甲基叔丁基醚(MTBE)工藝

1、萬噸/年 MTBE裝置工藝設(shè)計(jì)摘要：簡述甲基叔丁基醴（MTBE）生產(chǎn)的工藝流程，對(duì)國內(nèi)外 MTBE 生產(chǎn)工藝進(jìn)行對(duì)比，闡述了本裝置相對(duì)于傳統(tǒng)裝置的優(yōu)勢。甲基叔丁基醴是汽油的一種無毒添加劑，也可作為二次加工化工 產(chǎn)品的原料，對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。甲基叔丁基醴（MTBE）裝置是一個(gè)催化反應(yīng)與精儲(chǔ)操作相結(jié)合的 裝置。整套裝置涵蓋筒式催化反應(yīng)技術(shù)及催化精儲(chǔ)技術(shù)等先進(jìn)理念， 融合國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)。它包括筒反、催化精儲(chǔ)12、甲醇水洗回收三 個(gè)單元。其中催化精儲(chǔ)技術(shù)較為先進(jìn)，正在逐漸應(yīng)用到化工生產(chǎn)中。 整套裝置具有操作方便、投資小、節(jié)約能源的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：甲基叔丁基醍；甲醇；混合碳四；催化精儲(chǔ)tons

2、 / year MTBE plant process designAbstract: Descriptionmethyltert-butyl ether(MTBE)production process,MTBE production processes at home and abroad tocompare,described thedevice asopposedto theadvantages of conventional devices.Methyl tert-butyl ether is a non-toxic gasoline additive, but also can be

3、used as secondary processing chemical products, raw materials play an important role for national economic development.Methyl tert-butyl ether (MTBE) device is a catalytic reaction and distillation operations combined device.Coverintegrationthe entire cylindrical catalytic reaction device technology

4、 and advanced concept of catalytic distillation technology,of advanced technology at home and abroad. Itconsists of anti-cylinder,catalytic distillation,methanol國外生產(chǎn)工藝4applied to thewashing recovery of three modules. One catalytic distillation technology is more advanced, is gradually chemical into

5、the births. Whole device has easy operation, low investment, energy-saving features.Hybrid CarbonKey Word : Methyl tert-butyl ether； Methanol ； 4 ； Catalytic distillation目錄緒論4概況4工藝簡介4（4） 國內(nèi)生產(chǎn)工藝巧（5） 生產(chǎn)原理及主要影響因素6二、物料說明7（1） 甲醇7（2） 混合碳四8（3） 甲基叔丁基醴8（4） 副產(chǎn)物9三、工藝流程及說明9（1） 筒式反應(yīng)單元工藝流程9（2） 催化精儲(chǔ)單元工藝流程9（3） 甲醇回收

6、單元工藝流程10四、工藝流程圖及說明10五、化學(xué)反應(yīng)12六、物料平衡計(jì)算13七、三廢治理14八、安全生產(chǎn)特點(diǎn)14九、總結(jié)15十、參考文獻(xiàn)16（一）概況本甲基叔丁基醴（MTB6裝置是萬噸/年生產(chǎn)裝置，對(duì)石油裂解 氣中混合碳四深加工項(xiàng)目。整套裝置包括筒式催化反應(yīng)技術(shù)及催化精 儲(chǔ)技術(shù)等先進(jìn)理念。甲基叔丁基醴（MTB6裝置是一個(gè)催化反應(yīng)與精儲(chǔ)操作相結(jié)合的 裝置。它包括筒式反5E943、催化精儲(chǔ)、甲醇水洗回收三個(gè)單元，其 中催化精儲(chǔ)技術(shù)較為先進(jìn)，具有操作方便、投資小、節(jié)約能源的特點(diǎn)。MTBE裝置自建成以來，又進(jìn)行了多項(xiàng)改造，包括流程。設(shè)備、 儀表改造。MTBE裝置經(jīng)過設(shè)備的改造及工藝流程的部分更改，基本

