mtbe装置工艺及安全知识培训教材

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1、MTBE装置生产工艺及安全知识培训课件MTBE装置工艺概论内容安排生产技术现状装置概述生产原理生产安全生产技术现状甲基叔丁基醚(MTBE)辛烷值较高(RON为117，MON为101)，是生产无铅、含氧、低芳烃及高辛烷值车用汽油的优良调合组分；含氧新配方汽油的使用，更推动了MTBE等含氧高辛烷值调合组分的发展。自1973年意大利建成世界上第一套0.1Mt/aMTBE生产装置以来，至1990年世界MTBE年产量已达10Mt，预计到2010年将达到60Mt。MTBE是近三十年发展最快的石油化工产品之一。生产技术现状为适应石油化工发展及汽油改质的需要，自20世纪70年代末开始我国

2、开始了MTBE生产技术的研究，先后研究并应用了列管固定床反应、固定床外循环反应、膨胀床反应、混相床反应、催化蒸馏和混相反应蒸馏等技术，这些技术已达到或超过国外同类技术水平。至今我国已有40余套MTBE生产装置在运行或正在建设中，总生产能力超过1.6Mt/a，预计到2010年，我国MTBE总生产能力可达2.0Mt/a。随着我国石油化工的发展和环境保护的日益严格，MTBE生产将有巨大的发展。生产技术现状从我国有关MTBE生产装置情况看，采用了已有的各种MTBE生产技术，但装置的规模较小；产品MTBE主要用作汽油调合组分，未反应的碳四物料用于生产丁烯-1的装置有5套，目前每年仅

3、有几千吨的MTBE用作生产高纯异丁烯的原料，生产目的单一；MTBE生产的原料主要来自催化裂化装置的碳四物料，只有几套装置是用乙烯装置副产碳四物料为原料，原料资源受到限制。随着我国环境保护法的实施，要求汽油无铅化,并使用MTBE等含氧高辛烷值调合组分，以减少汽车尾气对环境的污染。目前，我国汽油耗量约38Mt/a，以MTBE调合量为10%计，每年就需要约3.8Mt/a的MTBE。MTBE的生产还远不能满足需求；生产技术现状另外，随着石油化工的发展，需要更多的丁烯-1、丁二烯和异丁烯等化工原料，这将进一步促进MTBE新技术的发展与应用。为此，我国应建更多的MTBE装置，以满足日

4、益增长的需求。目前，我国MTBE的生产受原料限制，装置规模小。为了扩大原料资源，可采用如下的措施：(1)利用现有的异丁烯资源最大限度生产MTBE，如炼油厂的催化裂化装置的碳四物料和乙烯装置的裂解碳四物料等，均可直接作为生产原料；(2)改进现有的炼油工艺，开发新的催化裂化技术，增加催化裂化装置的碳四物料的产量及异丁烯的含量；(3)采用异构化技术，将碳四物料中的烯烃(如丁烯-1、顺丁烯-2和反丁烯-2)异构化为异丁烯；(4)应用丁烷异构、脱氢技术，将碳四物料中的正丁烷异构化为异丁烷，然后脱氢生产异丁烯。装置概述装置概述(1)碳四净化过程碳四馏份中通常含有碱性物质、金属离子、过

5、氧化物、某些氮硫等少量杂质，这些杂质会导致醚化催化剂的失活，这些杂质的水溶性很强，采用水洗方法可将其脱除。另外，碳四馏份中还含有少量的二烯烃（异戊二烯及环戊二烯等），这些二烯烃会在醚化催化剂上聚合，并形成胶质，降低醚化催化剂的活性和使用寿命，同时还会使MTBE产品胶质含量高，呈黄色，影响产品质量。装置概述(2)醚化反应过程碳四馏份中的异丁烯在醚化催化剂的作用下与甲醇反应生成MTBE（甲基叔丁基醚），该反应为可逆放热反应。在醚化反应中也发生异丁烯水合、甲醇缩水、异丁烯聚合等副反应，但只要温度、醇烯比等操作条件控制适宜，这些副反应可以忽略不计，反应选择性可达98%以上。醚化反

6、应过程包括预反应器与催化蒸馏塔两部分，净化后的碳四与甲醇混合，进入膨胀床反应器进行预醚化，反应后的物料直接进入催化蒸馏塔继续进行反应和产品分离，生成的MTBE从塔釜出装置，未反应的碳四及剩余甲醇从塔顶排出进入甲醇回收系统。装置概述催化蒸馏是将反应和分离两个单元操作结合在一个塔内同时进行的技术。催化蒸馏塔包括提馏段、反应段及精馏段三部分，其特点是在反应段中交错设置多个反应区和分离区，反应区装填催化剂，每一对分离区和反应区构成一个平衡级，在每一平衡级中，异丁烯与甲醇发生反应，同时进行分馏作用，移走生成物MTBE，由于破坏了反应的平衡，使反应继续进行，经过多个平衡级的反应—分离

7、作用，异丁烯可达到深度转化。醚化过程的技术特征为：·催化剂使用周期≥1年；·采用了催化蒸馏技术，异丁烯总转化率≥92%；MTBE选择性≥98%；·可获得高纯度的MTBE产品,其纯度≥98%（扣碳五）；·在催化蒸馏塔内，反应热被用于产品分离，降低了能耗，操作费用低。装置概述(3)甲醇回收系统含甲醇的剩余碳四进入萃取塔，由水萃取出甲醇，萃余相—碳四馏份由塔顶排出出装置。萃取相—甲醇和水由塔釜排出进入甲醇回收塔，精制后的甲醇由塔顶排出，返回至醚化反应部分循环使用；水由塔釜排出，返回至甲醇萃取塔循环使用。整个甲醇回收系统的技术控制指标