MTBE装置生产原理及工艺流程.ppt

MTBE装置的介绍，化工厂的甲丁烷厂，一，MTBE的基本情况介绍，MTBE的基本情况，MTBE是甲基叔丁基醚的商品名，是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂下反应的产物，其主要用途是提高四乙基铅的汽油辛烷值另外MTBE热分解能生产高纯度异丁烯，高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料，也是需要引入叔丁基反应的其他单体。 MTBE装置的作用，MTBE装置生产两种产品。 一个是MTBE，另一个是粗布。 MTBE合成反应的直接结果是获得MTBE，间接结果是分离正丁烯和异丁烯，正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1，所以用通常的精馏方法难以分离，因此合成MTBE的化学方法分离目前一般采用、MTBE合成技术、第一套MTBE装置于1973年建立于意大利，我国自主开发的第一套装置于1983年建立于旋转橡胶厂，大庆MTBE装置采用吉尔研究院开发的固定床二级深度转换技术，装置主要由三台反应器和六台塔组成，反MTBE装置介绍，甲基叔丁基醚(MTBE )装置以提取C4和甲醇为原料，设计了第二种生产方案的年处理提取C432500吨，生产了MTBE19864吨、粗丁烯9616吨，剩下的C410224吨。 MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计，大庆石化总厂设计院完成了初步设计和设计图设计。 1988年5月开始生产，投资37495162元，装置占地面积15600m2。 2001年10月装置进行了扩能改造，年处理提取C4的处理能力提高到52000吨，生产了MTBE29963吨、粗丁烯29384吨。 另外，将装置从以往的DDZ型仪表控制变更为DCS控制。 2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造，MTBE装置增设了f13和h18两台设备。 的双曲正切值。 二、简述工艺流程，来自丁二烯提取装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2，来自储藏公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。 分别在B101、B102中提高压力进行混合，混合材料在混合器中混合后，进入反向离子过滤器l01，去除材料中的金属阳离子等有害杂质。 过滤后的材料首先进入H101/1.2，与来自蒸馏塔底部的产品MTBE进行热交换。 温度上升到45左右时，进入反馈预热器h12。 用0.3MPa蒸汽或SC0将材料预热到55后，进入第一反应器f01，将C4中的异丁烯和甲醇混合，用大口径强酸性阳离子交换树脂进行醚化反应，制造出MTBE。 从第一反应器底部出来的反应材料进入初蒸馏塔进料热交换器H104/1.2与初蒸馏塔釜液进行热交换后，进入初蒸馏塔t01。 初馏塔底含有MTBE的釜液，在H104/1.2、H101/1.2下冷却到40左右，进入MTBE中间罐R205，经泵B209送到完成罐区。 初馏塔顶生成物在H105中冷凝，冷却至58，进入回流罐R105中，罐内的材料在B105中升压后，一部分回流到T101塔顶，将另一部分冷凝液和甲醇混合，通过冷却器H107后，进入二恶英过滤器l12中，金属阳离子等从二反底部出来的材料进入三反F103，从三反底部出来的材料进入脱C4塔T201，或在H218冷却后进入甲醇萃取塔T202。 脱C4塔T201底制品MTBE和初蒸馏塔底的MTBE在H101/1.2内混合后进入中间罐R205。 脱C4塔顶气相在冷凝器H201中冷凝，冷却至50后进入回流罐，罐内的材料在B201中升压后，一部分回流到T201塔顶，剩馀的冷凝液进入甲醇萃取塔或进入脱异丁烷塔T204中。 含有甲醇的混合C4从底部进入甲醇提取塔T202，T203塔釜液作为提取剂从塔上部进入，混合C4与提取水逆流接触。 顶部的提取C4用提取剂冷却到40以下，进入R207。 底部含有310 % ch3oh的水溶液进入甲醇回收塔t03。