炼油化工总厂MTBE操作规程.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除第一章工艺技术规程1.1MTBE装置简介玉门油田分公司炼油化工总厂MTBE装置，于2005年4月动工兴建，2006年７月建成，设计规模为2.5万吨/年，投资4200多万元，占地面积为810m2。本装置以气分装置的碳四和外购甲醇为原料，其产品MTBE是高辛烷值汽油的重要添加剂。装置的生产工艺采用齐鲁石油化工研究院开发的混相醚化专利技术，初步设计由齐鲁石油化工设计院编制，施工图设计由齐鲁石化设计院负责。装置分为两个操作单元：醚化反应及精馏单元和甲醇回收单元，完成醚化反应、精

2、馏、碳四水洗、甲醇回收四个工序。1.2工艺原理1.2.1MTBE反应过程异丁烯与甲醇在强酸阳离子交换树脂的作用下，在一定的温度和压力条件下发生加成反应，生成甲基叔丁基醚——MTBE。CH3CH3酸性阳离子树脂主反应：CH3—C=CH2+CH3—C—CH3（MTBE））1.2MPa45℃+CH3OHOCH3同时还产生如下副反应：〔─CH2—C─CH2─〕2CH3（DIB））CH3—C=CH2CH3—C=CCH3CH3—C=CH2CH3CH3+1.+HCH3—O—CH3（DME））+H2OCH3OH+CH3OHCH

3、3（TBA））CH3—C=CH2CH3—C—CH3CH3+H2OOH此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除DIB：二聚物、DME：二甲醚、TBA：叔丁醇。主反应为放热反应，△H=－37千焦/克分子以上几种杂质中DIB、TBA本身的辛烷值较高，留在MTBE产品中，不影响其使用性能，二甲醚的形成取决于温度、空速和甲醇浓度，其选择性很低，由于它的沸点很低，所以最终收集在C3烃中而不含在MTBE产品中，其余碳四组分与甲醇均不发生反应，可视为在工艺条件下的惰性物质。1.2.2混相床合成MTBE原理

4、装置采用的是筒式外循环醚化反应器，它的构型就是一个普通的固定床反应器。反应物料从反应器顶部进入，反应后物料从反应器底部排出，排出反应器后作为催化精馏塔进料.进入T101A，使异丁烯与甲醇继续反应。C4与甲醇经过混合并控制醇烯比(摩尔比)在1.05-1.1之间，进入到催化剂床层后，在0.9±O.05MPa的压力下发生醚化反应.产生的热量引起床层物料升温，而物料温度升高，会加速反应进行，放出更多热量。如此循环，即使反应初始温度较低.也会因反应热的释放而很快使床层温度升高。但是段间循环返回的物料是主要C4和MTBE的

5、混合物(异丁烯含量很低)。这部分物料能吸收部分反应热，使整个床层温度降低。床层温度与外循环量的大小与温度有关，新装催化剂60～65℃，中期65～70℃，末期70～75℃。筒式外循环反应器优点：(1)没有高温点存在，它的最高温度是在反应器的出口，对催化剂使用寿命有利。(2)结构简单、造价低、催化剂装卸方便。(3)适于原料C4中异丁烯含量范围广，无论异丁烯含量高、低都能取得满意的效果，只需随时调整外循环量即可控制反应床层温度。1.2.3催化精馏原理催化精馏塔就是在一个分离塔里装填有催化剂，这个塔除了固有的产品分离功

6、能外，还有化学反应功能，是催化反应和分离操作两种功能兼有的新型设备。催化精馏塔与传统的共沸蒸馏塔相比，多了一个反应段,反应段设在精馏段和提馏段之间。在催化精馏塔的反应段内，反应物料在催化剂的作用下生成MTBE，反应物料从床层底部流到床层下面的塔盘上，由于塔盘的分离功能，将MTBE重组分和未反应完全的C4分离开，重组分向下流动，轻组分以汽相状态向上流动。轻组分C4中含有的异丁烯在上一层塔盘的相平衡作用下，再一次进入催化剂床层进行醚化反应，而上升的C4组分已将生成的MTBE脱除，因而在反应时，没有(或减小了)MTB

7、E逆向反应的推动力，使合成MTBE反应近似于不可逆反应进行下去。每个催化剂床层的转化率都在动力学控制范围内，但是经过多个催化剂床层和分离塔盘的醚化和分离作用，使合成MTBE反应能突破平衡转化率的限制，达到深度转化的目的。1.2.4甲醇回收原理从催化精馏上塔T101/B塔顶流出的未反应C4与甲醇形成的共沸物，经E104冷凝器冷却后，进入甲醇萃取塔T102。由于一般的蒸馏方法对已形成的共沸物很难分离，但是水与C4此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除不互溶，却能与甲醇完全互溶，因此选择萃取的

8、方法回收其中的甲醇，水作为萃取剂。水从塔的上部进入，C4与甲醇的共沸物从底部进入，水为连续相，C4为分散相，二者逆相流动，在筛板塔盘的作用下,两相充分接触并完成传质萃取过程，使C4中的甲醇进入水相，形成甲醇水溶液。C4相经水洗塔顶扩大段的减速沉降，脱除其中的游离水后排出装置。水洗塔底排出的甲醇水溶液预热后进入甲醇回收塔T103。T103采用常规蒸馏的方法，根据水和甲醇的沸点(挥发度)不