MTBE工艺技术规程

MTBE工艺技术规程12万吨/年MTBE装配工艺技巧规程岗亭操作法中国石化青岛炼油化工有限义务公司编写说明本工艺技巧规程、岗亭操作法依照现有差不多设计材料进行编制，有用于青岛炼油化工有限义务公司12万吨/年MTBE装配的初次开车和试临盆。重要用于操作人员的培训进修与试临盆时期的操作指导，待装配投料试临盆及完成临盆考察后，将依照最终具体设计材料、设备随机材料及结合装配试临盆时期的实际临盆情形，从新进行修订完美。编者2007年5月会审表编制审核临盆技巧部负责人审核人临盆运行中间负责人审核人机械动力部负责人审核人HSE治理部负责人审核人质量考查中间负责人审核人批准批准日期：2007年6月16日实施日期：2007年10月1日目录1装配概况 11.1装配简介 11.2工艺道理 11.3技巧特点 112工艺过程说明及流程图 122.1工艺过程说明 122.2工艺原则流程图 142.3带操纵点工艺流程图 143重要工艺指标和技巧经济指标 153.1设计物料均衡 153.2装配重要技巧经济指标 153.3重要工艺指标 163.4公用工程指标 163.5界区前提表 194重要原料及关心材料性质 214.1重要原料性质 214.2催化剂性质 225产品及中心产品性质 235.1产品性质 235.2中心产品性质 236工艺调剂筹划 246.1MTBE产品德量调剂筹划 247重要设备一览表 277.1反响器类设备一览表 277.2塔类设备一览表 277.3冷换设备一览表 277.4空冷类设备一览表 277.5容器类设备一览表 277.6加热炉一览表 277.7安稳阀一览表 277.8机泵一览表 277.9装配大年夜型机组重要设计参数 277.10装配专门阀门重要设计参数 278重要外表机能 358.1工艺过程操纵筹划 358.2重要操纵筹划 368.3重要外表机能 389安稳环保健康技巧规定 439.1HSE的相干概念 439.2进装配安稳要求 439.3设备安稳技巧规定 449.4防火及有害气体防护 449.5冬季防冻防凝细则 489.6环保、健康技巧规定 489.7装配开、停工安稳规定 499.8气体防护器材应用治理规定 509.9劳动爱护规定 521装配概况1.1装配简介中国石化青岛炼油化工有限义务公司12万吨/年MTBE装配是青岛炼油化工有限义务公司新建15套工艺装配中的一套，依照总流程的安排，该装配的扶植性质主假如为了临盆高辛烷值汽油调和组分以知足全厂临盆欧III标准汽油的须要。该装配重要由醚化反响－催化蒸馏部分和甲醇收受接收部分构成。原料为本厂60万吨/年气体分馏装配所产的混淆C4组分和外购的工业一级甲醇，主产品为纯度≥98％（mol）（扣除C5）的MTBE，其作为临盆高标号汽油产品的调和组分，醚后C4能够作为甲乙酮装配或轻石脑油改质装配的原料。该装配与1000万吨/年常减压装配、290万吨/年催化裂化妆置、双脱装配、60万吨/年气体分馏装配安排在同一装配区内。混淆C4组分直截了当由气分脱丙烷塔底自压进入该装配原料罐，甲醇原料由罐区引入。装配的公用工程管线从体系引入。装配的公称扶植范畴为12万吨／年，MTBE实际产量为11.66万吨／年。装配按以下原则设计：（1）选用国内先辈靠得住的工艺技巧和操纵筹划，设计的装配达到安、稳、长、满、优操作；（2）大年夜力推广应用新工艺、新技巧、新设备、新材料，加大年夜先辈技巧含量，节能降耗，下出世产成本，进步产品德量档次，临盆知足环保要求的产品，进步产品竞争力，装配的物耗、能耗程度达到国内领先程度，临盆成本与国内同类装配比拟具有竞争力；（3）在包管技巧先辈、装配临盆安稳靠得住的前提下，应用结合装配的优势，尽量降低工程造价，节俭投资；（4）为了降低工程投资，按照“量力而行、稳妥靠得住”的原则，进步国产化程度，所需设备容身国内采购，只引进在技巧、质量等方面国内难以知足工艺要求的关键仪器外表；（5）采取DCS集中操纵，优化操作，以进步装配的运转靠得住性，进步产品收率和质量，包管装配安、稳、长、满、优操作；（6）严格履行国度、处所及主管部分制订的环保和职业安稳卫生设计规定、规程和标准，削减“三废”排放，爱护周边生态情形，实施同步治理，知足洁净临盆的要求。