气体分馏及MTBE装置技术

1、1 目目 录录 一、气体分馏技术介绍 二、先进的生产技术及设备 三、科学规范的现场管理 四、MTBE装置技术 2 一、气体分馏技术介绍 石油炼制过程中，特别是二次加工进行重质油轻质 化过程中，产生大量气体，除了催化重整产生的气体是以 氢气为主外，其他装置产气主要为C1（甲烷）至C4（丁 烷、丁烯等）的气态烃以及少量杂质等，其中催化裂化装 置加工量大，气体产量大，气体中的烯烃也最多。因此， 催化裂化气体是气体分馏装置的主要来源。 3 一一、气体分馏技术介绍、气体分馏技术介绍 炼厂气常分为两个部分， C1和C2（乙烷、乙烯）的 烃类称为干气，数量较少，一般作为燃料气供加热炉烧 掉， C3（丙烷、丙

2、烯等）和C4的烃类，即液化石油气， 可进一步加工生产各种化工原料，是炼厂气加工的主 体。炼厂气加工的第一步就是根据需要把各种组分分 开，即进行气体分馏，分馏后的气体才能进入烷基化、 甲基叔丁基醚等工艺装置深加工。 4 一、气体分馏技术介绍一、气体分馏技术介绍 气体分馏是液化气深加工的前提，采用常规精馏的 方法将液化气切割成合乎要求的单个产品，分出较纯的丙 烯可作聚丙烯 ，混合碳四作为MTBE、烷基化等装置的 原料，丙烷作为产品出装置等，能够极大提高液化气的附 加值，提高炼厂的经济效益。 气体分馏的主要目的: 提取重要的基本有机化工原料-高纯度丙烯。 5 一、一、气体分馏技术介绍常规流程气体分馏

3、技术介绍常规流程 6 一、气体分馏技术介绍常规流程一、气体分馏技术介绍常规流程 气体分馏流程有三塔、四塔和五塔之分，这取决于 分馏所得产品的用途，例如，生产聚丙烯，则要求丙烯 纯度达到聚合级（要求99.5），如设有甲基叔丁基 醚装置或烷基化装置，必须设轻重碳四分馏塔，否则只 设脱戊烷塔即可。 7 一、一、气体分馏技术介绍低温余热联合利用流程气体分馏技术介绍低温余热联合利用流程 利用催化裂化装置分馏塔顶油气产生的低温热水，作 为丙烯精馏塔热源，并循环使用，即余热利用方案。催化 裂化装置分馏塔顶气温度为120左右，冷凝冷却时消耗 大量的循环冷却水或电能。过去曾提出过利用分馏塔顶气 产生90的低温位

4、热水，但由于找不到合适的用途，实 际效果不理想。考虑到催化裂化装置分馏塔长期稳定操作 的要求和丙烯精馏塔底55左右的温度，利用分馏塔顶 气产生的90低温的热水，作为丙烯精馏塔底的热源， 是个合理的配置，也是个经济效益较好的方案 8 一、气体分馏技术介绍一、气体分馏技术介绍 大型炼油厂的气体分馏装置多采用五塔工艺流程， 即装置有脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精馏塔、碳四分馏塔 和脱戊烷塔共五个塔。 对于加工规模较小、加工手段单一的中小型炼油厂( 一般原油加工能力在200万吨/年以下)，如只有常减压蒸 馏、催化裂化等装置的燃料型炼油厂，因为没有下游的聚 异丁烯和烷基化等装置消化轻、重碳四馏分。因此，这类

