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銅基催化劑甲醇合成系統的化學清洗

發表時間:2023-11-02 13:49

某甲醇生產廠在生產甲醇過程中,每半年左右,甲醇合成塔、蒸餾分離設備內均易沉積無機和有機物相互包裹的蠟樣垢。蠟垢與水垢性能相差極大,用常規酸洗和機械方法難以清除。根據垢的成分現用絡合清洗的方法解決了清洗難題。
  蠟垢的成分分析結果:
  組分 AL2O3 ZnO CuO Fe2O3 蠟質
  質量分數 42~57% 28~36% 11~15% 0.2~0.6% 11~24%
  由于合成甲醇使用銅基催化劑,AL2O3ZnO作為活性銅基催化劑的骨架,在使用過程中部分溶解或崩解脫落,在生產設備緩流部位有類似蠟狀烴類和無機物沉積成垢。根據蠟垢成分的分析,蠟狀垢是由無機催化劑與有機蠟烴兩部分組成的,蠟質烴熔點大致范圍80~95℃,是C18碳以上的烷烴組成的疏水物。
  根據垢的成分性質,我們擬定如下配方進行清洗:
  三乙醇胺   10~30g/L
  氨水:10~30g/L;
  葡萄糖酸鈉:10~30g/L;
  EDTA20~40g/L
  BTA0.1~0.2g/L
  馬丙共聚物:5~10g/L
  辛基酚醚: 10g/L
  支鏈烷基磺酸鹽: 15g/L
  消泡劑:1~2g/L
  其中,三乙醇胺和葡萄糖酸鈉對AlFe離子絡合性能好,EDTAZnCu絡合性能好,氨水對ZnCu有輔助絡合作用,BTA防止鍍銅的發生。表面活性劑為滲透除蠟劑。
清洗時將清洗液加溫至70~80℃,蠟質逐步液化,大部分漂浮于清洗液表面,少部分呈半乳化態分散懸浮于清洗液中;無機垢中的AL2O3ZnO為兩性物質,在較強的堿度條件下被溶解,相應的離子則絡合于水中;CuOFe2O3則由于EDTA的絡合作用,也有部分溶于水中。由于沉積垢為有機無機相互包裹垢,當一種垢在清除,另一種垢會暴露在清洗液中,相互促進。
  由于清洗劑中不含腐蝕性物質,對不銹鋼設備沒有腐蝕性。采用循環清洗,清洗3~4小時后拆開分離設備出口處檢視,垢均得到清除。清洗完后用清水漂洗1~2次,清洗結束。

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