MTBE丁烯装置工艺技术规程

1、 .DOC资料. 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc314557027 1 装置简要说明 PAGEREF _Toc314557027 h 1 HYPERLINK l _Toc314557028 1.1 概况 PAGEREF _Toc314557028 h 1 HYPERLINK l _Toc314557029 1.2 术语、符号、代号 PAGEREF _Toc314557029 h 2 HYPERLINK l _Toc314557030 1.3 主要工艺技术特点 PAGEREF _Toc314557030 h 4 HYPERLINK l _Toc31455

2、7031 1.4 主要设计指标 PAGEREF _Toc314557031 h 6 HYPERLINK l _Toc314557032 2 工艺过程简述及工艺原则流程图 PAGEREF _Toc314557032 h 8 HYPERLINK l _Toc314557033 2.1 MTBE单元工艺描述 PAGEREF _Toc314557033 h 8 HYPERLINK l _Toc314557034 2.2 丁烯-1单元工艺描述 PAGEREF _Toc314557034 h 12 HYPERLINK l _Toc314557035 3 主要工艺指标(以现行工艺卡片为准) PAGEREF

3、_Toc314557035 h 14 HYPERLINK l _Toc314557036 4 主要动力指标 PAGEREF _Toc314557036 h 15 HYPERLINK l _Toc314557037 4.1 公用工程设计消耗一览表 PAGEREF _Toc314557037 h 15 HYPERLINK l _Toc314557038 4.2 公用工程介质规格 PAGEREF _Toc314557038 h 15 HYPERLINK l _Toc314557039 5 产品、中间产品 PAGEREF _Toc314557039 h 18 HYPERLINK l _Toc31455

4、7040 5.1 MTBE产品性质 PAGEREF _Toc314557040 h 18 HYPERLINK l _Toc314557041 5.2 丁烯-1产品性质 PAGEREF _Toc314557041 h 18 HYPERLINK l _Toc314557042 5.3 产品、中间产品设计组成及指标 PAGEREF _Toc314557042 h 19 HYPERLINK l _Toc314557043 5.4 副产品 PAGEREF _Toc314557043 h 20 HYPERLINK l _Toc314557044 6 主要原料及化工原材料质量指标 PAGEREF _Toc3

5、14557044 h 21 HYPERLINK l _Toc314557045 6.1 主要原料 PAGEREF _Toc314557045 h 21 HYPERLINK l _Toc314557046 6.2 化工原材料 PAGEREF _Toc314557046 h 22 HYPERLINK l _Toc314557047 7 装置开、停工方案 PAGEREF _Toc314557047 h 23 HYPERLINK l _Toc314557048 7.1 装置开工方案 PAGEREF _Toc314557048 h 23 HYPERLINK l _Toc314557049 7.2 装置停

6、工方案 PAGEREF _Toc314557049 h 23 HYPERLINK l _Toc314557050 8 事故处理 PAGEREF _Toc314557050 h 50 HYPERLINK l _Toc314557051 8.1 事故处理的原则 PAGEREF _Toc314557051 h 50 HYPERLINK l _Toc314557052 8.2 紧急停工 PAGEREF _Toc314557052 h 50 HYPERLINK l _Toc314557053 8.3 事故处理 PAGEREF _Toc314557053 h 51 HYPERLINK l _Toc3145

7、57054 9 仪表控制方案及主要仪表性能 PAGEREF _Toc314557054 h 57 HYPERLINK l _Toc314557055 9.1 仪表控制方案 PAGEREF _Toc314557055 h 57 HYPERLINK l _Toc314557056 9.2 装置联锁 PAGEREF _Toc314557056 h 59 HYPERLINK l _Toc314557057 9.3 控制阀一览表 PAGEREF _Toc314557057 h 60 HYPERLINK l _Toc314557058 10 主要设备一览表及主要设计参数 PAGEREF _Toc31455

8、7058 h 63 HYPERLINK l _Toc314557059 10.1 塔器类 PAGEREF _Toc314557059 h 63 HYPERLINK l _Toc314557060 10.2 反应器类 PAGEREF _Toc314557060 h 64 HYPERLINK l _Toc314557061 10.3 容器类 PAGEREF _Toc314557061 h 65 HYPERLINK l _Toc314557062 10.4 换热设备类 PAGEREF _Toc314557062 h 67 HYPERLINK l _Toc314557063 10.5 泵类 PAGER

9、EF _Toc314557063 h 70 HYPERLINK l _Toc314557064 10.6 其他设备类 PAGEREF _Toc314557064 h 711 装置简要说明1.1 概况中国石化股份有限公司武汉分公司8/3万吨/年MTBE/丁烯-1装置是80万吨/年乙烯及其配套工程中的一部分，本装置采用来自乙烯裂解装置的裂解液化气经丁二烯抽提后作为原料，生产MTBE和丁烯-1产品。甲基叔丁基醚(MTBE)产品由于其辛烷值很高，所以是生产无铅、含氧和高辛烷值汽油的理想组分。丁烯-1产品是乙烯重要的共聚单体。随着乙烯产量的不断增长，对丁烯-1的需求量也越来越大。MTBE/丁烯-1装置采

10、用中国石化科技开发公司(ST)的专有技术。MTBE采用催化蒸馏技术，丁烯-1采用超精密蒸馏技术。装置预计2012年10月30日中交，2013年2月20日引C4试运行，2013年4月10日引合格丁二烯抽余油投料。1.1.1 规模本装置的公称设计能力为8万吨/年MTBE，3万吨/年丁烯-1，操作弹性为设计能力的50%-110%，年运转时间按8000小时计。物料平衡情况见下表。物料平衡表项目名称kg/h104t/a原料C414012.511.21甲醇3841.23.07合计17853.714.28产品MTBE10580.78.46丁烯-13941.43.15剩余C43216.92.57燃料气及损失1