塔顶气相在H206凝结，冷却到40，进入回流罐R202，未凝结的部分从罐顶进入大气，罐内的材料在B203升压后，一部分作为回流返回T203塔顶，一部分返回原料罐R101，用作原料循环。 R207中的C4用B204泵输送到H208或T201中(前水洗的流程是T201，后水洗的流程是H208 )，预热后进入脱异丁烷塔T204，塔顶气相冷凝到45后进入R203罐，一部分气相(主要是C3和异丁烷) 去除了C3和异丁烷的一部分的C4落入塔底，从B205输送到粗丁烯-1塔T205。 粗丁烯-1塔T205塔顶气相在H212中冷凝为65后，进入回流罐R204中，材料在B208中升压后，一部分回流到T205塔顶，另一部分在冷却器H215中冷却至40，然后进入R302中。 塔底材料用冷却器H214冷却后，直接或用B207泵输送到原料罐。 三、工艺流程、MTBE装置的材料流程图，四、重要的控制点和控制方法，MTBE装置的工艺包括反应、精馏和提取，采用了通常的设备，无大机组、连锁，操作条件比较缓和，无高温高压部，整体控制比较简单。 相对地，装置的控制点是反应部，特别是反应器，反应器的调整点和难点是温度的调整，其次是提取部的调整。 反应投入酒精比是重要的参数，直接影响MTBE产品的质量和T101的能量消耗。 乙醇乙烯比高于过大MTBE中的甲醇含量，T101的能量消耗增加。 投入的酒精比一般控制在0.981.02之间，现在我们实际操作的是大酒精比操作，一般控制在1以上，酒精比是否合适的判定主要是A3的分析结果，逆酒精比的调整，但重要的判断根据是T101的操作状况，一般酒精比太小的话，产品中的聚合物和t3-丁醇的含量增加，T101他釜温度上升，酒精乙烯过大的话，T101中部的温度首先上升，接着上部的温度上升，上部的温度降低蒸汽时，为了抑制上部的温度略微下降，中部醇比的计算基础是质量守恒定律和化学方程式，MTBE合成反应方程式如下：式表示甲醇、异丁烯和MTBE的当量比为1:1:1，即质量比为4:7:11，是一定的加入量和一定组成的BBR加入所必需的梅计算结果乘以醇比是必要的甲醇量，现在计算中使用的0.583是醇比为1.02的情况，该值在A3分析中需要调整的情况下，第一反应器的反应温度调整困难，通过情况的调整使反应段集中在短的段，也在某段的催化剂床层进行对反应温度影响较大的参数是供给温度、反应压力、脱盐水流量、脱盐水温度。 逆温度的调整、供给温度的调整影响供给温度，一个影响进入反应器的热量，二个影响反应速度。 供给温度上升，进入反应器的热量增加，提高反应器的热负荷，供给温度下降，降低反应器的热负荷。 催化剂投用初期上层催化剂活性高，为了降低反应强度控制低供给温度，催化剂使用中后期降低上层催化剂活性，为了提高上层催化剂的反应量适当提高供给温度，维持顶部温度。 调整反应压力反应压力对反应温度的影响很大，反应压力越低对反应热的移动越有利，压力低则材料内的气相含量过大，物流不稳定，影响T101的操作。 反应压力过低会使催化剂的磨损变得严重。 反应压力设定的高度影响热点的采热，一般反应压力最好是0.750.8MPa，但给药催化剂初期的反应压力控制的低有利于采热。催化剂使用后期反应压力控制的高度，促进了上部温度维持在高水平。 脱盐水温度的调整反应温度对脱盐水温度非常敏感，水温的微小变化影响反应温度，水温过低会浪费循环水资源，同时在技术上也难以实现。 过低的水温使床层顶部的温度迅速降低，使顶部的反应量降低，在中部形成了高温区域。 水温控制过高的层温度上升，副反应量增加，催化剂寿命缩短。 通常，水温最好控制在5055。 脱盐水量的调整反应温度对脱盐水量不敏感，但脱盐水量的调整是长期的，在水温一定的情况下，通过调整水量和水量的分配可以使床层的某一部分的温度上升或降低，在给药催化剂初期以顶层给水为主，辅助中部少量给水。 中后期主排水口逐渐下降。 进料口前一个挡板通路在进水口侧，因此水量调整有利于这一侧(南侧)床层的温度降低。 开工初期的调整检查开工初期的反应器的调整是关键，此时反应器内充满了大量的甲醇，床整体的温度很低。 操作上根据正常时期不同，首先投入的酒精比通过低酒精比控制，供给温度上升(5560)，反应压力脱盐水温度稍微上升(0.85MPa )，脱盐水温度上升(55)，脱盐水量降低(TV102开度10%以下)。 