mtbe装置生产原理及工艺流程ppt课件

1、MTBE根本情况根本情况 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响的产物，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热裂解可以消费高纯度异丁烯，高纯度异丁烯是消费丁基橡胶的原料，它也是其它需求引入叔丁基反响的单体。MTBE安装的作用安装的作用 MTBE安装消费两种产品，一种是MTBE，另一种是粗丁烯。MTBE合成反响的直接结果是获得MTBE，间接结果是将正丁烯和异丁烯别分开来，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别，因此采用合成MTBE的化学方法进展分别，是目前普遍采用的分别方法。MT

2、BE合成技术合成技术 第一套MTBE安装于1973年在意大利建成，我国自行开发的第一套安装于1983年在齐鲁橡胶厂建成，大庆MTBE安装采用的是齐鲁研讨院开发的固定床二段深度转化工艺，安装主要由三台反响器和六台塔组成，由反响、MTBE分别、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。MTBE安装简介安装简介 甲基叔丁基醚MTBE安装以抽余C4和甲醇为原料，原设计第二消费方案年处置抽余C4 32500吨，消费MTBE 19864吨，粗丁烯9616吨，副产剩余C4 10224吨。 MTBE安装由齐鲁石化公司设计院提供根底设计，大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。 1988年5月投产，投资374951

3、62元，安装占地面积15600m2。 2001年10月安装进展了扩能改造，年处置抽余C4处置才干提高到52000吨，消费MTBE 29963吨，粗丁烯29384吨。同时安装由原来的DDZ型仪表控制改为DCS控制。2001年10月配合塑料厂丁烯精制工程改造，MTBE安装又增设了F103和H218两台设备。 来自丁二烯抽提安装的混合C4原料进入原料罐R301/1.2，来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。分别经B101、B102提高压力后混合，混合物料经混合器混匀后进入一反离子过滤器L101，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

4、MTBE换热。温度升至45左右进入一反进料预热器H102。 用0.3MPa蒸汽或SC0将物料预热到55以后进入第一反响器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，进展醚化反响消费MTBE。 从第一反响器底部出来的反响物料进入初馏塔进料换热器H104/1.2与初馏塔釜液换热后进入初馏塔T101。初馏塔底含MTBE的釜液经H104/1.2、H101/1.2冷却到40左右进入MTBE中间罐R205，然后经泵B209送至废品罐区。 初馏塔顶产物经H105冷凝、冷却至58进入回流罐R105，罐内物料用B105升压后一部分送回T101塔顶作为回流，另一部分凝液与甲醇混合经过冷却

5、器H107后进入二反离子过滤器L102，滤出金属阳离子等有害杂质后进入二反F102。从二反底部出来的物料进入三反F103，三反底部出来的物料进入脱C4塔T201，或经H218冷却后进入甲醇萃取塔T202。脱C4塔T201底产品MTBE与初馏塔底的MTBE在H101/1.2内混合后进入中间罐R205。 脱C4塔顶气相经冷凝器H201冷凝、冷却到50进入回流罐，罐内物料用B201升压后一部分送回T201塔顶作为回流，另一部分凝液进入甲醇萃取塔或进入脱异丁烷塔T204。 含甲醇的混合C4由底部进入甲醇萃取塔T202，T203塔釜液作为萃取剂由塔上部进入，在14m高的鲍尔环填料上，混合C4与萃取水逆流

6、接触。 顶部的萃余C4被萃取剂冷却至40以下进入R207。底部含CH3OH 310%的水溶液进入甲醇回收塔T203。塔顶气相经H206冷凝、冷却到40进入回流罐R202，不凝部分由罐顶放入大气，罐内物料用B203升压后一部分送回T203塔顶作为回流，一部分前往原料罐R101作原料循环运用。 R207中的C4经B204泵保送至H208或T201前水洗流程进T201，后水洗流程进H208，预热后进入脱异丁烷塔T204，塔顶气相被冷凝到45后进入R203罐，一部分气相主要是C3和异丁烷被排入火炬，全部凝液用B206送回T204塔顶作为回流原料中异丁烷含量高时需求采出液相。被脱除C3和部分异丁烷的C4

7、落入塔底，由B205保送到粗丁烯-1塔T205。 粗丁烯-1塔T205塔顶气相经H212冷凝到65后进入回流罐R204，物料用B208升压后一部分送回T205塔顶作为回流，另一部分经冷却器H215冷却至40进入R302。塔底物料经冷却器H214冷却后直接或用B207泵保送去原料一罐区。来来销售处甲醇损失去原料一去线性MTBE安装物料流程图四、关键控制点及控制方法 MTBE安装工艺过程包含反响、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，安装的控制关键点在反响部分，特别是一段反响器，反响器的调整重点和难点是温度的调整，其次