1.2工艺道理装配采取先辈靠得住的工艺技巧混相床—催化蒸馏深度转化合成MTBE组合工艺技巧。该工艺技巧为合成MTBE范畴国内科技开创的成果，专利权归中石化齐鲁分公司研究院所有，1995年经由过程中国石化总公司成长部组织的技巧剖断，并已在数套工业装配中得以成功应用，技巧先辈、成熟靠得住。1.2.1化学反响1.2.1.1主副化学反响C4馏分中的异丁烯和工业甲醇，以大年夜孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在温度35～75℃，压力0.65～0.85MPa(g)操作前提下合成甲基叔丁基醚(简称MTBE)。化学反响方程CH3CH3CH2=C-CH3+CH3OH→CH3-C-O-CH3+(-⊿H)CH3异丁烯甲醇甲基叔丁基醚（MTBE）上述反响产生于液相中，反响为可逆放热反响。反响压力的选择使反响物料在反响器内部分汽化，接收一部分反响热，从而达到温度操纵的目标。反响的选择性专门高，操作前提正常情形下，除异丁烯外的其它C4组分几乎不参加反响。但以下副反响的产生可能阻碍MTBE的产品德量：CH3CH3CH3CH3CH2=C-CH3+CH2=C-CH3→CH3-C=CH-C-CH3+(-⊿H)CH3异丁烯异丁烯2,4,4-三甲基-2-戊烯（DIB）O-CH3CH2=CH-CH2-CH3+CH3OH→CH3-CH-CH2-CH3正丁烯甲醇甲基仲丁基醚（MSBE）CH3CH3CH2=C-CH3+H2O→CH3-C-OHCH3异丁烯水叔丁醇（TBA）CH3OH+CH3OH→CH3-O-CH3+H2O甲醇甲醇二甲醚（DME）水异丁烯二聚是在进估中醇烯比不足时才产生，二聚物（DIB）过多不仅阻碍MTBE产品纯度，同时DIB会堵塞催化剂细孔、使反响器床层超温等，造成催化剂掉活，是必须要严格限制的情形。因此，在反响进估中醇烯比必须是等于或大年夜于1.0。依照体会，MSBE的生成与DIB的生成具有雷同的规律，即甲醇量不足、醇烯比低时MSBE的生成量升高。依照以上两点，要尽量包管在较高的醇烯比下操作。然则，甲醇含量高也会造成催化蒸馏塔底MTBE产品中含甲醇量过高、甲醇收受接收塔负荷高等问题。因此，醇烯比的选摘要综合推敲。叔丁醇是在原估中含水时才产生，因此甲醇进料及C4进估中应尽可能的不含水，幸免叔丁醇的生成。二甲醚的沸点较低（－24.8℃），是以其可不能存在于MTBE产品中，但会阻碍未反响C4质量，其是在进估中甲醇过量专门多同时反响温度跨过80℃才产生，因此反响进估中甲醇又不克不及过量专门多，反响温度也不克不及跨过然则，因为MSBE、叔丁醇及异丁烯的低聚物也有较高的辛烷值，是专门好的汽油调和组分，因此可相伴MTBE调入汽油。1.2.1.2操作变量分析众所周知，温度是反响速度的函数。温度越高，反响速度越快；温度越低，反响速度越慢，但MTBE的均衡转化率越高。如表1.1所示。表1.1不合温度下极大年夜转化率温度/℃506065708090转化率/％96.895.895.294.693.191.4从表1.1中可知，反响温度操纵在65～70℃时，异丁烯最大年夜转化率在95％阁下。反响速度和反响转化率是两个概念，对工业反响反响器来说，较好反响前提是：新装催化剂反响温度60～65中期催化剂反响温度65～70后期催化剂反响温度70～75末期催化剂反响温度75～80MTBE装配所用的催化剂是强酸性阳离子交换树脂，它的活性和树脂交换容量成比例。