文档介绍：乙烯装置碱洗系统黄油的组成及生成机理分析许家胜田建军姜恒(辽宁石油化工大学石油化工学院,抚顺 113001 ) 摘要:乙烯装置裂解气在碱洗过程中会产生聚合物,与空气接触易形成黄色粘稠态,通常称为“黄油”。红外光谱分析结果表明黄油中黄油中不但含有含氧聚合物,同时也含有裂解气中丁二烯的聚合物。热重-红外光谱( TGA-FTIR )联用分析结果表明在 300 ℃之前逸出的气体主要以醇类化合物为主,这说明黄油中有含氧聚合物存在;在400 ℃以后的逸出气体主要以烯烃为主,这些烯烃气体主要来自聚合二烯烃的分解。含氧聚合物主要是由醛***的 Aldol 缩合聚合反应生成的,而裂解气中的醛***来自于蒸汽裂解制乙烯过程中的二级反应。关键词:乙烯装置,碱洗系统,含氧聚合物, TGA/FONT>FTlR 中图分类号 TQ534, 在水蒸汽裂解制乙烯过程中,由于裂解原料中硫含量一般都超过设计值,且裂解炉投料必须注二***二硫防焦抑制剂,因此裂解气中还含有大量的H 2S和CO 2 等酸性气体。乙烯生产装置一般设有***洗和碱洗系统,以除去裂解气中的 H2S 和CO 2,防止下游催化剂中毒和污染乙烯。为节省碱的消耗及减少废碱液排出量, 先通过***洗将 H 2S及CO 2等酸性气体降至 30ppm 左右,再经过碱洗将剩余的酸性气体清洗至后序工段所要求的含量。工业生产实践表明,裂解气在碱洗过程中会产生聚合物。这些聚合物为液体, 与空气接触易形成黄色粘稠态,通常称为“黄油”,并影响碱洗塔的正常进行和碱洗效果,并消耗大量的碱液,同时大量黄油易聚合结垢堵塞塔内分布器及填料, 造成堵塔现象,使碱洗塔的运行周期缩短。另外,含大量黄油的废碱外排,给下游处理设施的操作带来困难。国内多有关乙烯工艺技术的专著中均认为裂解气中的不饱和烃发生聚合而导致黄油的生成。目前,国内各乙烯生产装置普遍采用 HK1312 黄油抑制剂来抑制碱洗塔中黄油的生成。从文献调研结果来看[5-7] ,投加 HK1312 黄油抑制剂后对黄油的抑制效果并不十分显著。因此,研究黄油的结构、组成及其生成机理具有十分重要的实际意义。实验部分 样品制备从抚顺石化公司乙烯化工厂乙烯车间碱洗系统的废碱段采样,从废碱段采取的样品可观察到黄油乳化在废碱中,样品在分液漏斗中长时间静置后,黄油漂浮在废碱液的上层。黄油的外观为红黄色,比较粘稠。将分离出的一部分黄油用无水硫酸钠干燥 24h ,黄油仍然呈粘稠的液体状态,用KBr 窗片压膜法制样,测定的红外光谱见图 1。另取一部分黄油放入恒温真空干燥箱中,在 110 ℃下用真空油泵干燥 2h,此时黄油变得比较硬而脆,用KBr 压片法制样,测定的红外光谱见图 2。 红外光谱分析条件实验所用仪器为 Perkin-Elmer 公司的 Spectrum GX型付里叶变换红外光谱仪, 光谱范围 400-4000 cm -1,DTGS 检测器,分辨率 4cm -1,扫描次数 16次,OPD ,扫描时实时扣除水和 CO 2的干扰。 热重-红外光谱( TGA-FTIR )联用分析采用美国 Perkin-Elmer 公司的 Pyris ITGA-FTIR 热重分析-红外光谱联用仪进行测定。测定条件:样品质量 ,程序升温速度 20℃/min ,气氛为流速 30mL/