5、 炼厂的气体分馏装置只设有脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精 馏塔，采用三塔工艺流程，生产高纯度的丙烯产品。 9 一、气体分馏技术介绍三塔工艺一、气体分馏技术介绍三塔工艺 三塔工艺流程：三塔工艺流程： 液态烃原料依次通过脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精 馏塔，生产出符合质量指标的丙烯产品，副产品是商品丙 烷、干气和脱丙烷油。丙烯和丙烷可作为商品外售，干气 返回炼厂燃料气管网去作加热炉的燃料，脱丙烷油去下游 MTBE和烷基化生产汽油的调合组分。三塔流程的气体分 馏装置工艺流程图见图4。 10 气体分馏技术介绍三塔工艺 11 一、气体分馏技术介绍三塔工艺一、气体分馏技术介绍三塔工艺 三塔流程的气体分馏装置，因为

6、只有三个塔及其附属 设备，设备数量较少，工艺流程简单，广泛应用于各中小 型炼油厂。国内运行的三塔流程的气体分馏装置，装置处 理能力多为312万吨/年，一般不超过15万吨/年，与该 类炼厂的原油加工能力相匹配。 12 一、气体分馏技术介绍装置能耗一、气体分馏技术介绍装置能耗 装置能耗：装置能耗： 能耗是评判一种工艺生产方法操作费用高低的重要指 标之一，直接影响装置的经济效益。三塔流程的气体分馏 装置，能耗多为14652725MJ/t原料（国内五塔流程的 能耗多为2515180MJ/t原料）。如某炼厂的三塔流程的 气体分馏装置，8万吨/年的装置能耗是1635MJ/t原料；3 万吨/年的装置能耗是2

7、345MJ/t原料。 13 一、气体分馏技术介绍装置能耗 三塔流程的气体分馏装置的能耗，主要消耗在各塔塔底的 加热热源和塔顶的冷凝冷却负荷上，这两项能耗占装置总 能耗的70%以上，装置的节能重点要放在这两个方面。常 用的降低装置能耗的办法是：冷却负荷大的塔顶冷凝器选 用空冷器代替水冷器，可大量减少循环冷却水的用量；塔 底重沸器多用低温热源如热水加热，以减少蒸汽的用量。 当然，由于三塔流程的气体分馏装置规模较小，不推荐使 用热泵流程和冷冻工艺，因为这是不经济的。 14 一、气体分流技术节能降耗 气分装置的最大能耗蒸汽。 气分装置成本高、能耗大的原因： 气分装置主要是依靠分馏塔塔底重沸器 提供热源

8、，而重沸器主要是用蒸汽来加热，所 以蒸汽就成了气分装置的主要能耗。气分装置 需要的蒸汽全部由动力车间送来，动力车间为 满足各车间对蒸汽的需求，需要消耗大量的煤 炭，这样就增加了我们装置的能耗和成本。 15 一、气体分流技术节能降耗 如何降低装置蒸汽消耗： 大型气分装置和催化裂化装置是联合 装置。气分装置是由四塔或五塔组成，所 以各塔塔底温度要求相对要低一些。它们 能利用催化装置的剩余蒸汽和催化装置产 生的低温热水作重沸器的热源，这样大大 降低了催化及气分装置的能耗。 16 一、气体分流技术节能降耗 利用催化装置的低温热水是因为 催化装置分馏塔顶气温度为120左 右，冷凝冷却时消耗大量的循环水和

9、 电能，而丙烯塔底温度为55左右， 所以利用分馏塔顶气产生的90的低 温热水，作为丙烯精馏塔塔底的热源 ，降低了蒸汽消耗。 17 一、气体分流技术一、气体分流技术节能降耗节能降耗 另一个是利用催化的剩余蒸汽。我 们公司催化装置的气压机是由电机为动 力，需要消耗大量的电能。而其他大型 炼厂的气压机是由汽轮机为动力的。汽 轮机进口是3.5MPa的蒸汽，出口为 1.0MPa的蒸汽。将1.0MPa的剩余蒸汽并 入低压蒸汽管网供气分、MTBE装置的各 个重沸器、加热器使用。 18 一、气体分流技术一、气体分流技术节能降耗节能降耗 n 催化装置汽轮机催化装置汽轮机 19 一、气体分流技术一、气体分流技术节