11、14.70.1合计17853.714.281.1.2 装置组成本装置由MTBE单元和丁烯-1单元两部分组成。装置的工艺界区由以下几部分组成：原料配制和反应部分，催化蒸馏和产品分离部分，甲醇萃取和甲醇回收部分，丁烯-1分馏部分及界区内与之相配套的公用工程部分。1.1.3 装置平面布置图1.2 术语、符号、代号1.2.1 术语甲基叔丁基醚：(methyl tertiary butyl ether)，简称MTBE，又称2-甲氧基-2-甲基丙烷(2-methoxy-2-methyl-propane)，结构式CH3OC(CH3)3，分子式C5H12O，分子量88.15。公用工程：一般指为生产装置配套服务

12、的水、电、蒸汽、空气、氮气、燃料等系统的统称。冷凝：指物质经过放热从气态变成液态的过程。冷却：物质温度降低，但不发生物态变化的过程。导淋阀：位于设备或管道的低点，用于排凝或排净其中物料的阀门。放空阀：位于设备或管道的高点，用于排气或放空其中气体的阀门。1.2.2 术语符号代号(1)工艺部分序号代号名称1MTBE甲基叔丁基醚2ML甲醇3AV常压放空4RV压力放空5SV安全阀放空6NFL低压火炬7LFL低压尾气8LD液体排放9OD含油污水10PD生产污水11SD生活污水12RD雨水排放13FW消防水14PW生产给水15DW生活给水16TW除盐水17BFW锅炉给水18CWR循环冷水回水19CWS循环

13、冷水给水20LLS低低压蒸汽21LS低压蒸汽22MS中压蒸汽23LC低压蒸汽冷凝液24MC中压蒸汽冷凝液25NG氮气26IA仪表风27PA工厂风28PPm百万分之一(10-6)29PPb十亿分之一(10-9)30RON辛烷值(研究法)31MON辛烷值(马达法)(2)设备部分序号代号设备名称1C塔2D容器3E换热器4M混合器5P泵6PSV安全阀7R反应器8S疏水器9SC取样器10SR过滤器、聚结器(3)仪表部分序号字母第一位字母后继字母被测变量或初始变量修饰词功能1A分析报警2B喷嘴火焰(供选用)3C电导率控制(调节)，关位置，DCS连锁4D密度与比重差5E电压(电动势)检测元件6F流量比(分数

14、)7G(供选用)现场温度计、压力计、液位计、流量等8H手动(人工触发)高报警，手动9I电流指示10J功率11K时间或时间程序操作器12L液位低报警13M水份或温度，电动14N(供选用)(供选用)15O(供选用)孔板，开位置16P压力或真空试验、标定点(接头)17Q(供选用)积分，累计18R放射性记录或打印19S速度或频率安全，电磁阀开关、按钮，SIS联锁20T温度变送器21U多变量多功能，计算22V振动阀门、风门、百叶窗23W重量或力套管24X开关阀轴(供选用)25Y(供选用)轴转换器26Z(供选用)轴，位置驱动、执行或未分类的执行器1.3 主要工艺技术特点1.3.1 醚化反应部分C4馏分中的

15、异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在温度35-75、压力0.7-1.25MPa操作条件下合成甲基叔丁基醚(简称MTBE)。反应方程如下：CH3 CH3CH3- CCH2+CH3-OH CH3- C-O-CH3CH3上述反应发生于液相中，反应为可逆放热反应。除上述主反应外，在反应条件下尚存在下述副反应：原料中所含水分与异丁烯反应，生成叔丁醇(TBA)；异丁烯自聚生成低聚物(DIB)；甲醇缩合生成二甲醚(DME)，正丁烯与甲醇生成甲基仲丁基醚(MSBE)。反应条件选择适当及限制原料中的含水量，可有效控制副反应物的生成。叔丁醇、MSBE及异丁烯的低聚物也有较高的辛烷值，可随同MT

16、BE调入汽油。合成甲基叔丁基醚的主反应选择性很高，副反应生成物有限。C4馏分中除异丁烯之外的组分在反应条件下视为惰性物质。醚化反应是可逆放热反应，根据化学平衡原理，为使反应向生成MTBE方向进行，一是增加反应物浓度，二是减少生成物浓度。在反应精馏过程中，MTBE不断地生成并被分离出来，生成的MTBE总是处于低浓度状态，反应总是朝着生成MTBE的方向进行。1.3.2 催化蒸馏部分催化蒸馏是将催化反应与蒸馏过程在同设备中同时进行的工艺技术。在醚化反应后，残余的异丁烯在催化蒸馏塔的反应段继续反应，生成的MTBE随时不断被分离，从而使合成MTBE的反应持续向深度进行。因此，催化蒸馏可以实现异丁烯的深度

17、转化。在催化蒸馏中合成MTBE的反应热，被用于使反应物料汽化，因而可节省能量。此外在催化蒸馏塔中的反应段所进行的合成MTBE的反应是在物料沸点温度下进行的，只要该塔的压力控制稳定，反应温度则基本恒定，不会造成催化剂的过热。催化蒸馏的另一功能是蒸馏，即起产品分离的作用。甲醇和剩余C4所形成的低沸点共沸物从催化蒸馏塔顶馏出，MTBE产品则从塔底分出。所选用的催化蒸馏技术可使催化剂不用任何特殊的包装，直接散装入反应段的催化剂床层中，从而使催化剂的装卸操作大为简化，有利于反应，节省投资。采用催化蒸馏技术具有工艺流程短、投资省、能耗低及催化剂使用寿命长的特点。它能保证异丁烯转化率达99.6%以上，产品M