交换容量越高，反响活性越高，反之亦然。平日原估中都含有或多或少的金属离子（正常在1～2ppm），这些金属离子与催化剂接触后，把催化剂活性中间的H+置换出来，引起催化剂掉活。因此催化剂跟着应用时刻的延长，它的活性慢慢地降低，反响温度就须要慢慢进步来补偿催化剂活性地降低。对醚化反响器来说，内装的催化剂能够应用一年，一年后催化剂就须要更新。因此，这与所用的原估中对催化剂的毒物含量若干有关，与操作前提有关，与所用催化剂的品德短长有关。那个地点还要说明的是引起催化剂中毒的毒物，不仅是金属离子，如k+、Na+、Ca++、Fe++等金属离子会引起催化剂掉活，有些有机物，如胺类、乙腈、二甲基甲酰胺等也能使催化剂中毒。这些毒物对催化剂的中毒情形是不一样的，金属离子造成的催化剂中毒是层析的，是一层向下一层中毒，乙腈等弱碱性化合物引起催化剂中毒是扩散型的，是迟缓的，但能使全部床层的催化剂都部分掉活。那个地点所说的与操作前提有关，主假如指在临盆时催化剂是否跨过80℃、醇/烯比是否掉调等身分。超温时催化剂活性中间脱落，引起催化剂掉活；而醇烯比掉调造成异丁烯自聚那个地点所说的催化剂品德，是指它的交换容量高低，交换容量越高，转化率越高；交换容量越低，转化率越低。当交换容量低于3.1mmolH+/g(干)催化剂时，转化率就低于90％202040608010012345异丁烯转化率，％交换容量mmolH+/g(干)图1.1交换容量与催化剂活性的关系压力：1.5MPa；温度60～70℃；醇／烯：1.0～1.1；空速：3.8～4.3h-1催化剂活性与它的孔构造，孔构造与交换容量，二者弗成偏废。1.2.1.3几个常用的运算公式（1）混淆碳四进料量和甲醇进料量来运算醇烯比式中：R－进估中醇烯比（摩尔比）W1－甲醇进料量，kgW2－混淆碳四进料量，kgC2－混淆碳四中异丁烯质量含量，％32，56分别为甲醇和异丁烯的分子量。（2）以反响器出口的构成分析来运算醇烯比

式中：C1－反响器出口物估中MTBE的质量含量，％C2－反响器出口物估中甲醇的质量含量，％C3－反响器出口物估中异丁烯的质量含量，％C4－反响器出口物估中叔丁醇的质量含量，％C5－反响器出口物估中二聚异丁烯的质量含量，％88，32，56，74－分别是MTBE，甲醇，异丁烯，叔丁醇的分子量。（3）运算异丁烯转化率的公式依照反响器底部出口分析数据运算异丁烯转化率，公式如下：异丁烯转化率＝式中，各类物料均表示质量百分比浓度。1.2.2混相反响机理MTBE混相床反响器有固定床混相反响器和膨胀床混相反响器之分，该装配所采取的是固定床混相反响器。固定床混相反响器的工作道理如下：其操作压力是反响物料在反响器出口温度（是工资给定的，如给定70℃）的饱和蒸汽压（假设是0.68MPa）。如许原料C4和甲醇混淆落后入MTBE混相反响器内进行醚化反响，随之放出反响热，使床层温度升高，床层温度升高使醚化反响速度加快，醚化反响放出更多的热量，使床层温度进一步升高。这种赓续反响—放热—升温的过程，使床层专门快达到预定的反响温度。物料构成一准时，压力是温度的函数，床层温度越高，反响物料的饱和蒸汽压力也越高。当反响床层物料的饱和蒸汽压力大年夜于给定的操作压力时，反响物估中会有部分的物料开端汽化，液体物料汽化要接收热量。反响越多，放热越多，使反响物料汽化量越多，但床层温度全然上保持不变，是以能有效地MTBE混相床反响器的长处如下：其能操纵反响床层温度不升高的道理，是靠部分反响物料在流出反响器后，它的温度没有升高，但热焓却比同温度下的液相物料赶过专门多。这对下流设备—催化蒸馏塔来讲，要少消费使这部分物料汽化所需的供热蒸汽。也确实是说，MTBE混相反响器不只省去了外轮回体系的冷却水和轮回泵用电，也省去了这部分汽化了的物料在催化蒸馏塔所需的蒸汽量。