10、能降耗节能降耗 n汽轮机进口蒸汽压力表汽轮机进口蒸汽压力表 n汽轮机出口蒸汽压力表汽轮机出口蒸汽压力表 20 一、气体分流技术一、气体分流技术节能降耗节能降耗 容器的吹扫、置换： 说到吹扫、蒸罐，每个人都会。如果 蒸一个罐，怎样用的蒸汽最少，估计多数 人没有研究过。蒸汽蒸罐时，在保证达到 吹扫标准，并且在规定的时间内放空开度 不变（蒸罐需要48小时）的前提下，罐内 压力在0.3-0.4MPa时，所用蒸汽量是最少 的。 21 一、气体分流技术一、气体分流技术节能降耗节能降耗 我们平时操作时也一样。例如丙烯塔 顶回流量我们用25T/h，塔底温度90， 丙烯纯度合格。别的炼厂回流量降到 22T/h，

11、塔底温度85，丙烯纯度一样合 格，所用蒸汽也较少。这就需要我们在平 时操作中找到一个合适的、最小的回流比 来降低能源消耗。 22 二、先进的生产技术及设备 1.油雾润滑 油雾润滑是一种能够产生、传输并自动为 工业机械和设备中的轴承、齿轮箱等提供润滑 的集中润滑系统。 油雾润滑的核心部件是油雾发生器，他利 用压缩空气作为动力源产生（1-3毫米）的小油 滴，产生的小油滴悬浮在空气中，通过分配管 道网络到机泵需要润滑的地方。 23 二、先进的生产技术及设备 n惠炼油雾发生器惠炼油雾发生器 24 二、先进的生产技术及设备 n惠炼油雾供应集流腔惠炼油雾供应集流腔 ，分配管道，分配管道 25 二、先进的生

12、产技术及设备 油雾润滑的优点： 1. 轴承故障减少90。 2. 润滑油用量降低40。 3. 设备轴承温度下降。 4. 提高效率，节约人员。 5. 轴承箱内污染物被排除。 26 二、先进的生产技术及设备 2.干气密封 干气密封控制系统是干气密封的重 要组成部分，它主要由密封气过滤单 元和密封气泄漏监测单元组成。控制 系统为干气密封长周期稳定可靠运行 提供保障。 27 二、先进的生产技术及设备 干气密封控制系统流程： 外部管网0.5 MPa氮气进入控制系统， 首 先经过过滤器，为干气密封提供一个干净的气 体，接着经过减压阀，减压到所需0.2MPa，为 干气密封提供稳定的密封气；再经过一个单向 阀（

13、防止主密封失效后，介质反串到氮气网管 里） 28 二、先进的生产技术及设备 进入干气密封和主密封形成的密封腔（形 成一个带压的氮气，为主密封提高背压， 延长密封的使用寿命） 以上流程构成控制系统的过滤单元 流出干气密封和主密封形成的密封腔 29 二.先进的生产技术及设备 n惠炼干气密封惠炼干气密封 30 二、先进的生产技术及设备 干气密封与主密封间通过氮气，压力 为0.2Mpa，保证主密封具有一定背压，减 小主密封端面，介质液膜气化成度，极大 地延长主密封的使用寿命，同时氮气也起 到隔离介质和大气的作用，对现场起一定 的保护作用，当主密封泄漏时，泄少量的 介质通过气液分离器分离，一部分气化介

14、质随氮气排入火炬，一部分排往排污容器 ，起安全、环保、密封作用。 31 二、先进的生产技术及设备 3.压力平衡罐 我们装置的压力平衡罐也是机械密封 的保护装置。压力平衡罐上设有压力表、 放空阀、加油嘴及进出口，内有取热管。 在压力平衡罐内加入一定的机油，将进出 口连接到机械密封，使机油在压力平衡罐 与机械密封之间进行循环。给机械密封加 以保护、降温作用。取热管两端接循环水 给机油降温。 32 二、先进的生产技术及设备 压力平衡罐主要作用： 1. 给机械密封降温 2. 机械密封泄漏时，防止液化气泄漏到 装置区内 33 二、先进的生产技术及设备 n 34 二、先进的生产技术及设备 压力平衡罐： 当

