甲醇回收现状浅析

甲醇回收现状浅析 编 写： 侯晓东 指导老师：

长庆油田分公司第一采气厂第一净化厂 目录 摘要………………………………………………………………………2 预处理试运行情况…………………………………………………...…3 装置区运行情况…………………………………………………..…..…8 预处理的不足……………………………………………..…..……..…12 装置区的不足………………………………….………………….……12 回注系统不足…………………………………………….…..………...12 对预处理的建议……………………………………......................…....14 对装置区的建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 对回注的建议………………………………………………………….16 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）

3 摘要 ：随着国家实施可持续发展战略，严禁以牺牲环境为代价的任何“发展”。因此，作为企业，“三废”的处理显得尤为重要，就我们气田而言，主要还是酸气和含醇污水的处理。本文主要浅析了整个含醇污水的加工处理过程。 2006年11月，我们对甲醇回收的预处理、甲醇装置、回注等三部分进行了跟踪实验。通过对原料水成分的分析，重新确定氢氧化钠、聚丙烯酰胺、双氧水和缓蚀阻垢剂的加药量；通过对装置参数的分析，优化出较好的参数组合；通过对回注部分的分析，也发现现场工艺上存在问题，并提出了自己一点粗浅的看法，希望能对来年的技改起到“参谋”作用。 关键词：三废 甲醇回收 含醇污水 预处理 技改 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文）

4 一、浅析甲醇回收运行现状的目的和意义： 甲醇回收装置的平稳运行与否，直接影响到采气厂的正常生产，同时，还可能引发环境等一系列的问题。因此，甲醇回收装置的正常运行意义深远！ 二、本次跟踪实验的基本思路 通过分析2006年10月以前的甲醇回收，生产不正常，装置检修频繁，严重影响我厂正常生产，同时，含醇污水运输成本增加！ 塔盘、降液板、管线频繁堵塞，装置怎能产出合格的甲醇？ 试想，如果装置各设备运行的介质是新鲜水，那么装置各设备是永远不会堵塞，基于此，我们的工作思路就是要把污浊的、矿化度高的含醇污水处理为最大限度接近新鲜水的水质，怎么去实现呢？首先，降低含醇污水的矿化度；其次，加速含醇污水中杂质的沉降，使杂质和清水有效地分离，从而得到透光率很高、矿化度较底的清水。这种水质送到装置上，我们很容易对参数进行调整、优化，取得塔底水不含醇，塔顶冷凝液浓度在95%以上的效果。实践证明，我们的工作思路是正确的。 三、长庆气田含醇污水水质现状： 长庆气田含醇污水中含有大量的Ca2+、Mg2+、Fe2+、HCO3-等离子，同时还含有一定量的SO42-和溶解状的CO2、H2S气体。附表：

含醇污水水质一览表 表-1 序 号 名 称 单 位 数 量 1 总硬度 mg/L 20000～50000 2 总矿度 mg/L 50000～80000 3 K+、Na+ mg/L 8000～10000 4 Ca2+ mg/L 2000 5 Mg2+ mg/L 1000 6 Cl- mg/L 30000～50000 7 SO42+ mg/L 200 8 Fe2+ mg/L 100～300 9 PH — 5～7 10 HCO3- mg/L 400 11 油份 mg/L ＞200 12 机杂 mg/L 936.5 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 5 我国标准要求合格水质、腐蚀性水质、结垢性水质表 表-2 项目 腐蚀性水质 合格水质 结垢性水质 浊度ppm 〈5 〈5 〈5 PH 6.5-7.0 7-7.5 7.5-8 电导率微欧姆/厘米（20℃） 900-1000 350-450 400-500

总硬度 毫克当量/升 1.3-1.7 3.5-0.2 5.8-6.2 M-碱度 毫克当量/升 0.4-0.6 1.5-0.1 3.8-4.2 钙离子 ppm 16-24 56-64 96-104 镁离子ppm 4-8 4-8 10-14 总铁 ppm 〈0.2 〈0.2 〈0.2 二氧化硅ppm 〈10 〈10 〈10 硫酸根 ppm 195-205 55-65 55-65 氯离子 ppm 195-205 35-45 35-45 细菌总数 〈1×105 〈1×105 〈1×105 从上表-1我们可以看出，长庆气田含醇污水水质成份复杂，特别是总硬度和总矿度很高，经处理后水质各成分指标要达到表-2标准。