18、TBE纯度大于98%。1.3.3 甲醇萃取与回收部分催化蒸馏塔顶馏出物中的甲醇采用萃取及蒸馏的方法加以分离回收。由于甲醇在C4馏分和水中溶解度差别很大，故可将C4和甲醇的共沸物先经水洗，使其中所含甲醇为水所萃取。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，塔底基本不含甲醇的水则用作萃取甲醇的溶剂。甲醇水洗是根据液-液萃取原理，萃取剂水作为连续相从塔顶加入，醚后C4(抽余C4经醚化反应去除异丁烯后剩余的组份)作为分散相由塔底部加入，使醚后C4和水在塔板上逆流接触，利用甲醇与C4在水中溶解度的差异，使甲醇溶解于水中，而C4和甲醇水

19、由于比重差异而沉降分离，从而将醚后C4中的甲醇除去。甲醇水进入回收塔，利用甲醇和水沸点的差异，用普通精馏的方法，使甲醇和水分离，从而达到回收甲醇的目的。1.3.4 丁烯-1精馏部分丁烯-1部分主要由脱异丁烷塔和丁烯-1精馏塔两个塔系组成。由于理论板数多，实际塔很高，因此每个塔系又分为两座塔串联操作，本部分主要通过超精密分馏方法得到满足纯度要求的丁烯-1产品。即醚后C4在脱异丁烷塔和丁烯-1精馏塔中经多次的部分汽化、部分冷凝，脱除其中的碳三、异丁烷等轻组份，并共沸脱出微量水份；脱除丁烯-1中的顺-2-丁烯、反-2-丁烯、正丁烷等重组份，最后得到聚合级丁烯-1。1.4 主要设计指标1.4.1 装置

20、生产能力项目单位数值备注MTBE产量t/h10.581性能考核时，抽余C4中的异丁烯含量不得低于48.21%(wt)。丁烯-1产量t/h3.941性能考核时，抽余C4中的丁烯-1含量不得低于29.24%(wt)。操作弹性%50-110装置运转正常，产品质量满足指标要求。1.4.2 主要性能指标序号项目单位设计值1MTBE产品纯度(含MSBE，扣除C5后)%(wt)982丁烯-1产品纯度%(wt)993丁烯-1产品中水含量mg/kg254丁烯-1产品中丁二烯含量mg/kg1205丁烯-1回收率%(wt)906异丁烯总转化率%(wt)99.67综合能耗MJ/h655701.4.3 装置界区条件序号

21、介质介质流向设计工艺条件流量(t/h)压力(MPa)温度()最大最小正常1燃料气装置罐区0.0400.02250.5246.42高压火炬气装置罐区3凝液装置界区25.14610.47820.95511354除盐水界区装置10001.14050.4MPa蒸汽界区装置19.4428.09316.1850.520061.6MPa蒸汽界区装置5.7242.3854.771.72957中压氮界区装置600Nm3/h002.6408低压氮气界区装置1000Nm3/h000.7409工厂风界区装置480Nm3/h000.74010仪表风界区装置180Nm3/h0120Nm3/h0.84011开工甲醇自MTB

22、E至原料罐区装置罐区12甲醇自原料罐区至MTBE罐区装置4.6092.3053.8410.54013剩余C4自MTBE至产品罐区装置罐区5.7771.933.2170.954014MTBE自MTBE至产品罐区装置罐区12.6975.29110.5810.64015丁烯-1自MTBE至产品罐区装置罐区18.9199.4615.7660.94016抽余C4自中间罐区至MTBE罐区装置17抽余C4自MTBE至中间罐区装置罐区18抽余C4自丁二烯至MTBE丁二烯装置16.8158.40814.0130.734019生产给水界区装置1000.620生活给水界区装置1000.621循环水界区装置2274.

23、257947.61895.20.553322污水装置界区900450.5402 工艺过程简述及工艺原则流程图本装置由MTBE单元和丁烯-1单元两部分组成：本装置工艺流程简图见后面MTBE/丁烯-1装置工艺原则流程图。2.1 MTBE单元工艺描述MTBE单元分为：原料配制和反应部分，催化蒸馏和产品分离部分，甲醇萃取和甲醇回收部分。(1)原料配制和反应部分从丁二烯装置或罐区来的抽余C4，经流量控制阀FV40125至C4过滤器(F-401)及C4聚结器(F-402)后，进入C4原料罐(D-401)。C4原料经过联锁控制阀MV40103至C4原料泵(P-401A/B)，经泵升压后，通过在线气相色谱AT

24、40101分析C4原料中异丁烯含量，该信号与流量计FT40102测得的C4原料流量结合，对甲醇的流量进行调节，以满足醇烯比的要求。C4原料经过流量计FT40102及流量控制阀FV40102，送至C4-甲醇混合器(M-401)及静态混合器(M-402)，与甲醇进行充分混合。从罐区来的甲醇，经流量计FE40204和液位控制阀LV40205，进入甲醇原料罐(D-402)。甲醇原料经甲醇原料泵(P-402A/B)升压后，进入甲醇离子过滤器(R-404A/B)。过滤后的甲醇-路经过流量计FT40206及流量控制阀FV40206，送至C4-甲醇混合器(M-401)及静态混合器(M-402)，进行充分混合。