15、密封微漏时，泄露的液化气会随机 油循环管线泄漏到压力平衡罐内，避免液 化气外泄造成的危险。但是，当液化气大 量泄漏时，压力也随之升高。当压力到达 一定程度，液化气也有泄漏到外面的可能 。 35 二、先进的生产技术及设备 压力平衡罐： 结合我们车间压力平衡罐现状, 加以更改:即在压力平衡罐放空阀处加一 个安全阀，安全阀出口连接到低压瓦斯线 。当压力平衡罐内压力到达安全阀起跳压 力时，罐内液化气会随安全阀出口线泄入 低压瓦斯线。这样便能彻底避免液化气外 泄情况的发生，消除安全隐患。 36 三、科学规范的现场管理 现场管理的基本内容：现场管理的基本内容： 一、优秀现场管理的标准和要求一、优秀现场管理

16、的标准和要求 二、现场管理的基本方法二、现场管理的基本方法 三、生产现场的质量控制三、生产现场的质量控制 四、现场的组织结构设计原则及职能四、现场的组织结构设计原则及职能 五、生产现场员工的管理五、生产现场员工的管理 六、生产计划的制定要求六、生产计划的制定要求 七、生产成本的控制七、生产成本的控制 八、现场管理制度八、现场管理制度 37 三、科学规范的现场管理 现场管理是一个企业的企业形象、管理水平 、产品质量控制和精神面貌的综合反映，是衡 量企业综合素质及管理水平高低的重要标志。 搞好生产现场管理，有利于企业增强竞争力, 消除“跑、冒、漏、滴”和“脏、乱、差”状 况，提高产品质量和员工素质

17、，保证安全生产 ，对提高企业经济效益，增强企业实力具有十 分重要的意义。 38 三、科学规范的现场管理 什么是现场管理？ 是指用科学的标准和方法对生产现场 各生产要素，包括人、设备、工具、环境 、等进行合理有效的计划、组织、协调、 控制和检测，使其处于良好的结合状态， 达到优质、高效、低耗、安全、文明生产 的目的。现场管理是生产第一线的综合管 理，是生产管理的重要内容，也是生产系 统合理布置的补充和深入。 39 三、科学规范的现场管理 优秀生产现场管理的标准： 1）定员合理，技能匹配； 2）材料工具，放置有序； 3）场地规划，标注清析； 4）工作流程，有条不紊； 5）规章制度，落实严格； 40

18、 三、科学规范的现场管理 优秀生产现场管理的标准： 6）现场环境，卫生清洁； 7）设备完好，运转正常； 8）安全有序，物流顺畅； 9）定量保质，调控均衡； 10）登记统计，应记无漏。 41 三、科学规范的现场管理 42 三、科学规范的现场管理 43 三、科学规范的现场管理 44 三、科学规范的现场管理 什么是5S现场管理？ “5S”活动起源于日本， 主要内容为：整理（ Seiri）、整顿（Seiton）、清扫（Seiso）、 清洁（Seiketsu）和素养（Shitsuke）这5个词 的缩写。因为这5个词日语中罗马拼音的第一个 字母都是“S”，所以简称为“5S” 。 45 三、科学规范的现场管

19、理 “5S”的基本内容： 1）整理(SEIRI)：区分要用和不要用的东西，不要用的 东西清理掉； 2）整顿(SEITON)：要用的东西依规定定位.定量地摆放整 齐，明确地标示； 3）清扫(SEISO)：清除场内的脏污，并防止污染的发生： 4）清洁(SEIKETSU)：将前3S实施的做法制度化、规范化 ，贯彻执行并维持成果； 5）素养(SHITSUKE)：人人依规定行事，养成好习惯。 46 三、科学规范的现场管理 5S管理的方法要求： 1 1）、）、整理整理 所在的工作场所(范围)全面检查； 制定“需要”和“不需要”的判别基准； 清除不需要物品； 调查需要物品的使用频度，决定日常用量； 制定废弃