7、實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī) 遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)在整個(gè)裝置生產(chǎn)平穩(wěn)，可控性良好。本MTBE裝置生產(chǎn)能力為1100 t / m ,碳四進(jìn)料量為4 t / h（以含異丁烯40 % 50 % 抽余碳四為原料進(jìn)料量為8 t / h ）。因碳四原料不足，生產(chǎn)負(fù)荷一般在60 %左右。裝置最大可按120 % 負(fù)荷生產(chǎn)。總之 MTBE裝置的工藝過程較合理，技術(shù)較先進(jìn)，操作方 便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益較顯著。（二）工藝簡介MTBE裝置以含80 %異丁烯（40 % 50 % 亦可作為原料）的 抽余混合碳四和甲醇為原料。甲醇和混合碳四按一定醇烯比連續(xù)送進(jìn) 筒式反應(yīng)器和催化精儲(chǔ)塔，在一定壓力和溫度條件下，混合碳四中的MTBE 廣異丁烯和甲

8、醇在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成MTBE 品從催化精儲(chǔ)塔塔釜采出送出裝置。反應(yīng)后的剩余碳四和過量的甲 醇，從催化精儲(chǔ)塔塔頂蒸出，經(jīng)冷凝后部分回流入塔，部分采出至甲 醇萃取塔，以去除剩余碳四中的甲醇。剩余碳四從甲醇萃取塔底加入， 洗劑水從頂部加入，甲醇含量合格的碳四組分從塔頂采出送出裝置。從甲醇萃取塔塔底排出的含有甲醇的水溶液，靠壓差進(jìn)入甲醇回 收塔，常壓下精儲(chǔ)，塔頂儲(chǔ)出的甲醇（純度98 % ）采至甲醇回流 罐，作原料循環(huán)使用；塔釜采出（甲醇含量0 0.3 %）部分送入甲醇萃取塔循環(huán)使用，部分排污出裝置。（三）國外生產(chǎn)工藝1 .意大利SNAM工藝1973年意大利開發(fā)了世界上第一套MTBE工業(yè)裝置

9、。早期開發(fā) 的MTBE生產(chǎn)工藝大多是以許爾斯（HULS ）工藝為代表的列管式固定 床反應(yīng)技術(shù)，反應(yīng)溫度50 - 60 C ，產(chǎn)品 MTBE的含量在98 %以 上。催化劑是聚苯乙烯-二乙烯苯離子交換樹脂。反應(yīng)器外多用冷卻 水移走反應(yīng)熱，產(chǎn)物用一個(gè)或多個(gè)分儲(chǔ)塔分離MTBE和甲醇以及剩余 的C4微分。此工藝的缺點(diǎn)是難以消除反應(yīng)區(qū)中的熱點(diǎn)，因此在最近 幾年新建廠中已較少采用。2 .法國IFP工藝IFP工藝的主要特點(diǎn)是反應(yīng)器采用上流式膨脹床，與管式反應(yīng)器 相比，進(jìn)料是自下而上進(jìn)入反應(yīng)器，其中催化劑處于蠕動(dòng)狀態(tài)，有利 于傳質(zhì)及傳熱。它具有結(jié)構(gòu)簡單、投資少、能耗低、催化劑裝卸方便 等優(yōu)點(diǎn)。另外，采用上流式操

10、作，可防止催化劑堆集成塊，減少壓力 降，催化劑使用壽命長，副反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)。3 .美國催化蒸儲(chǔ)工藝催化蒸儲(chǔ)工藝是由美國 Chem.Research & Liecensing 公 司首先 開發(fā)成功的，于1987年工業(yè)化。其核心是把反應(yīng)與共沸蒸儲(chǔ)巧妙地 結(jié)合起來，使醴化反應(yīng)和產(chǎn)物分離在同一塔中同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)放出的 熱直接用來分儲(chǔ)，既減少了外部冷卻設(shè)備又控制了反應(yīng)溫度，可最大 限度地減少逆向反應(yīng)和副產(chǎn)品的生成，防止了反應(yīng)區(qū)熱點(diǎn)超溫現(xiàn)象， 降低了能耗，節(jié)省了投資。但該技術(shù)也有其不足的地方，主要是中部催化劑的填裝比較困 難，要嚴(yán)格用玻璃絲布外加不銹鋼絲網(wǎng)將催化劑包起來置于反應(yīng)段 中，依靠包與包之間