采用该操作参数的目的是甲醇和催化剂之间形成氢键，甲醇的解吸困难，甲醇对催化剂活性中心的笼壁反应困难，以上调整都提高了反应温度，反应温度的上升加速了甲醇的解吸，同时提高了催化剂活性，在投入初期满足反应压力的选择和反应温度的关系不太明确，但降低操作压力有利于反应热的取出，因此压力一般没有被控制，压力也没有被控制，没有被压力控制的反应器的内气相含量增加，容易导致T202供给量的不稳定二级反应器的调整、二级反应器一般不发生温度超过现象，是因为其中异丁烯的含量决定的，但在前一工序中材料温度变高的话，在保护床内反应过热，进而反应器的上层温度变高，二级反应器的温度变高的情况下的调整手段有三种，一种供给二是提高二次补充甲醇量，抑制保护床内反应的发生。 三是去现场调整线圈水量，只对中下部温度的调整有效。 二段反应器的一个调节要点是，保证一定数量(30kg/和)的新鲜甲醇供给，二段反应器内容易发生异构化反应，即正丁烯转化成马来酸，醇比越小，反应温度越高的异构化反应越激烈否则，MTBE合成反应也会受到影响，异丁烯转化率不足，会影响粗丁烯产品的质量。 萃取塔是填料塔，下部装满球环，上部庞大的部分是中空的，为了将碳四和水沉淀分离，下端设置了筛板和筛板，为了支撑填充物，在供给口设置了莲蓬形的淋浴头，萃取水从庞大的部分的下端进入，通过重力向下流动，材料是底部的侧面吗？甲醇萃取系统的调整、萃取水量是萃取塔应控制的最重要参数，它比保证数重要的是能否去除甲醇含量直到满足粗丁烯生产需求，保证萃取水的质量，在保证萃取水质量的前提下，只要水是连续相，甲醇就可以甲醇回收塔常见的波动现象有两种，一种是液体溢出，另一种是干板。 液体泛化的原因一般是因为回流量太大，正确的操作方法是保证蒸汽量，降低回流量，回流罐的剩馀空间大的话会大幅减少，首先将甲醇蒸到塔顶，然后慢慢上升，使塔稳定，在调整过程中罐内的甲醇也能马上合格塔上出现干板主要是因为塔内加入了过轻的成分碳四，在碳四进入正常运行的塔内后，碳四迅速气化并以极高的速度上升，将塔板上的液体带入上层塔板，正确的调整首先调整萃取塔，使碳四不进入甲醇回收塔， 甲醇回收塔必须维持正常温度迅速排出塔内的碳四成分，在调整中注意碳四的排出速度，避免塔内的气体速度提高，保证塔釜的温度，保证萃取水的质量，是全过程等待的成分，MTBE装置生产的是粗丁烯，即粗丁烯系统的调整，五，目前存在的问题和解决办法，甲醇回收系统腐蚀严重，催化剂交换周期短，废气排放量大。 装置存在的主要问题、装置存在的问题的解决、甲醇回收系统的腐蚀严重的甲醇回收系统的腐蚀主要是酸腐蚀，酸来源于催化剂所具有的残渣和甲醇带来的甲酸，醚后碳进入萃取塔前设置阴离子交换床和碱洗罐可以有效地催化剂交换周期短，催化剂交换周期短是装置扩能改造遗留下来的问题，装置扩能改造时反应器没有改造，催化剂填充量没有增加。 目前的解决方法是采用D005型高活性催化剂，增加保护床催化剂的更换频率，每年增加保护床催化剂的更换频率为3台。 废气排放量按照设计，装置不产生废气。 由于原料中C3成分的含量远远高于设计值，装置必须排出废气。 废气回到了开裂的气体压缩机的二级入口，虽然也有燃料气体，但最终因为不能操作而中止，现在废气被火把排出，没有很好的利用方法。 六、装置的技术发展方向，MTBE装置采用的一段管式固定床二段筒式固定床技术是目前最慢的技术，该技术工艺长、能耗高，特别是丁烯-1的生产部分，需要经过粗提和精制两个工序，大幅度提高丁烯-1的生产成本。 MTBE装置技术现状，目前比较先进的MTBE生产技术是催化蒸馏技术，一级反应器采用混相床或固定床，两级反应器和两台分离塔合并成一个催化蒸馏塔，甲醇回收采用吸附回收方法，醚后碳四经严格精馏直接生产精丁烯，技术步骤目前，汽油氢化和醚化同时进行的过程也在发展。 MTBE工艺的发展方向，与原设计工艺相比，MTBE装置进行了一定程度的优化，主要在反应器的操作中导入了混相思想，装置在没有对主要设备进行变更的情况下处理能力倍增，装置的处理能力提高后能量消耗降低。 对于装置的现状，进行改造的意义已经没有了，发展方向已经全面更新。、MTBE装置的优化方向、装置进行的技术改造和改造后的装置情况、七、装置进行的技术改造情况装置完成后进行了十几次技术完善，主要有：(R101，