[发明专利]一种除垢水基表面改性剂用于减缓水中污垢对器壁表面结垢的方法

说明书

本发明涉及一种水基表面改性剂的制备方法及其用于减缓水中污垢对器壁表面结垢的方法。目的是解决现有甲醇制烯烃装置运行中，反应产物中微量重组分冷凝固化，导致水系统换热器结垢严重的技术问题。技术方案为：一种水基表面改性剂的制备方法及其用于减缓水中污垢对器壁表面结垢的方法步骤为：1)将表面改性剂和净化水搅拌混合；2)均质化处理；3)注入被处理的MTO工艺水系统；一种水基表面改性剂的制备方法，步骤为：1)将表面改性剂对比剂置于高压反应釜中，加入酸催化剂；2)进行阶梯状分步加热；3)进行程序降温至室温。本发明可以降低污垢物颗粒在接触器壁表面的粘接和附着，从而延长此类设备的运行周期。

技术领域

本发明涉及一种除垢水基表面改性剂用于减缓水中污垢对器壁表面结垢的方法。

背景技术

自1982年美国联碳公司UCC(Union Carbide Corporation)的Wilson，Lok和Flanigan发现了微孔固体酸硅铝磷SAPO-34分子筛对甲醇转换制取低碳烯烃，乙烯、丙烯具有独特的高选择性后，全球展开了大规模的甲醇制烯烃工业化技术开发与工业示范活动。最终，以中科院大连化学物理所为技术核心、以中国石油化工公司洛阳工程设计院工艺开发为核心的技术与工程化的高效、优势互补的结合，率先在中国内蒙古的包头实现了世界首套甲醇制烯烃(DMTO)装置的商业运营，年产烯烃60万吨，并于2010年8月成功开车，该项目的成功运营为中国煤基甲醇制烯烃(CTO)开辟了一条煤基“石油化工”的新路线，带动了至2020年8月为止高达30套的MTO装置的投产，其中以DMTO技术占主导地位，其次是美国UOP公司MTO及中石化的SMTO和神华集团的SHMTO。到目前为止，所有的MTO装置均以SAPO-34分子筛微球颗粒为催化剂、以循环流化床为反应器和再生器实现催化剂再生和循环利用，反应产物经急冷塔、水洗塔、污水汽提塔、换热器等冷段装置进行产物的提纯分离、去除催化剂碎屑及其他高沸点副产物以及工艺水的循环利用，减少工艺水的不必要的外排或后处理，结合污水处理厂实现MTO总体工艺的零排放。尽管MTO工艺已经实现长达18-28个月的长周期运行，如此长周期的运行必须进行多方面的工艺干预和采用重复性的硬件单元，其中包括对换热器的较为频繁的非在线清洗、对水洗塔进行注入有机溶剂的在线清洗，使得总体工艺的经济效益受损、后处理环保负担加重，同时加大了操作运营的安全隐患。有机溶剂的使用、非在线的高压清洗的目的在于将附着在管线表面、换热器表面及塔层和塔板表面的污垢物。这些污垢物包括催化剂碎屑、有机物颗粒。甲醇制烯烃工业装置运行中，反应产物中微量重组分会在水洗水低温区冷凝固化，导致水系统(水洗水)换热器结垢严重，使换热装置的换热效率下降。为保证装置平稳运行，需要对换热器进行离线清洗，这样不仅增加了生产成本也对装置平稳运行形成隐患。

发明内容

本发明的目的是解决现有甲醇制烯烃工业装置运行中，反应产物中微量重组分会在水洗水低温区冷凝固化，导致水系统换热器结垢严重，使换热装置的换热效率下降的技术问题，提供一种除垢水基表面改性剂用于减缓水中污垢对器壁表面结垢的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种除垢水基表面改性剂用于减缓水中污垢对器壁表面结垢的方法，包括以下步骤：

1)将水基表面改性剂与净化水在室温下用搅拌器进行搅拌混合，获得水基表面改性剂的含量为5-45％水基混合物；

2)对步骤1)所获得的水基混合物进行均质化处理、加热制得除垢表面改性剂；

3)将处理所得的除垢表面改性剂用液体输送装置注入被处理的甲醇制烯烃工艺水系统中对器壁表面结垢进行处理，所述表面改性剂对工艺水系统中的器壁表面结垢的处理温度为20-175℃。

进一步的，所述步骤1)中所使用的搅拌器为叶轮式搅拌器或者具有高剪切能力的搅拌分散装置，搅拌速度v≥30rpm，搅拌的时间h₁为3min/m³≤h₁≤20min/m³；