20、物处理方法； 每日自我检查。 47 三、科学规范的现场管理 5S管理的方法要求： （2）整顿 要落实前一步骤整理工作； 布置流程，确定置放场所； 规定放置方法； 划线定位； 标识场所物品(目视管理的重点)。 48 三、科学规范的现场管理 5S管理的方法要求： 整顿重点: 1）整顿要形成任何人都能立即取出所需要东西的状态； 2）要站在新人.其他职场的人的立场来看,使得什么东西该在什么地 方更为明确； 3）对于放置处与被放置物,都要想方法使其能立即取出使用； 4）另外,使用后要能容易恢复到原位,没有恢复或误放时能马上知道 。 49 三、科学规范的现场管理 （3）、）、清扫清扫 清扫要领：清扫要领：

21、 建立清扫责任区建立清扫责任区(室内外室内外)； 执行例行扫除执行例行扫除,清理脏污；清理脏污； 执行例行污染源执行例行污染源,予以杜绝；予以杜绝； 建立清扫基准建立清扫基准,作为规范。作为规范。 50 三、科学规范的现场管理 （3）、）、清扫清扫 清扫的内容：清扫的内容： 例行扫除例行扫除,清理脏污；清理脏污； 资料文件的清扫；资料文件的清扫； 机器设备的清扫；机器设备的清扫； 公共区域的清扫。公共区域的清扫。 51 三、科学规范的现场管理 （4）、清洁：将上面的3S实施的做法制度化、 规范化，并贯彻执行及维持结果。 （5）素养：培养具有好习惯、遵守规则的员 工；提高员工文明礼貌水准；营造团

22、体精神。 52 三、科学规范的现场管理 作为一个现代化、规范化的炼厂，特 别注重现场管理。要做到一平、二净、三 见、四无、五不漏。 53 三、科学规范的现场管理 一平是指： 地面平整，不积污水，物料。 二净是指： 门窗玻璃净，墙壁地面净。 三见是指： 沟见底，轴见光，设备见本色。 四无是指：无垃圾、无杂物蛛网、无废料、无闲散设备 。 五不漏是指：水、电、气、油、物料不漏。 54 三、科学规范的现场管理 搞好现场管理的作用： 1. 提升品质，减少浪费，降低成本。 2.营造融洽管理气氛，愉悦员工心情。 3.工作规范有序，提高工作效率。 4.美化工作环境，增强客户对企业的信心 。 5.提高企业的知名

23、度和形象。 55 三、科学规范的现场管理 如何搞好现场管理： 1.制定现场管理实施方案。 2.全员培训，转变观念，全员参与。 3.成立现场管理组织机构。 4.制定制度，建立标准。 5.定期现场检查、考核。 56 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 1. 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作用下反应的 产物，它的主要用途是替代四乙基铅作为 提高汽油辛烷值的添加剂，纯MTBE的辛烷 值为109。此外MTBE热裂解可以生产高纯 度异丁烯，高纯度异丁烯是生产丁基橡胶 的原料，它也是其它需要引入叔丁基反应 的单体。 57 四、四、MTBEMTBE装

24、置技术装置技术 2. MTBE装置的作用： MTBE装置生产两种产品，一种是 MTBE，另一种是粗丁烯。MTBE合成反应的 直接结果是获得MTBE，间接结果是将正丁 烯和异丁烯分离开来，由于正丁烯和异丁 烯的相对挥发度接近1，因此用常规的精 馏方法难于分离，因此采用合成MTBE的化 学方法进行分离，是目前普遍采用的分离 方法。 58 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 3. MTBE合成技术： 第一套MTBE装置于1973年在意大利 建成，我国自行开发的第一套装置于1983 年在齐鲁橡胶厂建成，大庆MTBE装置采用 的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转 化工艺，装置主要由三台反应器和六台