11、的空隙，使氣液兩相能夠?qū)α魍ㄟ^催化床，減少 因催化劑顆粒小造成阻力大的問題。但由于催化劑置于包中，反應(yīng)物 料必須擴(kuò)散進(jìn)入布包中才能與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物還要 擴(kuò)散出來，故對(duì)反應(yīng)不利。4 .美國UOP公司的聯(lián)合工藝該工藝主要是以油田氣或煉廠氣中的丁烷為原料，異構(gòu)化反應(yīng) 轉(zhuǎn)化為異丁烷，進(jìn)而脫氫生成異丁烯，異丁烯再與甲醇醴化反應(yīng)生成 MTBE。聯(lián)合工藝使 MTBE生產(chǎn)具有更為廣泛的原料來源，且可減低 成本，單程轉(zhuǎn)化率高，設(shè)備投資低，可靠性好。1 .常規(guī)工藝由反應(yīng)、共沸蒸儲(chǔ)和甲醇回收三部分組成，使用固定床反應(yīng)器， 在強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂存在下液相合成 MTBE。反應(yīng)壓力0.98 - 1.47

12、 MPa ,溫度40 - 80 C ，醇烯比為1.0 左右，利用外循環(huán) 方式取出部分反應(yīng)熱來控制反應(yīng)溫度。異丁烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)90 % - 95 % ,接近平衡轉(zhuǎn)化率。2 .催化蒸儲(chǔ)法工藝由齊魯石化公司開發(fā)出的一種新催化蒸儲(chǔ)工藝，它克服了美國催 化蒸儲(chǔ)工藝催化劑填裝的缺陷，采用一種新型的散裝筒式催化蒸儲(chǔ) 塔，催化劑直接散裝入催化床層中，相鄰兩床層間設(shè)至少一個(gè)分儲(chǔ)塔 盤，且床層中留有氣體通道，整個(gè)反應(yīng)段類似若干個(gè)重疊放置的小固 定床反應(yīng)器和若干個(gè)分設(shè)在各床層間的分儲(chǔ)段，反應(yīng)與分儲(chǔ)交替進(jìn) 行，破壞其平衡組成，使反應(yīng)不受平衡轉(zhuǎn)化率高的限制。3 .混相床反應(yīng)蒸儲(chǔ)工藝該工藝是由齊魯石化公司研究院、北京石油設(shè)

13、計(jì)院和上海高橋石 化公司煉油廠等單位在混相反應(yīng)技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的合成MTBE新技 術(shù)，它融合了混相反應(yīng)技術(shù)和催化蒸儲(chǔ)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。其特點(diǎn)是將混相 反應(yīng)與分離相結(jié)合，在反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)一固定床反應(yīng)段，控制反應(yīng)壓力使 反應(yīng)在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行，反應(yīng)熱使部分物料汽化而使反應(yīng)溫度衡定， 形成汽-液混相狀態(tài)。該技術(shù)分為煉油型和石油化工型兩種類型：煉 油型工藝反應(yīng)塔的中部是混相反應(yīng)段，上部和下部分別為精儲(chǔ)段和提 儲(chǔ)段。催化劑裝填容易、投資省、能耗和費(fèi)用低，異丁烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)90 % - 98 %。化工型工藝是將煉油型工藝反應(yīng)塔上部的精儲(chǔ)段改為催化蒸儲(chǔ)反應(yīng)段，即異丁烯和甲醇先在混相反應(yīng)段內(nèi)預(yù)反應(yīng)，異丁烯 轉(zhuǎn)化率可達(dá)90 %

14、 - 95 %,然后再在催化蒸儲(chǔ)反應(yīng)段進(jìn)行深度轉(zhuǎn)化，使異丁烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.5 % 以上14。（五）生產(chǎn)原理及主要影響因素1.筒式反應(yīng)單元抽余碳四與甲醇按照計(jì)算配比進(jìn)行混合（一般醇烯比為1.02 ） 后，通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂45 （ S型樹脂）催化劑床層，在 一定溫度和壓力下，碳四中異丁烯與甲醇發(fā)生加成反應(yīng)，生成 MTBE。 反應(yīng)如下：ClfeCH,CHlC = CH2 + - CH3CH '型樹脂二 CH3C0ClfeICH,反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AH = -37 kJ / mol 。反應(yīng)選擇性高，副反 應(yīng)可生成少量異丁烯低聚物、二甲醴以及少量的叔丁醇等。反應(yīng)是在筒式反應(yīng)器的二段床層進(jìn)

