重沸器中蒸汽消耗量進(jìn)行簡單的分析，其中以每天為基準(zhǔn)：

式中QB為再沸器的熱負(fù)荷(kJ/h)；QL為再沸器的熱損失(kJ/h)；IVW為再沸器中上升蒸汽的焓(kJ/kmol)；近似取ILW=ILM；Wh為加熱介質(zhì)的消耗量(kg/h)。

1.2.2 催化蒸餾塔蒸汽消耗量

通過對蒸餾塔進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到進(jìn)料的不同溫度和塔底重沸器之間的關(guān)系。進(jìn)料溫度升高到57℃比55℃蒸汽量減少0.165t/h。

2 節(jié)能降耗策略

2.1 腐蝕問題的解決措施

對于腐蝕問題，有以下幾點(diǎn)建議：

（1）加強(qiáng)對凈化器的凈化，使金屬離子和堿性物質(zhì)在進(jìn)入過濾器之前的含量降低。

（2）把甲醇萃取水的酸堿值作為監(jiān)控的項(xiàng)目之一，并且需要定期檢測循環(huán)水的酸堿值?？刂戚腿∷畃H值在6.5～8.0，同時(shí)定期對水進(jìn)行置換。

（3）需要時(shí)采取加堿中和的方式來有效控制萃取水的酸堿值，但是一定要注意堿的放入量。

（4）在開工最初以及催化劑更換之后，磺酸基是設(shè)備腐蝕的重要原因之一。在開工最初必須嚴(yán)格控制原料溫度，降低離子過濾器的反應(yīng)時(shí)的溫度，來減少磺酸基團(tuán)的數(shù)量。

（5）嚴(yán)格控制醇烯之間的比值，可以有效控制甲醇醚化反應(yīng)生成的水，從而可以減弱水浸泡導(dǎo)致的酸基團(tuán)脫落。

（6）有效解決吸氧腐蝕的措施：對于吸氧腐蝕，斷絕氧氣非常困難，可以通過在甲醇回收裝置中安裝犧牲陽極發(fā)來除去氧氣，從而確保設(shè)備安全。此外還可以降低甲醇回收塔中進(jìn)料溫度來降低氧活性，最終減輕換熱器和管線腐蝕程度。

2.2 提升進(jìn)料溫度

2.2.1 減小物料熱損失

通過計(jì)算熱損失，已知導(dǎo)熱系數(shù)為0.1W/（m.℃），傳熱系數(shù)aT=9.4＋0.052（tw-t）｛主要適用于小于150℃｝，通過求解得出dc=13.6mm。所以得出為了減小物料中的熱損失，保溫層厚度最好不低于13.6mm。

2.2.2 強(qiáng)化換熱器效率

采用逆流的方式進(jìn)行換熱，在冷熱物料溫度不變的情況下為提高冷物料的出口溫度，應(yīng)該從以下幾方面入手：①采用翅片式來擴(kuò)大傳熱面積同時(shí)有效的促進(jìn)流體的湍流，達(dá)到提高傳熱效率的目的。②將傳熱表面制作成凹凸不平或者波紋型等形狀，目的是增加擾動(dòng)，使邊界層厚度減小，從而強(qiáng)化傳熱。③可以將小金屬顆粒涂抹在傳熱表面或填充在傳熱表面之間，來實(shí)現(xiàn)增大傳熱面積的目的。④增強(qiáng)對流體的擾動(dòng)。采用不同種類的異型管，或者在管內(nèi)安裝螺旋圈、金屬卷片等，進(jìn)而增強(qiáng)流體的擾動(dòng)，層流內(nèi)層會(huì)逐漸減薄，對流傳熱熱阻減小。

3 結(jié)束語

通過對甲醇回收系統(tǒng)設(shè)備腐蝕性的分析，可以采用一定的方法來防止腐蝕的頻繁發(fā)生從而有利于節(jié)能。通過提高M(jìn)TBE裝置中在催化蒸餾塔內(nèi)的進(jìn)料溫度，能夠有效節(jié)省低壓蒸汽的用量。但是在此過程中不能過度提高進(jìn)料的溫度，原因是有部分沒有轉(zhuǎn)化的異丁烯在蒸餾塔中進(jìn)行放熱反應(yīng)，太高的進(jìn)料溫度導(dǎo)致MSBE含量增加，將會(huì)造成塔頂內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量大大下滑。一般進(jìn)料穩(wěn)定緩慢提高5～8℃就可以節(jié)約低壓蒸汽，從而達(dá)到降低成本增加效益的最終目的。

[1] 李文波，付靜.我國汽油添加劑的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].齊魯石油化工，2002，30（2）：59-62.

Analyze the Energy Saving Strategy of MTBE Device

Zhang Hong-chen，Li Yi-rong，Yang Hong-tao

With the strengthening of national comprehensive national strength，economic developmenthas been subject to a certain pressure，supply and demand imbalance between the inhibition of oil prices，low-cost oil will continue，while re fi ned oil and chemical market also Affected by the decline in crude oil prices，many domestic refineries operating also encountered many problems.In the face of severe and complex business situation，we must reduce the cost of their own，and strive to survive the fi nal core is to achieve development，so as to effectively improve the economic ef fi ciency，reduce production costs and improve the market competitiveness of enterprises.

MTBE；energysaving；consumption reducing

TQ223.24

：A

：1003–6490（2017）04–0113–01

2017–03–15

張紅晨（1990—），男，四川成都人，助理工程師，主要研究方向?yàn)镸TBE/1–丁烯生產(chǎn)。