25、塔 组成，由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗 丁烯提浓等几部分组成。 59 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 4.工艺流程简述： 来自气分装置的混合C4原料进入原 料罐。和甲醇经混合器混匀后进入一反离 子过滤器，除去物料中的金属阳离子等有 害杂质。过滤后的物料首先进入H101/1.2 与来自初馏塔塔底的产品MTBE换热。温度 升至45左右进入一反进料预热器。 60 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 用蒸汽将物料预热到55以后进入 第一反应器F101，混合C4中的异丁烯和 甲醇在大孔径强酸性阳离子交换树脂作 用下，进行醚化反应生产MTBE。 从第一反应器顶部出来的反应物料 进入初

26、馏塔进料换热器H104与初馏塔釜 液换热后进入初馏塔T101。初馏塔底 MTBE的液相经冷凝器冷却到40自压至 成品罐区。 61 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 初馏塔顶产物经冷凝器冷凝、冷却至 48进入回流罐，罐内物料一部分送回塔 顶作为回流，另一部分经回流罐的液位调 节阀调节液位后作为甲醇萃取塔的进料。 62 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 反应剩余甲醇与剩余C4的共沸物进入 甲醇萃取塔下部。萃取水从甲醇萃取塔上 部打入。在甲醇萃取塔内逆向接触，使甲 醇被水所萃取。萃取余液即基本不含甲醇 的剩余C4从塔顶排至剩余C4罐，用剩余C4 泵送出装置至罐区。 63 四、四、MT

27、BEMTBE装置技术装置技术 甲醇萃取塔底流出的萃取液为甲醇水 溶液，进入甲醇回收塔。甲醇回收塔顶馏 出物为甲醇、微量水和烃的混合物，其中 大部分用作甲醇回收塔的回流，另一部分 送至甲醇原料罐循环使用。甲醇回收塔底 排出的是基本不含甲醇的水，作为甲醇萃 取塔的萃取水送入上部循环使用。 64 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 5.关键控制点及控制方法： （1）MTBE装置工艺过程包含反应、精 馏和萃取，采用的都是常规设备，没有大 机组也没有连锁，操作条件比较缓和，没 有高温高压部位，整个控制比较简单，相 对而言，装置的控制关键点在反应部分， 特别是一段反应器，反应器的调整重点和 难点是温

28、度的调整，其次是萃取部分的调 整。 65 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （2）反应器醇烯比的调整 反应投料醇烯比是重要的参数，它直 接影响到MTBE产品质量和T101的能源消耗 。醇烯比过大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 间，现在我们实际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 合适的判定主要是A3的分析结果， 66 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 但是一个重要的判断依据是T101的操 作状况，一般来讲，当醇烯比过小时产品 中聚合物和叔丁醇含量增加，T101他釜温 度升高，醇烯比过大时T101中

29、部温度首先 升高，继而顶部温度升高，为了控制顶部 温度降低蒸汽时顶部温度微降，中部温度 基本不降而另底部温度迅速降低。 67 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （3）反应温度的调整： 第一反应器的反应温度调整比较困 难，通过工况的调整可以使反应段集中在 很短的一段内也可以使其在一段催化剂床 层中进行，所以反应温度的控制从两个方 面入手，即调整取热强度和取热面积。对 反应温度影响比较大的参数有进料温度、 反应压力、脱盐水流量、脱盐水温度。 68 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （4）反应温度的调整： 进料温度产生两方面的影响，一是影响进 入反应器的热量，二是影响起始反应速度。进

30、 料温度升高，会使得进入反应器的热量增加， 提高反应器取热负荷，进料温度降低，降低反 应器取热负荷。在催化剂投用初期，上层催化 剂活性较高，为了降低反应强度，进料温度控 制的要低一些，催化剂使用的中后期，上层催 化剂活性降低，为了提高顶层催化剂的反应量 要适当提高进料温度，维持顶部温度。 69 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （5）反应压力的调整： 反应压力对反应温度影响较大，反应压力 越低越有利于反应热的移出，压力过低时物料 内汽相含量过大，物流不稳定，影响T101的操 作。反应压力过低会导致催化剂磨损比较严重 。反应压力设定的过高，影响热点取热，一般 来讲反应压力顶在0.750.

