MTBE裝置生產(chǎn)原理及工藝流程最新版本(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上MTBE裝置簡介一、MTBE基本情況介紹MTBE是甲基叔丁基醚的商品名，是異丁烯和甲醇在強酸性催化劑作用下反應(yīng)的產(chǎn)物，它的主要用途是替代四乙基鉛作為提高汽油辛烷值的添加劑，純MTBE的辛烷值為109。此外MTBE熱裂解可以生產(chǎn)高純度異丁烯，高純度異丁烯是生產(chǎn)丁基橡膠的原料，它也是其它需要引入叔丁基反應(yīng)的單體。MTBE裝置的作用MTBE裝置生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，一種是MTBE，另一種是粗丁烯。MTBE合成反應(yīng)的直接結(jié)果是獲得MTBE，間接結(jié)果是將正丁烯和異丁烯分離開來，由于正丁烯和異丁烯的相對揮發(fā)度接近1，因此用常規(guī)的精餾方法難于分離，因此采用合成MTBE的化學方法進行分離，是

2、目前普遍采用的分離方法。MTBE合成技術(shù)第一套MTBE裝置于1973年在意大利建成，我國自行開發(fā)的第一套裝置于1983年在齊魯橡膠廠建成，大慶MTBE裝置采用的是齊魯研究院開發(fā)的固定床二段深度轉(zhuǎn)化工藝，裝置主要由三臺反應(yīng)器和六臺塔組成，由反應(yīng)、MTBE分離、甲醇回收和粗丁烯提濃等幾部分組成。MTBE裝置簡介甲基叔丁基醚（MTBE）裝置以抽余C4和甲醇為原料，原設(shè)計第二生產(chǎn)方案年處理抽余C4 32500噸，生產(chǎn)MTBE 19864噸，粗丁烯9616噸，副產(chǎn)剩余C4 10224噸。MTBE裝置由齊魯石化公司設(shè)計院提供基礎(chǔ)設(shè)計，大慶石化總廠設(shè)計院完成初步設(shè)計和施工圖設(shè)計。1988年5月投產(chǎn)，投資元，

3、裝置占地面積15600m2。2001年10月裝置進行了擴能改造，年處理抽余C4處理能力提高到52000噸，生產(chǎn)MTBE 29963噸，粗丁烯29384噸。同時裝置由原來的DDZ型儀表控制改為DCS控制。2001年10月配合塑料廠丁烯精制項目改造，MTBE裝置又增設(shè)了F103和H218兩臺設(shè)備。二、工藝流程簡述來自丁二烯抽提裝置的混合C4原料進入原料罐R301/1.2，來自儲運公司的CH3OH原料進入甲醇原料罐R101。分別經(jīng)B101、B102提高壓力后混合，混合物料經(jīng)混合器混勻后進入一反離子過濾器L101，除去物料中的金屬陽離子等有害雜質(zhì)。過濾后的物料首先進入H101/1.2與來自初餾塔塔底的

4、產(chǎn)品MTBE換熱。溫度升至45左右進入一反進料預(yù)熱器H102。用0.3MPa蒸汽或SC0將物料預(yù)熱到55以后進入第一反應(yīng)器F101，混合C4中的異丁烯和甲醇在大孔徑強酸性陽離子交換樹脂作用下，進行醚化反應(yīng)生產(chǎn)MTBE。從第一反應(yīng)器底部出來的反應(yīng)物料(A3:異丁烯4.0%)進入初餾塔進料換熱器H104/1.2與初餾塔釜液換熱后進入初餾塔T101。初餾塔底含MTBE的釜液經(jīng)H104/1.2、H101/1.2冷卻到40左右進入MTBE中間罐R205，然后經(jīng)泵B209送至成品罐區(qū)。初餾塔頂產(chǎn)物經(jīng)H105冷凝、冷卻至58進入回流罐R105，罐內(nèi)物料用B105升壓后一部分送回T101塔頂作為回流，另一部分

5、凝液與甲醇混合(A5:MTBE2%)經(jīng)過冷卻器H107后進入二反離子過濾器L102，濾出金屬陽離子等有害雜質(zhì)后進入二反F102。從二反底部出來的物料(A-6:異丁烯 1.0 %)進入三反F103，三反底部出來的物料進入脫C4塔T201，或經(jīng)H218冷卻后進入甲醇萃取塔T202。脫C4塔T201底產(chǎn)品MTBE(A-791%)與初餾塔底的MTBE在H101/1.2內(nèi)混合后進入中間罐R205。脫C4塔頂氣相經(jīng)冷凝器H201冷凝、冷卻到50進入回流罐，罐內(nèi)物料用B201升壓后一部分送回T201塔頂作為回流，另一部分凝液(A-8MTBE2%)進入甲醇萃取塔或進入脫異丁烷塔T204。含甲醇的混合C4由底部