节俭能耗相当于这部分物料汽化热的两倍。MTBE混相反响器与筒式外轮回反响器来比较，还节俭了外轮回体系的冷却器、轮回泵和流量操纵外表，所用催化剂量也少。因为它的空速只按新奇物料计，而没有轮回物料，如许醚化用催化剂削减了，醚化反响器的设备投资也削减了。别的，混相反响器内汽化的物料是反响物估中沸点最低的轻组分。反响物估中沸点最低的轻组分是C4和甲醇的共沸物。汽化的物料是气相，它有自升的感化，即向反响器顶部上升的趋势，在大年夜量液体物料自上而下的流淌中，汽化了的物料因此可不能象静液层中气泡那样向上鼓泡，但至少这部分汽化了的反响物料随物流向下的流淌速度要减慢一些，即甲醇在床层内逗留时刻相对要长一些。它关于合成MTBE来说，相当于增长了甲醇的比例，有利于进步MTBE的转化率。实验证实，在雷同空速和操作温度下，混相反响的异丁烯转化率可进步2～8％。混相反响器的转化率能跨过液相反响的均衡转化率，这对工业临盆来讲，能够用较少的催化剂量而达到较大年夜的临盆才能。MTBE混相床反响器的缺点如下：它要求原料C4中异丁烯含量有必定的范畴，假如原料C4中异丁烯含量小于10％，在醚化反响器出口处，反响放热还不足以使床层温度上升到操作压力下响应反响物料的泡点，反响物料不克不及产生汽化，就不克不及称其为混相床。是以，不具备混相床的长处。假如原料C4中异丁烯的含量专门高（如大年夜于40％），如许高浓度的异丁烯转化成MTBE放出的热量，不仅使全部的甲醇—C4共沸物和全部的残剩C4都汽化了，还有残剩热量，表示为床层温度连续升高。假如床层温度太高，其成果是使已转化的MTBE在催化剂感化下产生逆向反响，即MTBE分化反响。是以，异丁烯含量太高的原料C4不克不及直截了当用混相床技巧。理论运算注解C4中异丁烯含量为34％时，生成MTBE的反响热足以使未反响C4和C4与甲醇的共沸物全部汽化。在临盆应用时，这是MTBE混相床技巧所能应用的异丁烯含量的最大年夜限度。1.2.3催化蒸馏催化蒸馏是将催化反响与蒸馏过程在同—设备中同时进行的工艺技巧。其反响段的道理、构造比较复杂，介绍如下。在反响段中，必须使汽相、液相的物料都能同时对流畅过并完成传质传热，又要能进行醚化反响。而醚化催化剂是直径为φ0.3～1.2该装配采取齐鲁分公司研究院的专利构造散装MP-Ⅲ型构造。它是由多个重叠设置的固定床，在每一个固定床中都留有汽相通道，汽相通道不装填催化剂，以使塔内向上流淌的汽相物料经由过程催化剂床层。在每相邻两个床层之间设有至少一个理论塔板，在这些塔板长进行汽、液两相物料的传质、传热。热、质传递后的汽相物料经汽相通道穿过催化剂床层，进而流向上一层塔板，连续进行热、质传递。热、质传递后的液相物料向下贱动，经分布器流向固定床。在催化剂的感化下，使没反响完全的异丁烯与甲醇进行醚化反响。没有反响完全的C4馏分与甲醇共沸物流至上一层塔板，再一次进行传质、传热。热、质传递后的液相物料再在催化剂感化下进行醚化反响，没有反响完全的C4馏分与甲醇共沸物流至上一层塔板，再一次进行传质、传热。如许每一个床层和分别塔板构成一个反响、分别单位。如斯的多次反响、分别后，使C4中异丁烯含量削减到预期的含量为止。MTBE反响本来确实是一个可逆均衡反响，因为反响与分别两个单位操作在一个设备中进行，是以在每个反响、分别单位中，反响物估中的MTBE含量低于均衡浓度，破坏了反响均衡，促使每个反响、分别单位向有利于醚化反响偏向进行，即使在异丁烯浓度较低时，异丁烯的转化率也能达到预期的值。在醚化反响中合成MTBE的反响热，被用于使进入催化蒸馏塔的进料汽化，同时在催化蒸馏塔反响段的反响热直截了当被应用为该塔的热源，因而该种工艺可降低能耗。此外，在催化蒸馏塔中反响段所进行的合成MTBE的反响是在物料沸点温度下进行的，只要该塔的压力操纵稳固，反响温度就全然恒定，可不能造成催化剂的过热。