8、是萃取部分的调整。去H104去H203/R202来来MTBEMTBE去R205B203来甲醇销售处来甲醇H103来火炬火炬火炬去R208S3S3凝液去F102/T201去H107573.52-023 323.51-027 894.5573.5323.5573.51-003 573.51-001 894.5323.546573.5573.5573.56894.51-028 573.5573.51-036 473.51-004 894.5L102573.5573.5573.5去R103573.5323.51-032 323.51-008 894.5RS-04 10841084573.5473.51

9、-026 573.51-030 573.5323.5573.5573.514144444444573.5894.51-005 894.51-006 894.5894.5894.5573.5323.5323.5RS-05 894.5573.51-029 573.51-007 894.5来MTBE323.5混合器R105、R201伴热89TTT 反响投料醇烯比是重要的参数，它直接影响到MTBE产质量量和T101的能源耗费。醇烯比过大MTBE中甲醇含量升高，T101的能源耗费添加。 投料醇烯比普通控制在0.981.02之间，如今我们实践操作采用的是大醇烯比操作，普通都控制在1以上，醇烯比能否适宜的断

10、定主要是A3的分析结果，一反醇烯比的调整一反醇烯比的调整 但是一个重要的判别根据是T101的操作情况，普通来讲，当醇烯比过小时产品中聚合物和叔丁醇含量添加，T101他釜温度升高，醇烯比过大时T101中部温度首先升高，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，中部温度根本不降而另民办温度迅速降低。3CHCH3CH2CHO3CH3CHC2CH3CHOH3CH 醇烯比的计算根底是质量守恒定律和化学方程式，MTBE合成反响方程式如下：方程式阐明，甲醇、异丁烯和MTBE的当量比是1：1：1，即质量比是4：7：11，对于一定投料量和一定组成的BBR投料来说，所需甲醇量是74异丁烯含量碳四投

11、料量5828. 002. 174100%1甲醇投料量碳四投料量的甲醇量改变甲醇含量 计算结果乘以醇烯比即为所需甲醇量，目前计算所用的0.583是醇烯比为1.02时的情况，该值来自于 当见到A3分析需求进展调整时可以按照如下方法计算， 第一反响器的反响温度调整比较困难，经过工况的调整可以使反响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展，所以反响温度的控制从两个方面入手，即调整取热强度和取热面积。对反响温度影响比较大的参数有进料温度、反响压力、脱盐水流量、脱盐水温度。一反温度的调整进料温度的调整进料温度的调整 进料温度产生两方面的影响，一是影进料温度产生两方面的影响，一是影响进入反响器的

12、热量，二是影响起始反响速响进入反响器的热量，二是影响起始反响速度。进料温度升高会使得进入反响器的热量度。进料温度升高会使得进入反响器的热量添加，提高反响器取热负荷，进料温度降低添加，提高反响器取热负荷，进料温度降低降低反响器取热负荷。在催化剂投用初期上降低反响器取热负荷。在催化剂投用初期上层催化剂活性较高，为了降低反响强度进料层催化剂活性较高，为了降低反响强度进料温度控制的要低一些，催化剂运用的中后期温度控制的要低一些，催化剂运用的中后期上层催化剂活性降低，为了提高顶层催化剂上层催化剂活性降低，为了提高顶层催化剂的反响量要适当提高进料温度，维持顶部温的反响量要适当提高进料温度，维持顶部温度。度

13、。反响压力的调整反响压力的调整 反响压力对反响温度影响较大，反响反响压力对反响温度影响较大，反响压力越低越有利于反响热的移出，压力过低压力越低越有利于反响热的移出，压力过低时物料内汽相含量过大，物流不稳定，影响时物料内汽相含量过大，物流不稳定，影响T101的操作。反响压力过低会导致催化剂磨的操作。反响压力过低会导致催化剂磨损比较严重。反响压力设定的过高影响热点损比较严重。反响压力设定的过高影响热点取热，普通来讲反响压力顶在取热，普通来讲反响压力顶在0.750.8MPa为宜，催化剂投用初期反响压力控制的低一为宜，催化剂投用初期反响压力控制的低一些利于取热。催化剂运用后期反响压力控制些利于取热。催

