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1、ZLDQ/ZY04-2006受控号：蓝星石油有限公司大庆分公司50万吨/年催化裂解（DCC）联合装置操作规程（第四分册MTBE装置）(试行)中国蓝星大庆工业园发布日期：2011年8月操作规程审批页编写：冯勤勇王建鹏满仓校核：罗春雨周贵仁王树胜会审：刘军生孟凡军邢立强黄振军审批：刘军生目录第一篇装置概况第一章装置简介第二章工艺基本原理及装置的技术特点第三章设计数据及基本情况第一节原料及产品性质第二节主要操作指标第三节公用工程规格及消耗指标第四节物料平衡第五节生产控制及分析第六节环境保护及安全措施第四章
2、工艺流程说明第一节工艺流程简述第二节工艺原则流程图第五章主要设备明细表第六章安全阀规格表第二篇岗位操作法第一章甲醇水洗塔操作法第二章甲醇回收塔操作法第三章催化蒸馏塔操作法第四章反应器操作法第五章泵操作法第六章换热器操作法第三篇装置开停工方案第一章MTBE装置开工方案第二章MTBE装置停工方案第四篇仪表及自动化控制部分第五篇紧急事故的处理第一章紧急停工方案第二章紧急事故的处理第六篇装置安全规程第一篇装置概况第一章装置简介蓝星石油有限公司大庆分公司4万吨/年MTBE装置由山东齐鲁科力化工研究院有限公司提
3、供的工艺软件包，由锦西炼油化工总厂设计院进行详细设计的。2011年原装置扩能改造为8万吨/年，新增碳四原料水洗罐等设备。装置由醚化反应、催化蒸馏、甲醇萃取和回收等部分组成。装置的主要产品为MTBE，其纯度≥98%（重）（扣除C5组分），副产品是醚化后未反应的C4馏分，可作为仲丁醇水合反应的原料或民用液化气燃料。第二章工艺基本原理及装置的技术特点一、工艺基本原理1、MTBE合成反应在所选择的工艺条件下，原料C4馏分中的异丁烯和工业甲醇混合后通过催化剂床层，并反应合成MTBE。异丁烯与甲醇在强酸性阳离子
4、树脂催化剂的作用下,异丁烯在叔碳位形成正碳离子,具有较高的反应活性,甲醇属于极性分子,与其进行加成反应生成MTBE。当醇烯比大于或等于1时,其初始反应速度与甲醇初始浓度无关,此时取决于异丁烯的质子化速度,质子化速度越快,初始反应速度越快,反应向有利于MTBE生成方向发展。当醇烯比小于1时,初始反应速度与异丁烯初始浓度无关,此时取决于甲醇的初始浓度,甲醇浓度越低,初始反应速度越慢,不利于MTBE生成,有利于副产物生成。MTBE的合成反应受热力学平衡的制约,在低温下向生成MTBE的方向反应。同时,从反应
5、动力学来说,在较高温度下加快反应速度,但副反应速度也加快,为此,在生产操作过程中,要控制合适的反应温度。主反应化学方程式如下:CH3CH3││CH3─C＝CH2＋CH3OH─→CH3─C─O─CH3│CH3该反应为可逆放热反应，反应温度40～80℃，反应压力0.7～1.0MPa，催化剂为大孔强酸性阳离子交换树脂。在反应条件下，尚存在下述副反应：原料中所含水分与异丁烯反应生成叔丁醇（TBA）；异丁烯自聚生成二聚物（DIB）；甲醇缩合生成二甲醚（DME）。副产物叔丁醇和二聚物也具有较高的辛烷值，可随同M
6、TBE调入汽油。副反应化学方程式如下:CH3CH3││CH3─C＝CH2＋H2O─→CH3─C─OH│CH3CH3CH3CH3│││2CH3─C＝CH2─→CH3─C─CH2─C＝CH2│CH3合成MTBE的主反应选择性很高（98～99%），采用反应蒸馏新技术后异丁烯转化率≥99.00%，副产物生成很少。C4馏分中除异丁烯外的其它C4组分在反应条件下可视为惰性物质。原料中的碱性物质和金属阳离子是树脂催化剂的毒物，随着反应过程的延续，上述毒物将与催化剂进行离子交换，使部分催化剂丧失活性，应限制这些毒物
7、含量不超过1ppm。本装置C4原料可经碳四原料水洗罐上的纤维膜接触器与水洗水混合，脱去C4中金属阳离子。2、产品分离与甲醇回收C4和甲醇在一定条件下能形成低沸点共沸物，借助这一特性，采用共沸蒸馏的方法可使产品MTBE与未反应C4和残余甲醇分离，得到较纯的MTBE产品。利用甲醇在C4馏分和水中的溶解度差异很大的特性，对催化蒸馏塔顶馏出物采用水洗的方法，使其中甲醇为水所萃取，得到甲醇水溶液。再将得到的甲醇水溶液进行蒸馏，回收剩余的甲醇，回收的甲醇返回甲醇原料罐循环使用。萃取水从回收甲醇塔底排出，经冷却后
8、返回萃取塔循环使用。二、装置的技术特点本装置新增碳四原料水洗罐，C4原料可经碳四原料水洗罐上的纤维膜接触器与水洗水混合，脱去C4中金属阳离子。本装置采用固定床外循环反应和催化蒸馏技术，该技术可以提高异丁烯总转化率，节省投资，降低能耗。催化蒸馏技术是把反应与分离两个过程结合在一个设备中同时进行。在反应进行的同时进行精馏过程，使生成物与反应物分离，破坏反应的平衡，使反应在一个装置中可达到需要的转化率要求。本装置所用催化蒸馏技术可使催化剂不用任何特殊的包装，直接散装入反应段