15、行的，通過預(yù)熱和二段循環(huán)， 控制在一定反應(yīng)溫度和壓力下，異丁烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到95 % 以上。 2.催化精微單元異丁烯與甲醇反應(yīng)生成 MTBE的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)方程式如表1 :甲醇標(biāo)準(zhǔn)CHaCH33型樹脂CH3C = CH2 + - CH3CH ,4 CH3cOCHaCH3根據(jù)拉烏爾定律，為使可逆反應(yīng)平衡向正方向（生成 MTBE ）進(jìn) 行，其一是增加反應(yīng)一側(cè)的物料濃度，其二是減少生成物的濃度，其 三增加反應(yīng)壓力。在催化精儲(chǔ)塔內(nèi)裝有催化劑填料包，所以在反應(yīng)過 程中生成MTBE的同時(shí)通過精儲(chǔ)不斷地將生成的 MTBE分離出來，使 催化劑床層中的MTBE總是處在低濃度狀態(tài)，從而使反應(yīng)朝著生成 MTB

16、E的方向進(jìn)行。由于甲醇和碳四形成共沸物67,所以，從催化精儲(chǔ)塔塔頂分離 出來的未反應(yīng)碳四儲(chǔ)分含有一定量的甲醇，可以通過水洗萃取分離出 來，然后通過蒸儲(chǔ)將甲醇與水分離。催化精儲(chǔ)工藝由于設(shè)備少反應(yīng)熱 量回收利用較完全，因此基礎(chǔ)建設(shè)投資少，且可以節(jié)約能源。3.甲醇回收利用甲醇與碳四在水中的溶解度不同，可用水作萃取劑將甲醇從 碳四中除去。、物料說明：（一）甲醇項(xiàng)目指標(biāo)外觀無色透明液體，無可見雜質(zhì)色度（珀-鉆）< 5密度（20 c ）-30.790 0.792 g / cm沸程64.0 65.5C蒸儲(chǔ)量> 98 mL溫度范圍（包括64.6 ± 0.1）< 0.8 C高鈕酸鉀試

17、驗(yàn)> 50 min水溶性試驗(yàn)澄清水分含量< 0.10 %游離酸含量（以HCOOH計(jì)）_ - 6< 15 X 10游離堿含量（以NH3計(jì)）_ - 6< 2 X 10羥基化合物（以HCOH計(jì)）_ _ - 6< 20 X 10蒸發(fā)殘?jiān)黖- 6< 10 X 10氣味無特殊異氣味乙醇含量< 0.01 %1 .甲醇結(jié)構(gòu)式：CH-OH2 .甲醇分子量：323 .甲醇物理性質(zhì)：化學(xué)名稱：甲醇，別名：甲基醇、木醇、木精。分子式：C件OH,分子量：32.04 ,有類似乙醇?xì)馕兜臒o色透明， 易揮發(fā)性液體。密度（20c ）0.7913 克/毫升。溶點(diǎn)為-97.8 C , 沸點(diǎn)

18、為 64.65 C 。折射率（n） 1.3290 ,表面 張力為 22.6 達(dá)因/ 厘米，粘度：0.5945 厘泊。20 C 蒸汽壓：96.3 mmHg ,閃點(diǎn)（閉 口） 11.11 C ,（開口）16 C。自燃點(diǎn)：455 c ，燃燒熱：5420 卡/克，汽化熱：263 卡/克，比 熱：20 c 時(shí)為 0.599 卡/克 C。 在空氣中甲醇蒸汽的爆炸極限6.0 36.5 % （體積）。（二）混合碳四9表2:抽余碳四規(guī)格組分含量丙烷、丙烯< 0.772 %正丁烷、異丁烷< 2.268 %異丁烯< 39.71 %1-丁烯< 36.074 %2-丁烯< 20.856 %

