高辛烷值組分生產(chǎn)工藝-MTBE工藝（石油加工課件）

項(xiàng)目九

高辛烷值組分生產(chǎn)工藝任務(wù)一MTBE工藝流程醚化反應(yīng)與催化精餾系統(tǒng)C4水洗與甲醇回收系統(tǒng)MTBE工藝原理醚化反應(yīng)與催化精餾系統(tǒng)

C4水洗與甲醇回收系統(tǒng)

MTBE工藝流程

醚化反應(yīng)與催化精餾系統(tǒng)C4水洗與甲醇回收系統(tǒng)項(xiàng)目九

高辛烷值組分生產(chǎn)工藝任務(wù)一MTBE工藝原理和主要操控點(diǎn)MTBE工藝原理主要操控點(diǎn)MTBE工藝MTBE(methyltert-butylether)為甲基叔丁基醚的英文縮寫,是一種高辛烷值(研究法辛烷值115)汽油添加劑,化學(xué)含氧量較甲醇低得多,利于暖車和節(jié)約燃料,蒸發(fā)潛熱低,對(duì)冷啟動(dòng)有利,常用于汽油的調(diào)和。MTBE的優(yōu)點(diǎn)是它與汽油可以任意比例互溶而不發(fā)生分層現(xiàn)象,有較好的調(diào)和效應(yīng),調(diào)和辛烷值高于其凈辛烷值。另外,MTBE含氧量相對(duì)較高,能夠顯著改善汽車排放的尾氣。但如果加入的MTBE比例不加以控制,使理論當(dāng)量空燃比超出閉環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元自適應(yīng)能力的調(diào)節(jié)范圍,則會(huì)因富氧而干擾閉環(huán)控制,使三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率下降。MTBE工藝原理

MTBE反應(yīng)過程

催化精餾原理

甲醇回收原理

MTBE工藝原理

MTBE反應(yīng)過程催化精餾原理催化精餾塔反應(yīng)段設(shè)在精餾段和提餾段之間。在催化精餾塔的反應(yīng)段內(nèi),反應(yīng)物料在催化劑的作用下生成MTBE,反應(yīng)物料從床層底部流至床層下的塔盤上,由于塔盤具有分離功能,將MTBE重組分和未反應(yīng)完全的C4組分離開,重組分向下流動(dòng),輕組分以氣相狀態(tài)向上流動(dòng),而上升的C4組分已將生成的MTBE脫除。輕組分C4中含有的異丁烯在上一層塔盤的相平衡作用下,再一次進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行醚化反應(yīng),因而在反應(yīng)時(shí)沒有MTBE逆向反應(yīng)的推動(dòng)力,使合成MTBE反應(yīng)近似于不可逆反應(yīng)進(jìn)行下去,使合成MTBE的反應(yīng)能突破平衡轉(zhuǎn)化率的限制,達(dá)到深度轉(zhuǎn)化的目的。甲醇回收原理從催化精餾上塔塔頂流出的未反應(yīng)C4與甲醇形成的共沸物,經(jīng)冷凝器冷卻后,進(jìn)入甲醇萃取塔。選擇萃取的方法回收其中的甲醇,以水作為萃取劑(水與C4不互溶,卻能與甲醇完全互溶)。水從塔的上部進(jìn)入,未反應(yīng)C4與甲醇的共沸物從底部進(jìn)入,水為連續(xù)相,未反應(yīng)C4為分散相,二者逆相流動(dòng),在篩板塔盤的作用下,兩相充分接觸并完成傳質(zhì)萃取過程,使醚后C4中的甲醇進(jìn)入水相,形成甲醇水溶液。未反應(yīng)C4相經(jīng)水洗塔頂擴(kuò)大段的減速沉降,脫除其中的游離水后排出裝置。水洗塔底排出的甲醇水溶液預(yù)熱后進(jìn)入甲醇回收塔。甲醇回收塔采用常規(guī)蒸餾的方法,根據(jù)水和甲醇的沸點(diǎn)(揮發(fā)度)不同達(dá)到分離甲醇和水的目的。塔頂?shù)玫郊兌取?5.0%的甲醇循環(huán)利用,塔釜排水中含甲醇小于5%。MTBE工藝主要操控點(diǎn)

醚化反應(yīng)器的操作

催化精餾塔的操作

C4水洗和甲醇

回收的操作

主要操控點(diǎn)

醚化反應(yīng)器的操作

醚化反應(yīng)是將混合C4原料中的異丁烯組分同工業(yè)甲醇以一定比例充分混合,調(diào)節(jié)醇烯比在1.05~1.1范圍內(nèi),以強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂為催化劑,在一定的溫度、壓力下,在反應(yīng)器R-1內(nèi)使異丁烯合成MTBE的轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上,然后進(jìn)入催化精餾塔繼續(xù)反應(yīng)?？刂品磻?yīng)器R-1進(jìn)料中的醇烯比是該崗位操作的關(guān)鍵?？茖W(xué)、合理的醇烯比既可以節(jié)能降耗、保證產(chǎn)品質(zhì)量,又可以使催化劑長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。甲醇與異丁烯的流量為串級(jí)調(diào)節(jié),在正常生產(chǎn)中只需調(diào)節(jié)混合C4進(jìn)料量,調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)調(diào)整甲醇進(jìn)料量,保證醇烯比在1.05~1.1之間。催化精餾塔的操作

回流比的大小直接影響T-1操作。在T-1塔頂餾分中難揮發(fā)物含量增多時(shí),采用加大回流量的方法,增大塔內(nèi)下降液體流量,使上升氣體中難揮發(fā)組分冷凝的可能性加大,從而提高塔頂產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)回流比過大,其他條件不變時(shí),塔頂組分變輕,頂溫降低,甲醇和C4

不能形成共沸物,甲醇蒸發(fā)困難,沉入塔底,影響MTBE產(chǎn)品質(zhì)量。若進(jìn)料一定,過大的回流比易產(chǎn)生液泛?；亓鞅冗^小,塔頂組分變重,使MTBE等重組分蒸到塔頂,影響正常生產(chǎn)。C4水洗和甲醇回收的操作T-3主要完成的是C4組分和甲醇的分離任務(wù),要做好水量和甲醇量的配比,以及萃取溫度和壓力的穩(wěn)定。水分在T-3和T-4循環(huán)過程中,會(huì)有一定程度的損失,所以應(yīng)定期或適時(shí)地補(bǔ)充水量。

甲醇有毒,攝入和吸入會(huì)引起中毒,誤作食用酒精飲入,嚴(yán)重者能致眼失明和死亡。甲醇極易燃,閃點(diǎn)12.2℃,爆炸下6.0%(體積分?jǐn)?shù)),蒸氣很容易與空氣形成爆炸性混合物。

甲基叔丁基醚易燃,閃點(diǎn)-10℃,爆炸下限1.6%(體積分?jǐn)?shù)),其蒸氣很容易與空氣形成爆炸性混合物。MTBE具有一定的毒性,其主要經(jīng)過呼吸道吸收,也可以經(jīng)皮膚和消化道吸收,對(duì)人體的影響主要表現(xiàn)在上呼吸道、眼睛黏膜的刺激反應(yīng),長(zhǎng)期接觸可使皮膚干燥。

因?yàn)榧状己蚆TBE