25、另-路作为补充甲醇分为两股，并分别经流量控制阀FV40810、FV40811，进入催化蒸馏塔II(C-402)。C4原料和甲醇在混合器中进行充分混合后，经反应进料加热器(E-401)，然后与第-外循环泵(P-403A/B)出口的反应物料混合，进入第-外循环混合器(M-403)，最后进入第-反应器(R-401)顶部进行醚化反应。在所选择的反应进料温度下，C4馏分中异丁烯与甲醇反应生成MTBE。新鲜原料与循环物料混合，使异丁烯得到稀释，这保证了反应过程平稳。反应物料从第-反应器(R-401)底部流出后，经过第-外循环冷却器(E-411)冷却到40，然后分为两路，-路经联锁控制阀MV40401进入第

26、-外循环泵(P-403A/B)升压，再经过流量控制阀FV40427后返回第-反应器(R-401)。另-路与第二外循环泵(P-404A/B)出口的循环物料混合后，进入第二外循环混合器(M-404)。第-外循环冷却器(E-411)利用物料侧出口温度，调节循环水管线上的温度控制阀TV40318。混合物料从第二外循环混合器(M-404)出来后，进入第二反应器(R-402)顶部继续进行醚化反应，进-步转化后从反应器底部流出。反应物料分为两路，-路进入第二外循环冷却器(E-412)冷却到40，然后经联锁控制阀MV40402，进入第二外循环泵(P-404A/B)升压，再经过流量控制阀FV40426后返回第二

27、反应器(R-402) ，稀释进料中的异丁烯的浓度，吸收反应放出的热量。另-路直接进入第三反应器(R-403)顶部，在第三反应器(R-403)中深度转化。第二外循环冷却器(E-412)利用物料侧出口温度，调节循环水管线上的温度控制阀TV40481。反应物料从第三反应器(R-403)底部流出后，经过压力控制阀PV40528进入催化蒸馏和产品分离部分。第-反应器(R-401)和第二反应器(R-402)是固定床外循环反应器，第三反应器(R-403)是绝热反应器。每个反应器中装有离子交换树脂，该树脂既可用作净化剂，又可用作反应催化剂。在所选择的反应进料温度下，C4馏分中异丁烯与甲醇反应生成MTBE，该反

28、应为可逆放热反应，选择性很高，两个外循环反应器的反应热通过反应器出口的冷却器取出，第三反应器内的反应量较少，主要目的是提高反应转化率。经过三个反应器后，异丁烯转化率90。在反应条件下尚有少量副反应：异丁烯水合生成叔丁醇(TBA)，异丁烯自聚生成二聚物(DIB)，甲醇缩合生成二甲醚(DME)，正丁烯与甲醇生成甲基仲丁基醚(MSBE)。反应条件选择适当可使副反应控制在有限范围内。三台反应器为串联操作。当第一反应器中离子交换树脂失活时，从流程中切除，卸掉废催化剂，换入新催化剂。换剂后第一反应器作为第二反应器串入流程，第二反应器作为第一反应器。换剂时适当降低负荷。 (2)催化蒸馏和产品分离部分反应物料

29、从第三反应器(R-403)底部流出后，经过压力控制阀PV40528进入催化蒸馏塔进料-MTBE产品换热器(E-402)壳程，与MTBE产品换热后进入催化蒸馏塔I(C-401)顶部。催化蒸馏塔I(C-401)内部采用34层浮阀塔盘，中间溢流。经过提馏，将MTBE与未反应的C4和甲醇等物质分离。催化蒸馏塔I(C-401)的塔底出料为纯度98(wt)的MTBE产品，该物流依靠塔的压力压出，进入催化蒸馏塔进料-MTBE产品换热器(E-402)，与第三反应器(R-403)出料换热后，再进入MTBE产品冷却器(E-406)，冷却至40然后经过质量流量计FIQ40608、液位调节阀LV40707和联锁控制阀

30、MV40608，送往装置外MTBE产品罐区贮存。催化蒸馏塔I(C-401)底部液位通过液位调节阀LV40707控制。塔顶蒸出的催化蒸馏塔中间气体进入催化蒸馏塔II(C-402)底部。催化蒸馏塔II(C-402)分为两个部分：塔下部为反应段，反应段装有12段床层树脂催化剂，每段床层间有两块塔板；塔上部精馏段采用规整填料。从甲醇离子过滤器(R-404A/B)来的补充甲醇，进入催化蒸馏塔II(C-402)的反应段。在反应段，物料中的剩余异丁烯与甲醇继续反应生成MTBE，MTBE在塔内不断被分离，使反应向深度进行，以使异丁烯达到更高的转化率。在催化蒸馏塔II(C-402)的操作条件下，甲醇与C4形成共

31、沸物，共沸物从塔顶馏出。馏出物的绝大部分经催化蒸馏塔顶冷凝器(E-403)冷凝至48，冷凝液经压力控制阀PV40917，进入催化蒸馏塔回流罐(D-403)，小部分气相可通过压差调节阀PDV40918，进入催化蒸馏塔回流罐，以控制塔顶压力。此处为控制塔顶及反应器压力，设计时考虑了二路调节阀，-路冷凝液采用调节阀卡脖子控制，另-路采用差压调节阀进入催化蒸馏塔回流罐(D-403)，以保证塔顶压力的平稳。回流罐顶不凝气体经压力控制阀PV40919，放至火炬分液罐(D-408)。从催化蒸馏塔回流罐(D-403)中用催化蒸馏塔顶回流泵(P-405A/B)抽出冷凝液，-部分经流量调节阀FV40913用作催化

