纤维膜油水分离技术在DMTO-Ⅱ装置上的应用

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　　摘 要：在DMTO-Ⅱ工艺中，浓缩水回炼制约着甲醇制烯烃装置的连续、稳定运行，针对浓缩水的特性，浓缩水破乳除油处理装置选择纤维膜油水分离技术方案比较适合。通过纤维膜油水分离技术的实践应用，摸索总结了相关工艺控制参数和技改技措经验，并经过设备和工艺的不断改进，成功实现了纤维膜油水分离技术在DMTO-Ⅱ处理浓缩水方面的应用。
　　关键词：DMTO-Ⅱ;浓缩水;纤维膜;破乳除油;应用
　　Abstract：In the DMTO-Ⅱdevice， the continuous and stable operation of methanol to olefins processing is affected by the reaction of concentrated water， according to the characteristics of concentrated water， De-emuision and De-oil device select FiberMemTM De-emuision and De-oil technology for. Through the FiberMemTM De-emuision and De-oil technology in the long-term production practice， fumble summed up process control parameters and technical renovation experience， and through the equipment and technology improvements， the successful implementation of the FiberMemTM De-emuision and De-oil technology in DMTO-Ⅱprocessing applications.
　　Keywords：DMTO-Ⅱ;Concentrated water;FiberMemTM;De-emuision and De-oil;applications
　　甲醇制烯烃生产装置普遍存在浓缩水含油量较高且乳化的问题，虽然浓缩水中含氧化合物回炼可以提高烯烃收率，但是油的存在对MTO反应是不利的，可加速多甲基苯、长链烷烃等生成，易造成水洗水换热器和塔盘浮阀堵塞，外送净化水油含量超标的风险，因此，有必要去除浓缩水中的油。
　　为了有效降低浓缩水回炼对MTO反应的不利影响，蒲城清洁能源化工有限责任公司在浓缩水回炼线上，增设了纤维膜油水分离装置。
　　1 含油废水乳化处理工业技术应用
　　1.1 油在水中的分類
　　根据含油废水来源和油类在水中的存在形式不同，可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油：
　　①浮油：其粒径一般大于100μm，以连续相的形式漂浮于水面，形成油膜或油层;
　　②分散油：以微小油滴悬浮于水中，不稳定，经静置一定时间后通常变成浮油，其油滴的粒径一般介于10～100μm之间;
　　③乳化油：当水中含有某种表面活性剂时或油水混合物经转数为3000rpm左右的离心泵高速旋转后，油滴便成为稳定的乳化液分散于水中，油滴粒径极微小，油滴粒径极微小，一般小于10μm，大部分为0.1～2μm;
　　④溶解油：一种以化学方式溶解的微粒分散油，油粒直径比乳化油还要细，有时可小到几纳米。
　　1.2工业上乳化油破乳除油方法的应用
　　含油污水的破乳除油分离是工业废水处理的普遍难题。目前，工业实际应用的几种破乳方法。
　　①利用电场力对乳液颗粒的吸引或排斥作用，使微细油粒在运动中互相碰撞，从而破坏其水化膜及双电层结构，使微细油粒聚结成较大的油粒浮升于水面，达到油水分层的目的高压电场法。
　　②向废水中投加破乳剂，破坏油珠的水化膜，压缩双电层，使油珠聚集变大与水分开的药剂破乳法;
　　③借助离心机械所产生的离心力，将水相从离心机的外层排出，油相从离心机的中部排出，实现油水分离的离心法;
　　④利用超滤膜孔径比油珠孔径小的特点，使乳化油废水通过超滤膜过滤器，只允许水通过，而将比膜孔径大的油粒阻拦，从而达到乳化油水分离的超滤法。
　　2 MTO水系统油含量