31、8MPa为宜，催化剂 投用初期，反应压力控制的低一些利于取热。 催化剂使用后期，反应压力控制的高一些，促 使顶部温度维持在一个较高的水平。 70 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （6）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 微小变化都会影响到反应温度，水温过低会造 成循环水资源浪费，同时工艺上也难于实现。 过低的水温极易使床层顶部温度迅速降低，使 顶部反应量降低，在中部已形成高温区。水温 控制的过高，床层温度会升高，副反应量增加 ，催化剂寿命缩短。通常情况下水温控制在 5055为宜 71 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （7）脱盐水量的调整： 反应温度对脱

32、盐水量不敏感，但是脱盐水 量的调整有长效性，当水温一定时通过调整水 量和水量分配可以使床层某部的温度升高或降 低，在催化剂投用初期以顶部进水为主，辅助 以中部少量进水。中后期主进水口逐步下移。 由于进料口前一层折流板通道位于进水口侧向 ，所以水量调整是有利于该侧（南侧）床层温 度降低。 72 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （8）开工初期的调整： 检修开工初期反应器的调整是一个重点，这 时反应器内充满大量甲醇并且整个床层温度较 低。在操作上与正常时期有所不同，首先投料 醇稀比采用低醇稀比控制，进料温度提高（ 5560 ），反应压力脱盐水温度控制的略高 一点（0.85MPa),脱盐水温

33、度升高，脱盐水量降 低。 73 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 采用此操作参数的目的是因为甲醇与催化 剂之间形成氢键，甲醇的脱附比较困难，由于 甲醇对催化活性中心的笼壁，反应进行的比较 困难，以上所作的一切调整都是为了提高反应 温度的，反应温度的提高加速了甲醇的脱附， 同时也提高了催化剂催化活性，使得投料初期 能够获得满意的转化率。 74 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 （9）二段反应器的调整： 反应压力的选择与反应温度的关系不很明 显，但是降低操作压力仍然有利于反应热的取 出，所以压力一般不控制得太高，压力也不能 控制过低，压力控制得过低反应器内气相含量 增加，容易导致甲

34、醇塔进料量的不稳定，进而 影响到塔的操作稳定，引起界面的剧烈变化， 并可能导致萃取液中夹带碳四。 75 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 二段反应器一般情况下不会发生温度超高 现象，这是由于其中异丁烯含量决定的，但是 在上道工序来料温度偏高时保护床内会发生反 应出现超温，进而使得反应器上层温度偏高， 二段反应器温度偏高时的手段有三个，一是时 进料全部通过H107,降低保护床进料温度。二是 提高二反补甲醇量，控制保护床内反应的发生 。三是到现场调整盘管水量，但是它仅对中下 部温度的调整有效 76 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 二段反应器的一个调解重点就是要保证一 定数量的新鲜

35、甲醇进料，再二段反应器内极易 发生异构化反应，即正丁烯转化为顺反丁烯， 醇稀比越小、反应温度越高，这种异构化反应 进行得越剧烈，当发生异构化反应时，可以通 过补充大量新鲜甲醇的办法来终止异构化反应 ，但是在这个过程中要保证反应温度，否则 MTBE合成反应也会受到影响，使异丁烯转化率 不够而影响到粗丁烯产品质量。 77 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 甲醇萃取系统的调整： 萃取塔是一台填料塔，下部装满鲍尔环， 上部膨大部分中空，用来沉降分离碳四和水， 下端设置有篦板和筛板用来支撑填料，进料口 装有莲蓬形喷头，萃取水自膨大部分下端进入 ，在重力作用下向下流动，物料自底部侧面进 入，由于其