催化蒸馏的另一功能是蒸馏，即起产品分别的感化。甲醇和残剩C4所形成的低沸点共沸物从催化蒸馏塔顶馏出，MTBE产品则从塔底产出。1.2.4甲醇萃取及收受接收催化蒸馏塔顶馏出物中的甲醇采取萃取及蒸馏的方法加以分别收受接收。因为甲醇、C4馏分在水中消融度差别专门大年夜，故可将C4和甲醇的共沸物先经水洗，使个中所含甲醇为水所萃取。在萃取塔内，水是连续相，自上而下贱动；C4是分散相，自下而上流淌。萃取甲醇后的萃取液，是含有微量烃类的甲醇水溶液。该水溶液借助加压蒸馏可实现甲醇和水的分别。塔顶获得的甲醇可收受接收应用，塔底全然不含甲醇的水则用作萃取甲醇的溶剂。催化剂是一种能够或许改变更学反响速度的物质，它本身并不进入化学反响的化学计量。合成MTBE的临盆过程中采取大年夜孔径强酸性阳离子交换树脂作为反响催化剂。1.2.5催化剂该装配所用的重要关心材料为醚化树脂催化剂。用于制造MTBE的催化剂有硫酸、固体超强酸、杂多酸及其盐类、分子筛、阳离子交换树脂等。因此有专门多种催化剂都能加快异丁烯与甲醇反响生成MTBE，然则从催化剂的活性、选择性、稳固性、临盆成本以及对情形的阻碍等综合指标来看，以阳离子交换树脂为优选。不管国内照样国外，都选用阳离子交换树脂为临盆MTBE的催化剂。大年夜孔径、强酸性阳离子交换树脂都能够用作合成MTBE的催化剂，它的商标专门多，仅国内就有S-54、D-72、D002、D005、D006及QRE-01等。这些催化剂的原材料、临盆过程和机能都有专门多类似之处，但也有各自的独到之处。1.2.5.1催化剂的全然特点催化剂的全然特点是：（1）对化学反响具有选择性。例如醚化反响催化剂，它重要促使异丁烯和甲醇进行醚化反响，生成MTBE，异丁烯和甲醇的选择性在98％以上，并克制正丁烯的醚化和异丁烯的齐聚反响。（2）它只能改变更学反响速度，而不克不及改变更学均衡。例如异丁烯和甲醇在树脂催化剂感化下，专门快使反响达到化学均衡，不管是放置更多量的催化剂，照样将这些物料体系放置更长时刻，都不克不及改变那个化学均衡。（3）只能加快热力学上可能进行的化学反响，而不克不及加快热力学上无法进行的反响。例如常温、常压，且无其他功的情形下，异丁烷不克不及变成氢和异丁烯，因而也不存在任何能加快这一反响的催化剂。1.2.5.2催化剂的重要机能催化剂的重要机能有活性、选择性、稳固性等。（1）催化活性是表示催化剂加快化学反响速度的一种量度，即催化反响速度与非催化反响速度之差。非催化反响速度小到能够忽视不计时，催化剂的活性就相当于催化反响速度。关于MTBE合成反响来讲，用在给定温度、压力和空速前提下，反响原料异丁烯的转化率来表示催化剂活性。XiC4=＝（已转化的异丁烯摩尔数／进料异丁烯总摩尔数）×100％或者：XiC4=＝（1－反响后残存异丁烯质量数／进料异丁烯总质量数）×100％（2）催化剂的选择性是指对复杂反响有选择的产生催化感化的机能。催化剂在反响物估中并不是对热力学所许可的所有化学反响都能起催化感化，而是专门有效的加快平行反响或串联反响中的一个或几个反响。选择性的量度方法是主产品的产率（亦称选择率）。以MTBE合成反响为例，除异丁烯与甲醇反响生成MTBE外，异丁烯还产生二聚或多聚反响，则生成MTBE的选择性Y为：Y＝转化为MTBE的异丁烯摩尔数／已转化为反响物异丁烯的摩尔数（3）催化剂的稳固性平日以寿命表示，指催化剂在应用前提下保持必定活性程度的时刻（单程寿命）或者每次降低后经再生而有复原到许可活性程度的累计时刻（总寿命）。催化剂的稳固性包含对高温热效应的热稳固性，对摩擦、冲击、重力感化的机械稳固性和对毒物感化的抗毒稳固性；此外，还有对结焦积碳的抗衰变稳固性和对反响氛围的化学稳固性等。1.2.5.3催化剂的制备醚化用大年夜孔径阳离子交换树脂的制造过程大年夜体分为两个步调，大年夜孔白球的制备及大年夜孔白球的磺化反响。