　　为指导生产优化调整，MTO水系统油含量的变化情况进行了定期监测。
　　3 纤维膜油水分离
　　3.1 FiberMemTM纤维膜油水分离原理
　　FiberMemTM纤维膜油水分离技术利用特种聚结纤维材料（亲水、亲油）特性制成纤维膜滤芯，浓缩水以内进外出的方式通过纤维膜滤芯，在乳化油与材料接触、碰撞、聚并过程中，油滴突破界面膜，破乳后浮油聚集在出水侧，实现物理破乳。
　　3.2 纤维膜油水分离结构
　　3.3 纤维膜油水分离处理负荷
　　3.3.1 浓缩水处理设计说明
　　浓缩水处理量：15t/h
　　进水温度：20℃～50℃
　　操作弹性：50%～110%
　　3.3.2 浓缩水处理进出水设计指标
　　3.3.3 浓缩水处理结果
　　4 工艺简介
　　污水汽提系统主要是对由产品急冷及预分离系统分离出的污水（含有甲醇、二甲醚等物质）进行提浓，回收未转化的甲醇和二甲醚，保证整个装置外排水符合环保要求。
　　4.1 浓缩水油水分离工艺流程
　　污水汽提塔顶回流罐（V1203）中浓缩水（含有甲醇或二甲醚），经汽提塔顶回流泵（P1206A/B）升压，一路作为塔顶冷回流返回污水汽提塔（T1203）上部，新增一路经污水汽提塔顶气冷却器（E1207A/B），控制浓缩水温度不大于60℃，进入浓缩水除油撬装设备。 　　浓缩水来水依次进入撬装装置的袋式过滤器（V8101）、一级油水分离器（V8102）和二级油水分离器（V8103），除油后的浓缩水进入中间水罐（V8104），经过排水泵（P8101）将出水压力提升至1.2MPa，与甲醇进料混合后，送至MTO反应器（R1101）回炼。
　　当浓缩水除油装置运行一段时间后，一级和二级油水分离器罐体顶部均会聚集浮油，根据油水界面仪的设定将罐顶积累的油自动排至油罐（V8105），并根据油罐（V8105）内油的液位计指示，定期开启排油泵（P8102），将回收的油升压，送至烯烃分离单元脱苯塔（T2503）或脱丁烷塔（T2504）。
　　4.2 纤维膜油水分离工艺流程
　　图3：浓缩水撬装除油工艺流程简图
　　5 纤维膜油水分离的运行总结
　　5.1 纤维膜油水分离器的运行情况
　　2019年1月14日14：50，纤维膜油水分离器开始引浓缩水投料运行。
　　从目前的运行情况来看，纤维膜油水分离装置能够满足浓缩水的破乳除油需要。投入自动运行状态，处理后的浓缩水可以达到连续稳定回炼;回收的油，可定期排至脱苯塔。
　　5.2 存在问题及解决措施
　　在近两个月的运行过程中，纤维膜油水分离装置暴露了一些问题，主要集中在水泵机封泄漏严重，而纤维膜油水分离器很稳定，现将存在的问题和解决措施汇总如下：
　　①回收油中多甲基芳烃含量高，环境低温情况下，易造成油管线产生蜡状物堵塞，解决措施，在袋式过滤器（V8101）、一级油水分离器（V8102）和二级油水分离器（V8103）、排油泵（P8102）、至烯烃分离单元脱苯塔（T2503）或脱丁烷塔（T2504）的油管线和油罐（V8105）本体，增加1.2MPa的蒸汽伴热+保温;
　　②排水泵（P8101）机封泄漏严重，解决措施，将非集装式机封改为集装式机封;
　　③排水泵（P8101）軸向力不平衡，解决措施，在四流道叶轮上，开φ6mm的平衡孔;在泵壳开2个卡簧槽，平衡轴向力;
　　④排水泵（P8101）轴承外圈与轴承箱间隙大，解决措施，轴承箱打毛，避免轴承跑外圈，同时，将径向滚珠轴承更换为滚柱轴承;
　　⑤一级油水分离器（V8102）的油水界位计（LI8101）的浮子脱落，解决措施，更换新浮子，同时，在操作控制方面，将油水界位的控制范围由180-100mm调整为130-40mm。
　　6 结论
　　①生产实践表明，纤维膜油水分离技术是一项成熟的技术，能够完全满足DMTO-Ⅱ装置的生产需要，运行安全，产品质量稳定;
　　②纤维膜油水分离技术为物理除油工艺，不添加药剂，无二次污染，破乳完全，除油精度高，材料耐腐蚀，滤芯耐污堵，运行稳定，低压操作，维护简单。收油可回用，增加经济效益;
　　③除油后的浓缩水回炼，根据微反实验（下转第119页）（上接第116页）结果，含氧化合物（如酮、醇和醛类等）的转化率达20%，乙烯的选择性达51%，丙烯的选择性达34.4%，以增产乙烯和丙烯;
　　④主要为多甲基芳烃的回收油，可以外销，增加经济收益;
　　⑤如何通过操作和设备维护保养，降低设备故障率，从而确保系统长周期运行，是今后探索的重点。
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