14、化剂运用后期反响压力控制的高一些，促使顶部温度维持在一个较高的的高一些，促使顶部温度维持在一个较高的程度。程度。脱盐水温度的调整脱盐水温度的调整 反响温度对脱盐水温度非常敏感，水反响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响温度，水温温的微小变化都会影响到反响温度，水温过低会呵斥循环水资源浪费，同时工艺上过低会呵斥循环水资源浪费，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，使顶部反响量降低，在中温度迅速降低，使顶部反响量降低，在中部已构成高温区。水温控制的过高床层温部已构成高温区。水温控制的过高床层温度会升高，副反响量添加，催化剂

15、寿命缩度会升高，副反响量添加，催化剂寿命缩短。通常情况下水温控制在短。通常情况下水温控制在5055为宜。为宜。脱盐水量的调整脱盐水量的调整 反响温度对脱盐水量不敏感，但是脱反响温度对脱盐水量不敏感，但是脱盐水量的调整有长效性，当水温一定时经过盐水量的调整有长效性，当水温一定时经过调整水量和水量分配可以使床层某部的温度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。中后期主进水为主，辅助以中部少量进水。中后期主进水口逐渐下移。由于进料口前一层折流板通道口逐渐下移。由于进料口前一层折流板通道位于进水口侧向，

16、所以水量调整是有利于该位于进水口侧向，所以水量调整是有利于该侧南侧床层温度降低。侧南侧床层温度降低。开工初期的调整开工初期的调整 检修开工初期反响器的调整是一个重检修开工初期反响器的调整是一个重点，这时反响器内充溢大量甲醇并且整个点，这时反响器内充溢大量甲醇并且整个床层温度较低。在操作上于正常时期有所床层温度较低。在操作上于正常时期有所不同，首先投料醇烯比采用低醇烯比控制，不同，首先投料醇烯比采用低醇烯比控制，进料温度提高进料温度提高5560，反响压力脱，反响压力脱盐水温度控制的略高一点盐水温度控制的略高一点0.85MPa，脱盐水温度升高脱盐水温度升高55，脱盐水量降低，脱盐水量降低TV102

17、开度开度10%以下。以下。 采用此操作参数的目的是由于甲醇与催化剂间构成氢键，甲醇的脱附比较困难，由于甲醇对催化活性中心的笼壁，反响进展的比较困难，以上所作的一切调整都是为了提高反响温度的，反响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，使得投料初期可以获得称心的转化率。 反响压力的选择与反响温度的关系不很明显，但是降低操作压力依然有利于反响热的取出，所以压力普通不控制的太高，压力也不能控制过低，压力控制的过低反响器内气相含量添加，容易导致T202进料量的不稳定，进而影响到T202的操作稳定，引起界面的猛烈变化，并能够导致萃取液中夹带碳四。二段反响器的调整二段反响器的调整 二段反响

18、器普通情况下不会发生温度超高景象，这是由于其中异丁烯含量决议的，但是在上道工序来料温度偏高时维护床内会发生反响出现超温，进而使得反响器上层温度偏高，二段反响器温度偏高时的调整手段有三个，一是使进料全部经过H107，降低维护床进料温度。二是提高二反补甲醇量，控制维护床内反响的发生。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。 二段反响器的一个调理重点就是要保证一定数量30kg/和的新颖甲醇进料，再二段反响器内及易发生异构化反响，即正丁烯转化为顺反丁烯，醇烯比越小、反响温度越高这种异构化反响进展的越猛烈，当发生异构化反响时可以经过补充大量新颖甲醇的方法来终止异构化反响，但是在这个过程中

19、要保证反响温度，否那么MTBE合成反响也会遭到影响，使异丁烯转化率不够而影响到粗丁烯产质量量。 萃取塔是一台填料塔，下部装满鲍尔环，上部膨大部分中空，用来沉降分别碳四和水，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，由于其密度小于水，在浮力作用下向上流动，萃余液自塔顶产出，萃取液自底部中央产出。甲醇萃取系统的调整 萃取水量是萃取塔需求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消费需求，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，只需保证水为延续相就可以满足脱除甲醇的需求，如今

20、的料水体积比控制在7：1左右，实践上还可以进一步放大到10：1。 甲醇回收塔常见的动摇景象有两个，一个是出现液泛，另一个是出现干板。出现液泛的缘由普通都是由于回流量过大，正确的操作方法是保证蒸汽量，降低回流量，假设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，然后经过逐渐提高回流至正常的方法将塔调整稳定，调整的过程中罐内的甲醇也能很快地合格。 塔出现干板主要是由于塔内进入了过轻组分即碳四的缘故，碳四进入正常运转的塔内后，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，甲醇回收塔坚持正常的温度迅速将塔内碳四组分排出，在调整