四、长庆气田含醇污水预处理的化学反应原理：

目前，就长庆气田含醇污水水质现状而言，在预处理阶段使用的氢氧化钠(NaoH)、聚丙烯酰胺、双氧水(H2O2)三种化学药剂对含醇污水进行预处理。它们分别的作用为：  H2O2（双氧水）的主要作用是氧化Fe2+离子。

2H++H2O2+2Fe2+==2Fe3++2H2O Fe3+铁离子颜色呈棕红色，这就是我们通常在反应罐取样观察到的溶液的颜色。  NaOH(氢氧化钠)的主要作用是沉淀含醇污水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子。

2OH-+Ca2+==Ca(OH)2

2OH-+Mg2+== Mg (OH)2

2OH-+Fe2+==Fe(OH)2 （氢氧化亚铁不稳定在有氧的情况下很容易生成稳定的

氢氧化铁，颜色为红褐色） 3OH-+Fe3+==Fe(OH)3

沉淀后的Ca(OH)2、Mg(OH)2 为白色沉淀；Fe(OH)2 为浅绿色沉淀；Fe(OH)3 为红

褐色沉淀。此过程就是降低含醇污水的总矿度和总硬度。  原料水中还有SO42- 离子, HCO3-

离子等.存在的反应: 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 6 Ca2++ SO42-==CaSO4 Mg2++ SO42-==MgSO4  2B(聚丙烯酰胺)的作用及原理.

（1） 絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。 （2） 粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。

（3）降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80%。

（4）增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值在10 以上PAM易水解，呈半网状结构时，增稠将更明显。

（5）絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度，浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能速动电位降低而凝聚。

（5）吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。

（6）面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。 （7）强作用:PAM分子链与分散相通过各种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。

五、加药量的计算和确定 根据原料水Ca2+ 、Mg2+和Fe3+离子的浓度,不难得到下列关系式: 2OH-+Ca2+=Ca(OH)2 2OH-+Mg2+= Mg (OH)2 3OH-+Fe3+==Fe(OH)3 2H++H2O2+2Fe2+==2Fe3++2H2O 通过上述系列反应后，能够沉淀含醇污水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等离子，达到进装置的要求。如果沉淀不好，有小量的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等离子进入西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 7 装置。HCO3- 受热分解： HCO3- == CO32-+ H+, CO32- 在加热条件下很快就和Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等离子发生反应沉淀在管线、罐、换热器、塔壁、塔盘上结垢。 具体反应方程式：CO32-+ Ca2+ ==== CaCO3 CO32-+ Mg2+ ====MgCO3 CO32-+ Fe2+ ====FeCO3 CO32-+ Fe3+ ==== Fe2(CO3)3 根据上面理论指导，连续30天的跟踪试验，适当调整加药量： PH调节剂为NaOH，PH值最佳围为7.5-8.5 氧化剂为H2O2 ，加量为0.08mL/L； 絮凝剂为2B，加量为1mg/L； 反应时间大于0.5小时。附加药表:

名称 特性

浓度 流量 溶液PH值 溶液颜色 沉降后的描述

2B 4.8升10% 30L/h 8 呈铁红色 1、水清澈透明 2、观像纯净水 NaOH 0.20 1.20L/h H2O2 0.1-0.2L/M3 1.2L/h WT-225 0.06L 0.48L/h 一个月后抽样检查管线、罐壁无明显结垢现象 通过15小时的试验沉淀后，水质清澈、透明，外观上像纯净水;通过PH试纸的监测,PH值在8左右,呈碱性,充分说明Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等离子完全沉淀.

装置区运行情况: 本次技改将两个塔的进料分开,在一定程度上满足各个塔的吞吐要求。由于制约产品甲醇的浓度的因素很多,包括塔顶温度、塔底温度、原料水温度、进料量、上游蒸汽压力、塔盘的连通性。在这技改后一个月的运行中，产品甲醇浓度有一定程度上的提高。