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高效去除急冷水和水洗水中的催化劑超細(xì)粉末及乳化油
陶瓷膜應(yīng)用于煤化工油水分離領(lǐng)域，可高效分離水中的乳化油及超細(xì)催化劑顆粒，乳化油脫除率達(dá)90%以上，催化劑脫除率高達(dá)99%;可有效解決水洗塔及換熱器的堵塞問題，保障裝置穩(wěn)定運(yùn)行;節(jié)約投資和占地，工藝簡短，操作簡單，適用于煤化工項(xiàng)目的技術(shù)改造。
一、工藝背景
甲醇制烯烴（MTO）裝置是煤制烯烴項(xiàng)目的關(guān)鍵裝置，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，MTO產(chǎn)品氣經(jīng)過三級旋風(fēng)分離器后仍含有少量催化劑細(xì)粉和油類物質(zhì)，并在后續(xù)的水系統(tǒng)中冷凝、累積，乳化形成油泥和乳液，使水系統(tǒng)中的塔盤、換熱器、空冷器等設(shè)備堵塞速度加快，同時(shí)也導(dǎo)致回用水的分離難度加大，大幅度增加裝置能耗。
針對MTO工藝急冷水、水洗水中乳化油和催化劑，江蘇朋潤膜科技有限公司開發(fā)了陶瓷膜分離技術(shù)純化急冷水和水洗水，解決乳化油和催化劑對水系統(tǒng)中設(shè)備的堵塞問題。
二、工藝特點(diǎn)
（1）分離精度高，雜質(zhì)去除徹底。陶瓷膜分離精度高達(dá)50nm，能夠徹底去除急冷水和水洗水中的催化劑超細(xì)粉末及乳化油，分離效率在99%以上。
（2）無需投加化學(xué)藥劑。急冷水和水洗水可直接進(jìn)入陶瓷膜分離器進(jìn)行處理，無需投加絮凝劑或破乳劑，節(jié)約藥劑成本。
（3）工藝流程簡單。陶瓷膜分離系統(tǒng)無需復(fù)雜預(yù)處理，流程簡單，系統(tǒng)集成度高，易于操作。
三、工藝概況
該工藝采用陶瓷超濾膜錯流過濾技術(shù)，高效脫除急冷水和水洗水中的催化劑及乳化油雜質(zhì)。急冷水和水洗水經(jīng)過泵驅(qū)動進(jìn)入陶瓷膜過濾器，催化劑超細(xì)粉末及乳化油被陶瓷膜截留在濃縮液中，而凈化水則經(jīng)過陶瓷膜過濾滲透進(jìn)入系統(tǒng)中繼續(xù)使用。陶瓷膜過濾精度高，產(chǎn)水水質(zhì)好，徹底解決了急冷水和水洗水中雜質(zhì)對MTO水系統(tǒng)設(shè)備的影響，避免塔盤、換熱器和空冷器的堵塞，大幅延長設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低能耗。
四、技術(shù)優(yōu)勢
（1）產(chǎn)水優(yōu)勢。由于催化劑顆粒粒徑很小，80%在10μm以下，常規(guī)的旋液分離器分離效果差，即便是高效微旋流分離器的分離效率也不超過90%，產(chǎn)水催化劑含量約30mg/L。而陶瓷膜分離精度高達(dá)50nm，對催化劑顆粒劑乳化油微粒分離效率超過99%，產(chǎn)水催化劑和乳化油含量低于5mg/L。
（2）成本優(yōu)勢。以某煤化工企業(yè)的MTO裝置為例，該裝置2011年進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行階段以后，在生產(chǎn)運(yùn)行中由于換熱器堵塞，每周需要清洗3臺次，每臺清洗費(fèi)用約2萬元，全年清洗費(fèi)用約300萬元；主水洗塔塔盤堵塞，進(jìn)行局部停工洗塔處理，期間產(chǎn)品氣放火炬，甲醇消耗300萬元以上；采用注入二甲苯解決塔盤堵塞問題，年消耗二甲苯費(fèi)用超100萬元；另由于系統(tǒng)堵塞，大幅增加能耗。若采用陶瓷膜分離技術(shù)，解決急冷水和水洗水中夾帶催化劑和乳化油的問題，則年節(jié)約運(yùn)行成本超700萬元。
（3）節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。為解決MTO水系統(tǒng)堵塞問題，有企業(yè)考慮改用壓縮機(jī)透平冷凝液替代凈化水，但這會導(dǎo)致凈化水資源浪費(fèi)，增加污水外排量。若采用陶瓷膜分離技術(shù)，則無需變更水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，直接提高凈化水水質(zhì)，減少污水外排量，且由于避免了系統(tǒng)中二甲苯的注入，能夠降低污水COD排放量。