MTBE装置节能降耗探讨论文

MTBEMTBE装置节能降耗探讨论文装置节能降耗探讨论文 摘要 MTBE作为最常用的化学试剂和反应溶剂在化工产业中的应用 非常广泛 由于MTBE能够对环境产生污染 所以必须要加强MTBE装 置的节能降耗处理 本文通过对于MTBE装置节能降耗进行分析 明 确其节能降耗的主要措施 从而增强化工产业绿色发展的水平 关键词 MTBE装置 节能降耗技术 存储管理 1 MTBE概述 工业甲基叔丁基醚 MTBE 主要以炼油液化气混合碳四和工业甲醇 为原料 由于液化气碳四中的硫化物绝大部分富集到了MTBE中 因 此 以炼油混合碳四为原料生产的MTBE的硫含量较高 一般低的在1 00 g g左右 高的可达2000 3000 g g 随着经济不断发展和对环保要求的不断加强 车用汽油 的硫含量指标越来越严 目前在北京 上海 广州等经济发达的城 市 车用汽油己执行硫含量小于10 g g的国V排放标准 天津 河 北 山东 长三角 珠三角实施汽油国V排放标准的时间也己提前 MTBE作为清洁汽油的调和组分 加入量一般在10 20 之间 因此将MTBE的硫含量降低到1O g g以下 也是汽油质量 升级到国V排放标准的必然要求 如果MTBE用作化工原料 则硫含量 一般要求低于5 g gMTBE中硫化物主要生产原料混合碳四 在MTBE 的生产过程中 MTBE比碳四烃对硫化物有更高的溶解性 且绝大部 分硫化物的沸点较碳四烃的沸点高 因此 进料碳四中的硫化物绝 大部分被富集到MTBE产品中 MTBE降硫有两个方向 一是降低原料的 硫含量 即前脱硫工艺 二是对高硫MTBE进行脱硫处理 即后脱硫工 艺 河北精致科技有限公司 为适应国IV汽油质量升级开发了液化 气深度脱硫技术 专利ZLxx10250279 8 采用该项技术 一般催化 液化气的总硫可降低到5 g以下 焦化液化气的总硫可降低到50 g g以下 与该技术配套生产的MTBE产品总硫 可降低到了50 g g以 下 最低达到20 g g 但针对国V汽油质量升级 目前国内使用的M TBE前脱硫工艺 存在着投资大 运行费用高 产品质量不稳定等缺 点 为此 河北精致科技有限公司又开发了 一种低含硫甲基叔丁 基醚的生产方法 专利技术 该技术工艺简单 对原料MTBE硫含量 的适应范围宽 20 1200 g g 产品质量稳定 硫含量控制在10 g g或5 g g以下均 可 投资少 运行费用抵 无三废排放 配合液化气深度脱硫技术 使用 还可大幅降低从液化气脱硫醇到MTBE后脱硫工艺过程的脱硫 能耗 进一步降低低硫MTBE的生产成本 液化气经过脱硫醇后 液 化气中的硫醇硫等活性硫化物 可以被彻底脱除 转化成高沸点的 二硫化物 大部分被反抽提油带走 少量的留在液化气当中 经气 分和MTBE生产过程后 由于MTBE比醚后碳四对硫化物有更高的溶解 性 液化气中这些高沸点硫化物全部富集到了产品MTBE当中 根据 沸点差 含硫MTBE经过蒸馏将高沸点硫化物从MTBE当中切除 是MTB E萃取蒸馏降总硫专利技术 专利公告号 xx10397611 0 的基本原理 对MTBE实施萃取再蒸馏 低硫的MTBE从塔顶蒸出 高硫馏分在塔 底循环 高度富集了含硫化合物的副产物部分从塔底抽出 可作为 加氢装置的原料 为了提高脱硫效果 降低MTBE损失 防止塔底发 生生成胶质 缩聚 结焦反应 加入萃取防胶剂 优化工艺技术 是MTBE萃取再蒸馏技术有效手段 采用本项专利技术可生产硫含量1 0 g g的MTBE产品 产品收率达到99 以上 适当降低收率时 硫含 量可小于5 g g 既可满足国V清洁汽油的调合 也可以满足作为化 工原料的要求 2 MTBE装置存在的主要问题 2 1甲醇回收系统腐蚀 由于MTBE装置在长时间使用之后设备会出现腐蚀的问题 其中甲醇 回收系统的萃取塔受到腐蚀影响非常严重 通常情况下 如果萃取 塔被腐蚀之后必须要针对萃取塔进行清理 在清理的过程中发现有 鳞片状的黑色堵塞物和红褐色的锈蚀物 并且塔内的筛孔会被黑褐 色的碎渣进行堵塞 通过对于这些物质进行磁性分析 能够进一步 判断这些物质属于四氧化三铁 2 2MTBE装置蒸汽用量存在问题 MTBE装置中通过异丁烯进行转化 是放热反应 生产的热量能够有 