6、進入甲醇萃取塔T202，T203塔釜液作為萃取劑由塔上部進入，在14m高的鮑爾環(huán)填料上，混合C4與萃取水逆流接觸。頂部的萃余C4被萃取劑冷卻至40以下進入R207。底部含CH3OH 310%的水溶液進入甲醇回收塔T203。塔頂氣相經(jīng)H206冷凝、冷卻到40進入回流罐R202，不凝部分由罐頂放入大氣，罐內(nèi)物料用B203升壓后一部分送回T203塔頂作為回流，一部分返回原料罐R101作原料循環(huán)使用。R207中的C4經(jīng)B204泵輸送至H208或T201（前水洗流程進T201，后水洗流程進H208），預(yù)熱后進入脫異丁烷塔T204，塔頂氣相被冷凝到45后進入R203罐，一部分氣相（主要是C3和異丁烷）被排

7、入火炬，全部凝液用B206送回T204塔頂作為回流（原料中異丁烷含量高時需要采出液相）。被脫除C3和部分異丁烷的C4落入塔底，由B205輸送到粗丁烯-1塔T205。粗丁烯-1塔T205塔頂氣相經(jīng)H212冷凝到65后進入回流罐R204，物料用B208升壓后一部分送回T205塔頂作為回流，另一部分經(jīng)冷卻器H215冷卻至40進入R302。塔底物料經(jīng)冷卻器H214冷卻后直接或用B207泵輸送去原料一罐區(qū)。三、工藝流程四、關(guān)鍵控制點及控制方法MTBE裝置工藝過程包含反應(yīng)、精餾和萃取，采用的都是常規(guī)設(shè)備，沒有大機組也沒有連鎖，操作條件比較緩和，沒有高溫高壓部位，整個控制比較簡單，相對而言，裝置的控制關(guān)鍵點

8、在反應(yīng)部分，特別是一段反應(yīng)器，反應(yīng)器的調(diào)整重點和難點是溫度的調(diào)整，其次是萃取部分的調(diào)整。一反醇烯比的調(diào)整反應(yīng)投料醇烯比是重要的參數(shù)，它直接影響到MTBE產(chǎn)品質(zhì)量和T101的能源消耗。醇烯比過大MTBE中甲醇含量升高，T101的能源消耗增加。投料醇烯比一般控制在0.981.02之間，現(xiàn)在我們實際操作采用的是大醇烯比操作，一般都控制在1以上，醇烯比是否合適的判定主要是A3的分析結(jié)果，但是一個重要的判斷依據(jù)是T101的操作狀況，一般來講，當醇烯比過小時產(chǎn)品中聚合物和叔丁醇含量增加，T101他釜溫度升高，醇烯比過大時T101中部溫度首先升高，繼而頂部溫度升高，為了控制頂部溫度降低蒸汽時頂部溫度微降，中

9、部溫度基本不降而另民辦溫度迅速降低。醇烯比的計算基礎(chǔ)是質(zhì)量守恒定律和化學方程式，MTBE合成反應(yīng)方程式如下：方程式表明，甲醇、異丁烯和MTBE的當量比是1：1：1，即質(zhì)量比是4：7：11，對于一定投料量和一定組成的BBR投料來說，所需甲醇量是計算結(jié)果乘以醇烯比即為所需甲醇量，目前計算所用的0.583是醇烯比為1.02時的情況，該值來自于當見到A3分析需要進行調(diào)整時可以按照如下方法計算，甲醇萃取系統(tǒng)的調(diào)整萃取塔是一臺填料塔，下部裝滿鮑爾環(huán)，上部膨大部分中空，用來沉降分離碳四和水，下端設(shè)置有篦板和篩板用來支撐填料，進料口裝有蓮蓬形噴頭，萃取水自膨大部分下端進入，在重力作用下向下流動，物料自底部側(cè)面

10、進入，由于其密度小于水，在浮力作用下向上流動，萃余液自塔頂產(chǎn)出，萃取液自底部中央產(chǎn)出。萃取水量是萃取塔需要控制的一個最重要的參數(shù)，它涉及到能否將甲醇含量脫除到滿足粗丁烯的生產(chǎn)需求，保證萃取水的質(zhì)量比保證數(shù)量更為重要，在萃取水質(zhì)量保證的前提下，只要保證水為連續(xù)相就能夠滿足脫除甲醇的需求，現(xiàn)在的料水體積比控制在7：1左右，實際上還可以進一步放大到10：1。粗丁烯系統(tǒng)的調(diào)整MTBE裝置生產(chǎn)的是粗丁烯，即丁烯-1含量約50%的混合碳四，裝置整個生產(chǎn)過程都粗丁烯的質(zhì)量產(chǎn)生影響六、裝置的技術(shù)發(fā)展方向MTBE裝置工藝現(xiàn)狀MTBE裝置采用的一段列管式固定床二段筒式固定床工藝是目前最落后的工藝，該工藝流程長，能