19、1 , 3-丁烯< 0.004 %（三）甲基叔丁基醴表3 : MTBE產(chǎn)品項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品甲基叔丁基醴（）< 98.7> 98> 95甲醇含量（%）< 0.18< 1.0碳四含量（%）< 0.4< 0.5二聚異丁烯含量（）< 0.51 .MTBE結(jié)構(gòu)式：CH3 I ch3c0ch3 I ch3MTBE分子量：882 .物理性質(zhì)分子式C偉OC（CH3）3CAS 號(hào)1634 - 04 - 4性質(zhì)：無色、低粘度液體，具有類似菇烯的臭味。沸點(diǎn)55.3 C 。 凝固點(diǎn)-108.6 C。相對(duì)密度 0.7407 （ 20 / 4 C ）。折射率

20、nD （20 C ） 1.3694。比熱0.51 。閃點(diǎn)（閉杯）-28 C 。燃點(diǎn)460 C 。爆炸極限（空氣中）1.65 %8.4 % （體積）。蒸氣壓（25 C ）32.664 KPa臨界壓力 3.43 MPa臨界溫度223.95 C粘度（20 C ）0.36 mPa s微溶于水，但與許多有機(jī)溶劑互溶，與某些極性溶劑如水、甲醇、乙醇可形成共沸混 合物。4 .主要用途甲基叔丁基醴是汽油的一種無毒添加劑，可使汽油的辛烷值提 高，也可經(jīng)二次加工作為生產(chǎn)丁基橡膠、叔丁醇、異丁烯等化工產(chǎn)品 的原料。毒性：有輕度麻醉作用，微毒。老鼠進(jìn)口 LD50為3865 mg /kg, 皮膚吸收LD 50 >

21、 10000 mg / kg 。對(duì)眼有刺激作用，濺入眼睛后 應(yīng)立即用大量水沖洗15分鐘以上，并就醫(yī)診治。操作中應(yīng)戴防護(hù)目 鏡及橡皮手套。5 .包裝儲(chǔ)運(yùn)貯存容器和密封材料與貯存汽油的要求相同，對(duì)容器材質(zhì)無特殊 要求，如鐵、鋅、鋁都可應(yīng)用，也可使用聚乙烯制的容器。因本品為 可燃液體，裝載容器應(yīng)注明“易燃品”字樣，按易燃品規(guī)定貯運(yùn)。6 .化學(xué)性質(zhì)MTBE可發(fā)生分解反應(yīng)，生成甲醇和異丁烯。CH3CHm弋型樹脂CH3C0CH3CH3C 二 CHa + - CH30HICH3（四）副產(chǎn)物醴后剩余碳四送至罐區(qū)，可作為液化燃料氣。三、工藝流程及說明：（一）筒式反應(yīng)單元工藝流程抽余碳四（通過P 101 進(jìn)料）與

22、甲醇（通過P 102進(jìn)料）混 合，混合物料中的甲醇與抽余碳四中的異丁烯的摩爾比（醇烯比）為 1.02,混合后的物料經(jīng)靜態(tài)混合器（X 101）充分混合，通過預(yù)熱器（E 101）預(yù)熱進(jìn)筒式反應(yīng)器（R 101） 頂部。經(jīng)一段床層反應(yīng)后的混合物料，部分去一段循環(huán)冷卻器（E 102 ） 冷卻，控制其出口溫度為50 C ,然后經(jīng)一段循環(huán)泵（P 104 ） 送筒 式反應(yīng)器頂部，根據(jù)一段物料出口溫度控制其循環(huán)量，循環(huán)比一般為 3 ,轉(zhuǎn)化率控制在45 %60 % （根據(jù)物料具體情況決定）；經(jīng)二 段床層反應(yīng)器的混合物料，部分去二段循環(huán)冷卻器（E 103 ） 冷卻， 控制其出口溫度為50 C ,然后經(jīng)二段循環(huán)泵（P