32、蒸馏塔II的回流打入塔顶，-部分经回流罐的液位调节阀LV40910调节液位后，作为甲醇萃取塔(C-403)的进料。在催化蒸馏塔II(C-402)底部，MTBE含量较高，塔底液位通过液位计LT40809和催化蒸馏塔中间液体管线上的流量控制阀FV40812串级控制，催化蒸馏塔中间液体经催化蒸馏塔中间泵(P-406A/B)升压后，送入催化蒸馏塔I(C-401)顶部。催化蒸馏塔I(C-401)底设有催化蒸馏塔重沸器(E-405)，该重沸器以1.6MPaG蒸汽作为加热介质，为催化蒸馏提供热源。重沸液从塔底进入重沸器，部分汽化后返回催化蒸馏塔底部汽相空间。为控制催化蒸馏塔顶不带出MTBE，在塔下部尚设有灵

33、敏点温度控制TIC40738，蒸汽流量调节阀FV40709与TIC40738串级控制。 (3)甲醇萃取和甲醇回收部分反应剩余C4与甲醇的共沸物，用催化蒸馏塔顶回流泵(P-405A/B)从催化蒸馏塔回流罐(D-403)中抽出，-部分作为回流，另-部分经萃取塔进料冷却器(E-404)冷却，送入甲醇萃取塔(C-403)下部。萃取水由萃取水泵(P-408A/B)抽出，经流量调节阀FV41015后进入萃取水冷却器(E-407)，冷却至40，从甲醇萃取塔(C-403)上部打入。在甲醇萃取塔(C-403)中，剩余C4与甲醇的混合物为分散相，萃取水为连续相，两液相连续逆向流动，使甲醇被水所萃取。甲醇萃取塔(C

34、-403)的压力由塔顶出口管线上的压力调节阀PV41020控制，塔顶界面由塔底排出管线上的液位调节阀LV41011控制。萃余液即基本不含甲醇的剩余C4从塔顶排至未反应C4罐(D-405)，经联锁控制阀MV41310后用未反应C4泵(P-409A/B)升压，然后经过流量控制阀FV41319、C4过滤器(F-403)和C4聚结器(F-404)，送至丁烯-l单元脱异丁烷塔II(C-502)。甲醇萃取塔(C-403)底萃取液为甲醇水溶液，从塔底经过液位控制阀LV410ll至甲醇回收塔进料-萃取水换热器(E-408A/B)换热后，进入甲醇回收塔(C-404)。甲醇回收塔(C-404)顶馏出物为甲醇、微量

35、水和烃的混合物，经甲醇回收塔顶冷凝器(E-409A/B)冷凝，冷凝液经压力控制阀PV41224进入甲醇回收塔回流罐(D-404)，小部分气相可通过压差调节阀PDV41225进入甲醇回收塔回流罐(D-404)，以控制塔顶压力。回流罐的操作压力为0.25MPaG，罐项不凝气体经压力控制阀PV41226，放至火炬分液罐(D-408)。为控制塔顶压力，设计时考虑了二路调节阀，-路冷凝液采用调节阀卡脖子控制，另-路采用差压调节阀进入甲醇回收塔回流罐(D-404)。回流罐内冷凝液用甲醇回收塔回流泵(P-407A/B)抽出，其中大部分经流量调节阀FV41217用作甲醇回收塔(C-404)的回流打入塔顶，-部

36、分经回流罐的液位调节阀LV41213调节液位后，送至甲醇原料罐(D-402)循环使用。甲醇回收塔(C-404)底排出的是基本不含甲醇的水，在甲醇回收塔进料-萃取水换热器(E-408A/B)换热后进入萃取水泵(P-408A/B)，升压后送至萃取水冷却器(E-407)进-步冷却，然后送入甲醇萃取塔(C-403)循环使用。甲醇回收塔(C-404)底部设有甲醇回收塔重沸器(E-410)，以1.6MPaG蒸汽作为加热介质为回收甲醇提供热源。为控制甲醇回收塔操作稳定，在塔中部设有灵敏点温度控制TIC41166，蒸汽流量调节阀FV41116与TIC41166串级控制。2.2 丁烯-1单元工艺描述丁烯-1单元

37、主要由脱异丁烷塔和丁烯-1精馏塔两个塔系组成。由于理论板数多，实际塔很高，因此每个塔系又分为两座塔串联操作，本单元主要通过超精密分馏方法得到满足纯度要求的丁烯-1产品。流程简述如下：(1)脱异丁烷部分从MTBE单元来的未反应C4送至脱异丁烷塔II(C-502)作为进料。控制脱异丁烷塔II(C-502)顶压力0.56MPaG，塔顶温度48.5，脱异丁烷塔I(C-501)底压力0.68MPaG，塔底温度65.1。进料中的C3、异丁烷等-些轻组分及水作为低沸点共沸物从塔顶馏出，经脱异丁烷塔顶冷凝器(E-501A/B)部分冷凝后，进入脱异丁烷塔顶回流罐(D-501)，少量未冷凝的气体(异丁烷、丁烯-1

38、及其它-些轻组分)经调节阀PV50315去燃料气管网。通过塔顶馏出线上的压力调节阀PV50203及气相旁路压差调节阀PDV50306，可调节控制塔顶和回流压力。冷凝液中所带的水在塔顶回流罐(D-501)内沉降分层，间断切去沉降水至污水系统，液体部分(异丁烷、丁烯-1)经联锁控制阀MV5030l至脱异丁烷塔项回流泵(P-501A/B)抽出，-部分经流量调节阀FV50204打入脱异丁烷塔II顶作为回流，另-部分经异丁烷馏分冷却器(E-502)冷却到40后，经回流罐液位调节阀LV50303至剩余C4罐(D-504)。脱异丁烷塔I(C-501)塔釜为脱掉异丁烷等轻组分的C4馏分，经联锁控制阀MV501