效实现降低能耗 由于MTBE装置运行阶 段蒸汽消耗存在于甲醇回 收塔以及催化蒸馏塔之间 所以催化蒸馏塔对低压蒸汽进行消耗 通过对蒸馏塔进行数据分析可以将不同的进料温度和塔底的重沸器 进行联系 通过灵敏板温度串级控制催化蒸馏塔蒸汽的流量 能有 效的减少蒸汽量的使用量 3 节能降耗的对策 3 1腐蚀问题的解决对策 首先如果MTBE装置的萃取塔发生腐蚀问题 是必须要加强对净化器 的净化功能 通过进行有效过滤能够将甲醇的金属离子和碱性物质 含量降低 同时要将甲醇萃取水的酸碱值进行重点监控 并且要定 期检查萃取水的酸碱值 如果发现萃取水酸碱值过高 则必须要对 甲醇回收系统进行定期换水 必要的情况下可以加入碱来中和控制 萃取水的酸值 但是避免加入的碱过量 在MTBE装置开工之前 首 先要加强磺酸基的控制与处理 所以必须要严格控制原料的预热温 度 降低离子过滤器的反应温度 要严格控制醇烯比 通过有效控 制甲醇醚化反应生成的水 可以避免因为弱水浸泡而出现酸基团脱 落的现象 对于MTBE装置甲醇回收系统会受到吸氧腐蚀的影响 所 以必须要通过在甲醇回收装置中安装除氧设备 保证设备的安全运 转 同时也可以降低进料的温度 避免氧活性的提升 减轻管线腐 蚀程度 3 2提升进料温度 通过采取逆流的方式进行换热 在冷热物料温度不变的情况下 加 强对于冷物料的出口温度管理 首先利用翅片式的换热器来扩大散 热面积 促进流体的湍流保证散热效率的提升 其次 可以将传热 表面制作成为凹凸不平的形状实现增加扰动的效果 降低边界厚度 来加强热传导的效率 还可以利用小金属颗粒涂抹在传热表面 从 而有效提升传热面积也能够增加散热器的效率 利用流体扰动 对 不同的异型管安装螺旋圈或金属卷片 提高流体扰动速度 减少对 于热阻的传导影响 在蒸馏塔进料量与催化蒸馏塔底液位设置串级 控制系统 塔顶压力用间接调节冷凝器冷却面积的方式控制 为保 证回流罐顶不形成负压 采用热旁路的方式进行控制 为防止紧急 情况下 热旁路调节不能解决回流罐顶负压的问题时 可用手操器 控制 以在回流罐顶补入氮气的方式解决 塔顶回流采用了流量和 塔顶温度串级调节的方式控制 产品外送采用了流量和塔顶回流罐 液位串级调节的方式控制 塔底温度采用了温度一流量串级调节 4 MTBE的存储管理 由于MTBE属于无色液体 但是具有醚样气味 所以具有易燃的特点 尤其是其蒸汽能够与空气形成爆炸混合物 通常情况下 MTBE能 够挥发成蒸汽 其蒸汽能对眼睛黏膜及上呼吸道产生强烈刺激 所 以必须要加强 对于MTBE的包装有效管理 避免对环境造成污染 如果发生MTBE物质泄漏的问题 应该迅速撤离 泄漏污染区的人员 至安全区 并且进行隔离 严格限制人员出入 切断火源 避免发 生爆炸事故 对应急处理人员应该佩戴正压式呼吸器 并且穿戴消 防服 尽可能快速的切断泄漏源 防止MTBE进入到下水道和排水沟 等空间 如果发生小量的泄漏 可以采用沙土等其它惰性材料吸收 如果发生大规模的泄漏事故 则应该通过构筑围堤或者挖坑的方 式 对泄漏出的MTBE进行回收 利用泡沫覆盖的方法 可以避免MTB E产生蒸汽与空气发生结合 防止引发爆炸事故 对于现场的操作 应该加强通风 并且对相关人员进行专门培训 严格提高专业技术 通过将操作参数控制在正常范围 对温度 流量和压力等参数曲 线自动调节 同时不允许超出工艺设置的参数 保障设备与人员安 全 设备全部采用露天布置 以利通风 散热 按有关规定设计消 防系统 保证出现事故时 能进行有效的消防 依托现有装置进行 职业卫生设计 达到安全卫生的要求 压力设备需设置安全阀 装 置需设有可燃气体报警仪 储存 处理和输送易燃 易爆 物料的 设备 管道需采取静电接地和防雷措施 5 结语 本文通过对于MTBE装置的甲醇回收系统设备腐蚀以及蒸汽用量的影 响入手 通过针对性的措施 来降低MTBE装置中催化蒸馏的进料温 度 可以有效的节省蒸汽用量提高节能降耗的效果 但需要注意的 是 在此过程中 不应该过度提高进料温度 因为很多没有转换的 异丁烯在蒸馏塔中 会发生放热反应 并且会导致MTBE产品的二聚 物含量增加 参考文献 1 王照 孔祥军 李煜童 泄漏检测与修复技术在MTBE装置的应用研 究 J 环境研究与监