23、 103 ）送筒式 反應(yīng)器進(jìn)料口，循環(huán)比一般為1或者1.5 ，轉(zhuǎn)化率控制在90 %以 上0反應(yīng)器溫度控制在3070 c ，壓力控制在0.951.4Mpa ,筒式反應(yīng)器出口物料靠壓差連續(xù)進(jìn)催化精儲(chǔ)塔（T 101）。（二）催化精儲(chǔ)單元工藝流程從二段排出含異丁烯10約4 %的物料，經(jīng)流量和調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流 量控制壓力，產(chǎn)品經(jīng)催化精儲(chǔ)進(jìn)出料換熱器（E 104 ）與精儲(chǔ)塔塔 釜的MTBE產(chǎn)品換熱，進(jìn)催化精儲(chǔ)塔（T 101）。物料中沸點(diǎn)較高的MTBE流向塔釜，MTBE產(chǎn)品從塔釜排出?；旌咸妓募凹状忌仙?， 經(jīng)催化精儲(chǔ)包催化精儲(chǔ)，氣相物料從塔頂儲(chǔ)出，部分進(jìn)塔頂回流，部 分采出去甲醇回收單元。甲醇通過催化精儲(chǔ)塔甲醇

24、進(jìn)料泵（P 108 ）輸送，經(jīng)調(diào)節(jié)閥控 制流量分兩部分進(jìn)入催化精儲(chǔ)部分，與上升的碳四中的異丁烯進(jìn)行反 應(yīng)，生成MTBE,醇烯比根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)。（三）甲醇回收單元工藝流程從催化精儲(chǔ)單元來的合格醴后碳四（含甲醇約4 %左右，含異 丁烯小于0.3 %）進(jìn)入萃取水洗塔（T 102 ）的底部，與從塔上部來的軟水在塔內(nèi)逆向萃取洗滌，料水比為1.5 2.0 ,水洗其中 的甲醇。塔頂?shù)玫饺ハ┨妓模统鲅b置去罐區(qū)儲(chǔ)存。水洗塔操作溫 度為40 C ，壓力為0.6 MPa 。塔釜含甲醇約8 % 左右的富醇水，通過壓差通過調(diào)節(jié)閥控制流 量經(jīng)甲醇精制塔11H13進(jìn)出料換熱器（E 107 ）升溫后，從甲醇回收 塔塔中（

25、T 103 ） 進(jìn)塔，塔釜由低壓蒸汽直接加熱（補(bǔ)充損失的水） 精儲(chǔ)，分離甲醇和水，該塔在常壓下操作，塔頂溫度控制在64 C , 塔釜溫度控制在107 C ,塔頂回收的合格甲醇（含量 > 98 % ）,一部分回流由回流泵（P 107 ）打回流（回流比為10 ）, 一部分返甲醇原料罐循環(huán)使用。塔釜含甲醇不大于0.3 % 的水循環(huán)使用， 多余水排污出裝置四、工藝流程圖及說明：圖1 ：筒式反應(yīng)單元圖3:水洗萃取及甲醇回收單元表4:設(shè)備編號(hào)及名稱標(biāo)號(hào)名稱R101筒式反應(yīng)器X101靜態(tài)混合器P101甲醇進(jìn)料泵P102混合碳四進(jìn)料泵P103二段反應(yīng)循環(huán)泵P104一段反應(yīng)循環(huán)泵P105催化精儲(chǔ)回流泵P1

26、06水洗萃取塔軟水進(jìn)料泵P107甲醇精制塔塔頂回流泵P108催化精儲(chǔ)塔甲醇進(jìn)料泵T101催化精儲(chǔ)塔T102水洗萃取塔T103甲醇精制塔E101進(jìn)料預(yù)熱器E102一段反應(yīng)冷卻器E103二段反應(yīng)冷卻器E104催化精儲(chǔ)塔進(jìn)出料換熱器E105催化精儲(chǔ)塔塔頂冷卻器E106催化精儲(chǔ)塔塔釜出料冷卻器E107甲醇精制塔進(jìn)出料換熱器E108甲醇精制塔塔釜出料冷卻器E109甲醇精制塔塔頂冷卻器V101催化精儲(chǔ)回流罐V102甲醇精制塔回流罐五、化學(xué)反應(yīng)：本裝置涉及化學(xué)反應(yīng)，如下：1 .甲基叔丁基醴合成反應(yīng)ch3C為CHaC = CH2 4- ' CH3OH» CH3C0ch3Ich32 .二甲醴合