21、过程中留意碳四的排出速度，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。 MTBE安装消费的是粗丁烯，即丁烯-1含量约50%的混合碳四，安装整个消费过程都粗丁烯的质量产生影响。粗丁烯系统的调整剩 余 碳 四凝 液循 环 水循 环 水凝 液火 炬火 炬火 炬裂 解粗 丁 烯伴 热伴 热FK-11 89 4.5 57 3.5 57 3.5 57 3.5 57 3.5 57 3.5 32 3.5ZQ10-07 32 3.54 32 3.56573.5 57 3.5 57 3.5 57 3.5894.5 89 4.5N10-07 32 3.5 32 3.

22、5火 炬火 炬氮 气氮 气44444 32 3.5 47 3.5 57 3.5 32 3.5 108 42-039 159 4.5 57 3.52-040 219 82-036 108 4 108 4323.5473.5 57 3.5 89 4.52-034 1594.52-033 159 4.5894.5 89 4.5S-10 273 8 159 4.5 159 4.5S-9 159 4.5573.51594.5 47 3.5 47 3.5 57 3.5 47 3.5 108 4ZQ3-1 159 4.5 57 3.5 57 3.5N3-1 1084108466573.5 57 3.5473

23、.51594.544 57 3.5 89 4.5894.5 47 3.5 57 3.5573.5573.51084氮 气氮 气46611火 炬火 炬裂 解 47 3.5裂 解 47 3.5FK-14 89 4.52-031 57 3.52-061 57 3.52-0412-035 159 4.5粗 丁 烯 循 环 线6循环水循环水循环水循环水凝液循环水循环水火炬火炬4至线原料二丁烯外送10842-045 1594.5FIQ202FIQ203火炬氮气FK-11 894.5573.5473.52-050 573.510842-048 1594.5FK-14 894.52-042 573.5氮气氮气

24、氮气火炬火炬火炬火炬火炬323.5573.5573.52-049 27381594.5S3-2 1594.52-046 1084894.5323.52-044 1594.5894.5573.52-043 219621982198894.521981594.52-047 573.5323.51084573.51594.510841594.52-051 573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5573.5323.5N3-2 894.5894.52-052 573.5573.52-053 57

25、3.52-038 573.514573.5 B1单元来料线MTBE进罐线FIQ*五、目前存在的问题及处理方法甲醇回收系统腐蚀严重；催化剂改换周期偏短；尾气排放量大。安装存在的主要问题安装存在问题的处理甲醇回收系统腐蚀严重 甲醇回收系统腐蚀主要是酸腐蚀，酸来源于催化剂携带的残算和甲醇带入的甲酸，在醚后碳四进入萃取塔前加装阴离子交换床或碱洗罐可以有效地缓解腐蚀，此外还可以采取定期换水的方法处理，目前我们采用的就是此方法。催化剂改换周期偏短 催化剂改换周期偏短是安装扩能改造遗留的问题，安装扩能改造时没有对反响器进展改动，催化剂装填量没有添加。目前采取的处理方法是添加维护床催化剂改换频率，将维护床催化

26、剂改换频率添加至每年3台次；采用D005型高活性催化剂。尾气排放量大 按照设计，安装不产生尾气，由于原料中C3组分含量远高于设计值，安装不得不进展尾气排放。尾气曾回入裂解气紧缩机二段入口，也曾经并入燃料气，最终都由于无法操作而终止，目前尾气只能排入火炬，没有好的利用方法。六、安装的技术开展方向 MTBE安装采用的一段列管式固定床二段筒式固定床工艺是目前最落后的工艺，该工艺流程长，能耗高，特别是丁烯-1消费部分，需求经过粗提和精提两道工序，使得丁烯-1消费本钱大幅度提高。MTBE安装工艺现状安装工艺现状 目前比较先进的MTBE消费工艺是催化蒸馏工艺，一段反响器采用混相床或固定床，二段反响器和两台分别塔合并成一台催化蒸馏塔，甲醇回收采用吸附回收方法，醚后碳四经过严厉精馏直接消费精丁烯，工艺流程大大缩短，产品能耗下降。目前还开展了汽油加氢与醚化同时进展的工艺。MTBE工艺开展方向工艺开展方向 对比原设计工艺，MTBE安装曾经进展了一定程度的优化，主要是在