39、04，被丁烯-1精馏塔进料泵(P-503A/B)抽出，经流量调节阀FV50103送至丁烯-1精馏塔I(C-503)作为进料。脱异丁烷塔I(C-501)顶部气相通过管线引入脱异丁烷塔II(C-502)底部作为上升气相，脱异丁烷塔II(C-502)塔釜液体经联锁控制阀MV50205，被脱异丁烷塔中间泵(P-502A/B)抽出，升压后经流量调节阀FV50101送至脱异丁烷塔I(C-501)顶作内回流。C-502塔釜液位由LIC50202和FIC50101串级控制。脱异丁烷塔I(C-501)塔底用脱异丁烷塔底重沸器(E-503)加热，热源为系统来0.4MPa蒸汽。为控制脱异丁烷塔操作稳定，在塔底设有温

40、度控制TIC50103，蒸汽流量调节阀FV50102与TIC50103串级控制。 (2)丁烯-1精馏部分丁烯-1精馏塔II(C-504)塔顶气体经丁烯-1塔顶冷凝器(E-504A/B)冷凝至40后，进入丁烯-1精馏塔顶回流罐(D-502)。塔顶和回流罐压力由塔顶馏出线上的调节阀PV50509和气相旁路上的压差调节阀PDV50612控制。回流罐内冷凝液经联锁控制阀MV50602至丁烯-l精馏塔回流泵(P-504A/B)加压后，-部分作为回流经流量调节阀FV50509打入丁烯-l精馏塔II(C-504)顶；另-部分作为丁烯-1(纯度99)产品经液位调节阀LV50606，送至丁烯-1罐(D-503A

41、/B)。丁烯-1精馏塔II(C-504)控制塔项压力0.53MPaG，塔顶温度51.8，丁烯-1精馏塔I(C-503)底压力0.62MPaG，温度65.3。丁烯-1精馏塔I(C-503)顶气相通过管线引入丁烯-1精馏塔II(C-504)底作为上升气相，丁烯-1精馏塔II(C-504)塔釜液相经过联锁控制阀MV50506，然后通过丁烯-l精馏塔中间泵(P-505A/B)加压，经过流量控制阀FV50406打入丁烯-1精馏塔I(C-503)顶作为内回流。C-504塔釜液位由LIC50505和FIC50406串级控制。丁烯-1罐(D-503A/B)内丁烯-l产品，经丁烯-1泵(P-506A/B)和液位

42、调节阀LV50707、质量流量计FIQ50710计量后送出装置。在丁烯-l产品规格不稳定时，也可利用丁烯-1泵(P-506A/B)在两个丁烯-l罐内倒料，保证出装置丁烯-l产品质量较为稳定。丁烯-l精馏塔I(C-503)塔底以丁烯-2为主的重馏分，经丁烯-2馏分冷却器(E-506)冷却至40后，经过流量控制阀FV50408后进入剩余C4罐(D-504)，用剩余C4泵(P-507A/B)抽出与异丁烷馏分及剩余C4一起作为剩余C4送出装置。丁烯-l精馏塔I(C-503)塔底用丁烯-l塔底重沸器(E-505)加热，热源为系统来的0.4MPa蒸汽。为控制丁烯-l精馏塔操作稳定，在塔底设有温度控制TIC

43、50423，蒸汽流量调节阀FV50407与TIC50423串级控制。3 主要工艺指标(以现行工艺卡片为准)序号仪表位号项目名称单位设计指标控制指标备注1AI40101醇烯比-1.05-1.151.05-1.152PI40308R-401压力MPa1.051.0-1.13TI40307R-401入口温度4030-604-R-401温升2010-305-R-401循环比-2-42-46PI40310R-402压力MPa0.90.8-1.07TI40317R-402入口温度4030-608-R-402温升1510-209-R-402循环比-1-21-210PIC40528R-403出口压力MPa0.

44、80.7-0.911TIC40529R-403入口温度4030-6012-R-403温升52-813-R-403出口异丁烯转化率%929214TI40737C-401底温度131.8130-13515PIC40917C-402顶压力MPa0.590.55-0.6516-C-402回流比-1.41.0-2.017-MTBE产品中MTBE含量%98.098.018PIC41020C-403顶压力MPa0.600.5-0.719-C-403料水比-2.82.0-5.020TI41063萃取水温度40.04021PIC41224C-404顶压力MPa0.290.1-0.322-C-404回流比-9.0

45、8.0-10.023TIC50103C-501底温度65.161-6924PIC50203C-502顶压力MPa0.560.50-0.6025-脱异丁烷塔回流比-105.0-154.0105.0-154.026TIC50423C-503底温度65.364.0-69.027PIC50509C-504顶压力MPa0.530.45-0.5528-C-504回流比-11.0-13.011.0-13.029-丁烯-1产品中丁烯-1含量%99.099.030-丁烯-1产品中水含量mg/kg25254 主要动力指标4.1 公用工程设计消耗一览表序号名称用量来源备注1生活给水10t/h(Max)系统管网间歇用