27、成反應(yīng)s型樹脂 CH30H + CH3OH CH3OCH3 + JfeO3 .二聚異丁烯合成反應(yīng)ch3ch2ch?CHlC = CH2 + CH3-C-CH2'型樹脂CHZ-c& CH日_強(qiáng)ch3ch3CHsCH3CHaC = CH2 + CH3C = CH2s型樹脂CH3C =CH CHa - CH- CH34 .叔丁醇合成反應(yīng)ch3ch3IS型樹脂 ICH?一C = CHa4- H20 > CH3C-CH2IOH六、物料平衡計(jì)算：筒式反應(yīng)器物料衡算1 .異丁烯、甲醇合成甲基叔丁基醴的反應(yīng)方程式：Clfe濕CH3C = CH2 + - CH3CH '型樹脂 式

28、CH3COICH32 .原料由混合碳四（含異丁烯39.71% ）和98%的甲醇組成，原料中甲醇與異丁烯的摩爾比為1.02 （醇烯比）。異丁烯在一段床層反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率約為50% ,在二段床層反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率約為90% 。3 .以混合碳四進(jìn)料量為4000Kg/h 來進(jìn)行反應(yīng)器的物料衡算。由已知可知異丁烯的進(jìn)料量為：4000 義 39.71% = 1588.4 Kg/h由醇烯摩爾比為1.02可知反應(yīng)器中純甲醇進(jìn)料量為：(1588.4 / 56) X1.02 X32 = 925.81 Kg/h則甲醇進(jìn)料量為：925.81 / 98% = 944.70 Kg/h4 .一段異丁烯轉(zhuǎn)化率以50%計(jì)算，反應(yīng)轉(zhuǎn)化異丁

29、烯量:1558.4 義 50% = 794.2 Kg/h5 .以兩段床層總反應(yīng)轉(zhuǎn)化率90%計(jì)算，則總反應(yīng)掉的異丁烯量1588.4 義 90% = 1429.56 Kg/h剩余異丁烯含量：1588.4 X 1 - 90% )= 158.84 Kg/h6 .由反應(yīng)方程式可求得生成 MTBE的量和所用甲醇量：WS ( MTBE) =(1429.56 / 56)X 88 = 2246.45 Kg/hWS (甲醇)=(1429.56 / 56)X 32 = 816.89 Kg/h剩余甲醇量：944.70 - 816.89 = 127.81 Kg/h7 .反應(yīng)器出料中各組分所占流量：MTBE的流量為 22

30、46.45 Kg/h ;甲醇流量為 127.81 Kg/h ;異丁烯流量為158.84 Kg/h ,其它為不參加反應(yīng)物料。七、三廢治理：1 .裝置放空氣體去火炬總管處理。2 .由甲醇回收塔排出的污水以及檢修排污水，送往污水處理廠處 理。八、安全生產(chǎn)特點(diǎn)：1 .本裝置使用的原料以及產(chǎn)品、副產(chǎn)品等均屬于易燃、易爆且有 毒物質(zhì)，如碳四、甲醇、甲基叔丁基醴等具有爆炸極限范圍大，下限 低，閃電、自燃點(diǎn)低等特點(diǎn)，極易造成火災(zāi)爆炸事故。2 .本裝置中液態(tài)碳四，如抽余碳四、醴后碳四等均屬低沸點(diǎn)液體， 人體接觸能引起嚴(yán)重的凍傷。3 .生產(chǎn)中的氣體和蒸發(fā)的液體的密度，如：抽余碳四、醴后碳四、 甲醇、MTBE等，均比空氣大，很容易聚集在地面。地溝以及設(shè)備周 圍，不易擴(kuò)散，增加燃燒、爆炸的危險(xiǎn)性。4 .絕大部分原料及產(chǎn)品在設(shè)備、管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)