36、密度小于水，在浮力作用下向上流 动，萃取余液自塔顶产出，萃取液自底部中央 产出。 78 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 萃取水量是萃取塔需要控制的一个最重要 的参数，它涉及到能否将甲醇含量脱除到满足 粗丁烯的生产需求，保证萃取水的质量比保证 数量更为重要，在萃取水质量保证的前提下， 只要保证水为连续相就能够满足脱除甲醇的需 求，现在的料水体积比控制在7：1左右，实际 上还可以进一步放大到10：1。 79 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 甲醇回收塔常见的波动现象有两个：一个 是出现液泛，另一个是出现干板。出现液泛的 原因一般都是因为回流量过大，正确的操作方 法是保证蒸汽量，降

37、低回流量，如果回流罐剩 余空间较大可以大幅度降低，首先将甲醇蒸入 塔顶，然后通过逐步提高回流至正常的办法将 塔调整稳定，调整的过程中罐内的甲醇也能很 快地合格。 80 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 塔出现干板主要是因为塔内进入了过轻组 分即碳四的缘故，碳四进入正常运行的塔内后 ，碳四迅速气化以极高的速度上升，将塔板上 的液体夹带进入上一层塔板，正确的调整是首 先调整萃取塔杜绝碳四进入甲醇回收塔，甲醇 回收塔保持正常的温度迅速将塔内碳四组分排 出，在调整过程中注意碳四的排出速度，以免 塔内气速过高掀翻塔板，但是也要保证塔釜温 度，保证萃取水质量，整个过程等待的成分要 多于调整。 81

38、 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 82 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 塔内催化剂的作用： 甲醇塔内装催化剂，可使反应器顶流 出混合物中未反应的甲醇和异丁烯在甲醇 塔内进一步反应。从而提高了异丁烯的转 化率，并有效防止了副产物的生成，即甲 醇分解产生的二甲基醚和异丁烯自聚产生 的二聚物，提高了MTBE的纯度。 83 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 7.甲醇的回收和萃取： 甲醇的萃取和回收。异丁烯和甲醇生 成MTBE的反应受热力平衡限制。反应温度 低，有利于异丁烯的转化。反应温度高， 加快了反应速度。但平衡向反方向转移， 且增加副产物的生成量。 84 四、四、MTB

39、EMTBE装置技术装置技术 甲醇一般要稍高于化学计算量，有利 于异丁烯转化，反应选择性有利于生成 MTBE。当异丁烯和甲醇的物质相等时，转 化率只有92，当甲醇的摩尔体积过量10 时，MTBE的选择性实际就达到了100 。甲醇过量不仅提高异丁烯的转化率，而 且抑制异丁烯自聚，提高了MTBE的纯度。 85 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 当然，甲醇就会有剩余。这样，就必 须把反应后的甲醇萃取，然后回收利用。 86 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 甲醇萃取的原理： 甲醇的萃取和回收是根据甲醇在碳四 馏分中和水溶解度的差别，使碳四馏分和 萃取液在萃取塔中逆向接触。因甲醇溶于 水，所以碳四和甲醇的共沸物经水洗后， 其中的甲醇被水所溶解萃取。 87 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 萃取甲醇后的萃取液是含有微量烃 类的甲醇水溶液。该水溶液借助蒸馏可实 现甲醇和水的分离。塔顶得到的甲醇可循 环使用，塔底是基本不含甲醇的水则用作 萃取甲醇的溶剂打回萃取塔。 88 四、四、MTBEMTBE装置技术装置技术 8.吸附器、反应器： 吸附器的作用是净化原料中的杂质，吸