46、量2生产给水10t/h(Max)系统管网间歇用量3循环冷水1895.2t/h系统管网4除盐水10t/h(Max)系统管网间歇用量5电300kW轴功率6蒸汽4.77t/h系统管网1.6MPa(G)716.19t/h系统管网0.4MPa(G)8氮气30Nm3/h系统管网0.6MPa(G)90Nm3/h系统管网2.5MPa(G)10仪表空气120Nm3/h系统管网11装置空气480Nm3/h(Max)系统管网间歇用量4.2 公用工程介质规格1、水系统(1)生活给水：温度：常温压力：0.4MPa(G)(2)生产给水：温度：常温压力：0.4MPa(G)(3)循环冷水：供水水温(t1)：33C供水水压：0

47、.45MPa(G)回水水温(t2)：43C回水水压：0.25MPa(G)污垢系数：3.4410-4m2.k/w(4)除盐水：温度：环境温度界区压力：1.0MPa(G)PH值(25)：7-8硬度：0ppm电导率(25)：0.210-6s/cm maxSiO2：0.02mg/l铁离子：0.02mg/l铜离子：0.005mg/l max.总溶解固形物：0.15mg/l max(5)消防水：温度：常温压力：0.80-1.2MPa(G)2、电6kV：交流三相三线制，中性点中阻接地380/220V：交流三相四线制，TN-S系统3、蒸汽(1)1.6MPa蒸汽：温度：295C压力：1.6MPa(G)(2)0.

48、4MPa蒸汽：温度：200C压力：0.4MPa(G)4、氮气与空气(1)低压氮气温度：常温界区压力：0.6MPaG纯度：99.999(VOL)、O21Oppm(VOL)露点：-60(2)中压氮气温度：常温界区压力：2.5MPaG纯度：99.999(VOL)、O21Oppm(VOL)。(3)仪表空气：温度：40界区压力：0.7MPaG含油量：10mgm3含尘量：1mgm3含尘粒径：3m露点：-28(操作压力下)(4)装置空气：温度：40界区压力：0.6MPaG露点：饱和湿空气5、火炬背压：0.2MPa(g)5 产品、中间产品5.1 MTBE产品性质5.1.1 产品名称：甲基叔丁基醚，简称MTBE

49、5.1.2 分子式：CH3OC4H95.1.3 分子量：885.1.4 化学性质合成MTBE反应是可逆放热反应，在生成MTBE的同时发生分解反应，生成甲醇和异丁烯，是制取高纯度异丁烯的重要方法：CH3CH3OCCH3 CH3OH+CH3C=CH2CH3 CH35.1.5 物理性质MTBE的物理性质见下表。项目单位数值备注液体比重/0.745沸点55.3蒸汽压MPa0.075MTBE 38蒸发潜热kJ/kg3368闪点-26.7冰点-108自燃点460爆炸范围%(v/v)1.6-9.3粘度cp0.154MTBE 38研究辛烷值RON117马达辛烷值MON101在水中溶解度%(wt)1.320雷德

50、蒸汽压MPa0.0555.2 丁烯-1产品性质5.2.1 产品名称：丁烯-15.2.2 分子式：C4H85.2.3 分子量：565.2.4 化学性质5.2.4.1 丁烯-1聚合反应生成二聚物2C4H8 -CH2-CH-CH2-CH-CH2 CH2CH3 CH3 CH3 CH3C C (顺)H H CH3 HC C (反) 或H CH35.2.4.2 丁烯-1异构化反应生成顺、反丁烯-2。CH2= CH CH2CH35.2.5 丁烯-1产品物理性质丁烯-1产品物理性质见下表。项目单位数值备注液体比重-0.59沸点-6.3蒸汽压MPa0.247C4H8 20热容卡克分子34.6闪点-80自燃点45

51、5爆炸范围(VV)1.6-9.3粘度厘泊(CP)0.36C4H8 20在水中溶解度mg/kg400205.3 产品、中间产品设计组成及指标组成MTBE产品丁烯-1进料丁烯-1产品(wt)(wt)(wt)MTBE(含MSBE)98.0*50ppm10ppmC40.5甲醇0.1-0.450ppm10ppmTBA0.4-0.8DIB0-3-0.6丁烯-199.0t,c-butene0.1异丁烯0.4Allene10ppm1,3-C4H6120ppm丙炔10ppmCarbonylcompound10ppm有机氯化物1ppmSlppmCO42.5ppmC0248.0ppm过氧化物5ppm02lppmH2

52、025ppm苯lppm注：MTBE产品质量需要扣除C5带来的影响。5.4 副产品本装置副产品为剩余C4和燃料气。剩余C4主要组成为异丁烷、正丁烷、顺-2-丁烯、反-2-丁烯、丁烯-1等C4组分。燃料气组成为C3、C4。6 主要原料及化工原材料质量指标6.1 主要原料6.1.1 抽余C4原料本装置的主要原料抽余C4由丁二烯装置提供，经管道送入MTBE装置。规格见下表：序号组份组成(wt)1C30.022异丁烷2.113正丁烷6.224异丁烯48.2151-丁烯29.246反-2-丁烯9.817顺-2-丁烯4.3381，3-丁二烯40ppm9溶剂5ppm10水无游离水6.1.2 甲醇原料本装置使用

53、的甲醇为外购的工业优等品甲醇，由罐区经过管道送入装置。工业甲醇(按国家标准优等品GB-338-2004)规格见下表：项目指标优等品一等品合格品色度(铂一钴色号)510密度(20)，g/cm3O.791-0.7920.791-0.793沸程(O，1013251Pa，在64.O-65.5内，包括64.6O.1)，0.811.5高锰酸钾试验，min503020水混溶性试验通过实验(1+3)通过实验(1+9)-水分含量，0.10O.15-酸度(以HCOOH计)，0.00150.0030.005或碱度(以NH3计)，0.00020.00080.0015羰基化合物含量(以CH20计)，0.002O.005