11、耗高，特別是丁烯-1生產(chǎn)部分，需要經(jīng)過粗提和精提兩道工序，使得丁烯-1生產(chǎn)成本大幅度提高。目前比較先進的MTBE生產(chǎn)工藝是催化蒸餾工藝，一段反應(yīng)器采用混相床或固定床，二段反應(yīng)器和兩臺分離塔合并成一臺催化蒸餾塔，甲醇回收采用吸附回收方法，醚后碳四經(jīng)過嚴格精餾直接生產(chǎn)精丁烯，工藝流程大大縮短，產(chǎn)品能耗下降。目前還發(fā)展了汽油加氫與醚化同時進行的工藝。比照原設(shè)計工藝，MTBE裝置已經(jīng)進行了一定程度的優(yōu)化，主要是在反應(yīng)器的操作上引入了混相思想，使得裝置在主要設(shè)備沒有進行改動的情況下處理能力增加了一倍，裝置處理能力提高后能耗得到了降低。就裝置目前狀況來說，進行改造的意義已經(jīng)不大，發(fā)展方向是全面進行更新。七

12、、裝置進行過的技術(shù)改造及改造后裝置的情況Ø 裝置進行的技術(shù)改造情況 裝置自建成投產(chǎn)以來進行了大大小小十幾次技術(shù)完善，主要的有如下幾項：（1）取消了R101、R206/1.2罐 。由于罐區(qū)與裝置較近，原料C4靠球罐壓力直接進入B101/1.2。粗丁烯-1產(chǎn)品不經(jīng)R206/1.2，直接進入R302/1.2。（2）取消了R104、R106緩沖罐，靠一、二反自身壓力直接為T101、T201塔進料。節(jié)省了電力。減少了消耗，簡化了操作程序。（3）取消了泵的冷卻水，吹掃蒸汽，修改了泵的N2吹掃流程。便于泵的檢修，置換物料。（4）增加了T205系統(tǒng)走旁路的跨線，當原料滿足脫除異丁烯后正丁烯含量達到粗

13、丁烯質(zhì)量要求時，停開T205，以降低裝置能源消耗。（5）2000年10月15日，裝置進行了擴能及儀表改造，裝置處理能力由4.0t/h提高到6.0t/h，控制儀表由DDZ型儀表改為DCS控制（6）2001年11月，為配合塑料廠線性裝置改造，裝置新增加了F103和H218，目的在于提高異丁烯轉(zhuǎn)化率和保證高溫季節(jié)T202正常運行。（7）2006年9月T202出料線加裝過濾器。（8）2007年7月裝置控制系統(tǒng)進行了全面升級。Ø 裝置技術(shù)改造后情況 裝置進行的幾次改造是圍繞降低裝置操作難度、簡化流程、優(yōu)化操作和提高自控水平來進行的，經(jīng)過技術(shù)改造，裝置流程大為簡化，操作難度降低，加工能力大幅度上

14、升，自控水平大幅度提高，幾次主要的技術(shù)改造縮短了裝置與先進工藝技術(shù)之間的差距，創(chuàng)效能力提高。MTBE 裝置:序號采樣點樣品名稱分析項目控制指標頻率1A-2甲醇原料CH3OH %質(zhì)量分數(shù)水 %質(zhì)量分數(shù)99.00.51/天1/天2A-3一反出口餾出物異丁烯 %質(zhì)量分數(shù)4.01/8h3A-5初餾塔頂回流罐MTBE %質(zhì)量分數(shù)2按需4A-6二反出口餾份異丁烯 %質(zhì)量分數(shù)1.01/8h5A-7脫C4塔底液MTBE %質(zhì)量分數(shù)91按需6A-8脫C4塔頂回流罐MTBE %質(zhì)量分數(shù)22/天7A-10水萃取塔頂緩沖罐異丁烯 %質(zhì)量分數(shù)CH3OH %質(zhì)量分數(shù)0.50.51/天1/天8A-12甲醇回收塔頂回流罐H2O %質(zhì)量分數(shù)4按需9A-14脫C3塔底C3 %質(zhì)量分數(shù)0.2按需10A-15脫C3塔頂回流罐正丁烯 %質(zhì)量分數(shù)實測按需11A-16粗丁烯塔底正丁烯 %質(zhì)量分數(shù)實測按需12H203萃