54、0.01蒸发残渣含量，0.001O.003O.005硫酸洗涤实验Hazen单位(铂一钴色号)5050乙醇的质量分数供需双方协商-6.2 化工原材料MTBE/丁烯-1装置使用的化工原材料主要是MTBE合成反应所用的树脂催化剂。本装置采用的催化剂为强酸型大孔阳离子交换树脂催化剂。催化剂质量规格见下表：序号指标名称指标1型态氢型2外观黄色或浅灰色球型颗粒3含水量48-524交换容量molg(干)5.25湿真密度(20)gml1.18-1.286湿视密度gml0.70-0.807平均粒度mm0.55-0.608粒度范围1.2mm2.49耐磨率9510比表面积m2/g40-5011平均孔半径A200-4

55、0012孔容ml/g0.35-0.4213最高耐热温度120催化剂消耗量及预期寿命序号设备名称及位号型号或规格平均年用量(t)一次装入量(t)预期寿命(a)1第一反应器R-401离子交换树脂202012第二反应器R-402离子交换树脂202013第三反应器R-403离子交换树脂8814甲醇离子过滤器R-404A/B离子交换树脂3.23.215催化蒸馏塔IIC-402离子交换树脂9.3283合计 =SUM(ABOVE) 60.5 =SUM(ABOVE) 79.27 装置开、停工方案7.1 装置开工方案7.1.1 开车前的准备与检查(1)确认各盲板的位置正确，凡检修时拆、装过的盲板都按开车盲板图要

56、求改为盲板或孔板。(2)所有检修过的设备及仪表经有关人员确认好用。(3)确认系统内所有的工艺阀门处于关闭状态。所有导淋阀、排放阀、放空阀处于关闭状态。(4)确认检修或更换过的止逆阀、截止阀流向正确。(5)确认各位号安全阀A台已投用，B台备用，并铅封。(6)所有仪表的根部阀已开，现场液位计、压力表、温度计已投用。(7)DCS系统已处于正常工作状态。(8)装置联锁调试完毕并已投用。(9)所有机泵及电动执行机构具备运行条件，已送电。(10)现场照明、通讯系统、消防系统已投入正常使用，现场无障碍物。(11)确认消防水、生活给水、生产给水、除盐水、循环水、电、蒸汽、仪表空气、装置空气、氮气等公用工程具备

57、投用。(12)确认循环水系统冲洗、预膜已完成。(13)火炬及排放系统已投入正常使用。(14)装置气密、置换合格，所有管线、塔器保压在0.02MPa。(15)确认催化剂装填完毕并氮气微正压保护。7.1.2 公用工程准备7.1.2.1 消防水引入(1)确认连接管线符合要求。(2)确认装置内所有阀门关闭。(3)联系调度准备引消防水。(4)打开消防水进、出装置总阀，确认消防水引入装置。7.1.2.2 生活给水、生产给水引入(1)确认连接管线符合要求。(2)确认装置内所有阀门关闭。(3)联系调度准备引生活给水、生产给水。(4)全开生活给水、生产给水进装置总阀。(5)在高点排气，见水关阀。7.1.2.3

58、除盐水引入(1)确认连接管线符合要求。(2)确认盲板拆除。(3)确认系统内所有阀门关闭。(4)联系调度准备引除盐水。(5)全开界区除盐水倒淋阀，打开界区除盐水进装置总阀，对界区外除盐水管冲洗，以防杂质带入，水清关倒淋阀。高空作业要戴好安全带。(6)在除盐水系统高点排气，见水关阀。7.1.2.4 仪表空气引入(1)确认连接管线符合要求。(2)确认盲板拆除。(3)确认装置各分支阀关闭。(4)联系调度引仪表空气。(5)全开界区仪表空气总管倒淋阀，打开界区仪表空气进装置总阀，对仪表空气总管进行吹扫，吹干净后关总管倒淋阀。高空作业要戴好安全带。(6)联系仪表吹扫各仪表空气支线。(7)确认系统压力0.65

59、MPa(G)。7.1.2.5 装置空气引入(1)确认连接管线符合要求。(2)确认盲板拆除。(3)确认装置各分支阀关闭。(4)联系调度引装置空气。(5)打开界区装置空气总管倒淋阀，打开界区装置空气进装置总阀，对装置空气总管进行吹扫，吹干净后关总管倒淋阀。逐个打开分支装置空气线倒淋阀，对分支装置空气线吹扫，干净后关其倒淋阀。高空作业要戴好安全带。(6)确认系统压力0.65MPa(G)。7.1.2.6 氮气引入(1)确认连接管线符合要求。(2)确认盲板拆除。(3)确认装置内各支线阀关闭。(4)联系调度准备引入氮气。(5)打开界区氮气总管倒淋阀，打开界区氮气进装置总阀，对氮气总管进行吹扫，吹干净后关总

60、管倒淋阀。逐个打开分支氮气线倒淋阀，对分支氮气线吹扫，干净后关其倒淋阀。高空作业要戴好安全带，防止氮气窒息。(6)确认氮气压力正常(0.6MPa(G)左右)。7.1.2.7 循环水系统引入(1)确认系统内管线连接完好，所有阀门关闭。(2)联系调度引循环水进装置，慢开界区循环水进装置总阀，给管线充压，压力达0.4MPa时，全开界区循环水进装置总阀。(3)开E-403、E-404、E-406、E-407、E-409A/B、E-411、E-412、E-501A/B、E-502、E-504A/B、E-506的循环水副线阀。(4)开循环水总管末端的排气阀进行排气，排完后关排气阀。(5)开界区循环水出装置