大年夜孔白球的制备过程主假如在反响釜内参加必定量的水，再参加分散剂、氯化钠充分消融，然后投入苯乙烯、二乙烯泵、致孔剂（高等烷烃、脂肪醇、脂肪酸等）和激发剂（过氧化苯甲酰）所构成的油相，强力搅拌，使油相和水相分散成大年夜小合适的液珠，慢慢升温反响。反响完成液珠充分固化后，再进步温度蒸出致孔剂，然后将反响器冷却，过滤出珠体，用水洗去分散剂后，再放入到110℃磺化反响是在耐酸珐琅釜中参加上述制造的白球，然后再参加6～8倍量的浓硫酸，进行反响。然后将反响体系降温冷却到室温，过滤出反响物，再将磺化的催化剂分批迟缓投入到含浓硫酸50％的水溶液中，搅拌稀释后再用大年夜量的水慢慢稀释到溶液为中性为止（或弱酸性），即获得产品。1.2.5.4催化剂的重要技巧指标强酸性树脂的重要特点有：强酸性、含水性、溶胀性、安稳性等。酸性大年夜小的量度方法是用交换容量，交换容量越高，催化剂的活性越高。含水性是指不管在催化剂的临盆过程中，或催化剂贮存运输中，催化剂必须是含水的状况，绝对不含水的催化剂球体，再遇水时，就要崩裂成碎片。溶胀性是指不含水的树脂催化剂（简称干基）遇水后它的容积要增大年夜，各品牌催化剂的溶胀比不合，这重要与催化剂的交联度有关。安稳性是指催化剂反响中表示为强酸性，但它对操作人员来讲是安稳的，不管是干基或湿基，与人体短时接触时，是无毒无腐化的。强酸性树脂催化剂的重要技巧指标有含水量、粒度、比别处积、孔径、孔容、交联度、溶胀比、交换容量等。（1）含水量：一样含水量为50±2％，即树脂催化剂必须是在含水（湿基）状况下存放。有些用户要求含水量为35～40％（风干型），即催化剂外别处无水，催化剂微孔内含水，这种催化剂能够流淌，便于装卸，在定货时需专门注明。树脂催化剂有湿基型、干基型和风干型之分。湿基型是在形成产品后的贮存和运输中后含水50％阁下，其目标是包管催化剂机能，比较常用，可经久贮存；干基型是指在工程设计时，对MTBE装配进行须要的运算后，确信须要若干量的树脂催化剂，那个量是以真实的树脂催化剂为准，即不含水的催化剂，这是一个设计参数，贸易活动中依照催化剂含水量的不合进行折算；风干型是为明白得决湿基催化剂颗粒互相粘连，没有流淌性的问题，为了便利装填临盆的一种含水量为35～40％的催化剂，这种催化剂颗粒直径是溶胀后的，有较好的流淌性，但不克不及经久贮存。（2）粒度：按一样原则来说，大年夜粒径的微孔的孔道比小粒径微孔的孔道要长。反响物依附扩散力向微孔内部流淌，生成物还要从微孔内部靠扩散力向外流淌。微孔通道越长，扩散阻力越大年夜。微孔内部流淌阻力称内扩散阻力，粒径大年夜的催化剂的反响活性低，粒径小的催化剂活性高。然则催化剂粒径小时，床层阻力加大年夜，太细的颗粒专门可能堵逝世网眼，使床层阻力加大年夜，更微小的催化剂穿过网眼，随物料流到下流装配催化蒸馏塔时，落入塔釜，在塔釜的高温下（130℃树脂催化剂制造时，粒径分布专门宽，我们只能提出最大年夜和最小粒径的限度，临盆厂对颗粒进行筛分，去掉落过大年夜和过小的粒子。醚化用树脂催化剂的平均粒径为Ф0.55～0.60mm，粒径小于Ф0.3mm和大年夜于Ф1.0（3）比别处积：比别处积不只是指催化剂小球的球面积，更多的是催化剂的微孔的表里面积，一样是在40～50m2（4）孔径：一样树脂催化剂的平均孔径为20～40nm，但孔径分布实际是专门宽的。各家催化剂的活性差别主假如因催化剂微孔的大年夜小、外形和分布状况不合所引起。这与催化剂制造过程中所用的致孔剂的种类、品牌、数量和操作前提相干，是催化剂临盆厂家的核心计心境密。（5）孔容；一样讲，醚化用催化剂的孔容为0.35～0.45ml/g。比别处、孔径和孔容，三者是互相接洽关系的，比别处积必定，孔径越小，相对应的孔容也越小；反之孔径越大年夜，孔容响应也越大年夜。（6）交联度：树脂催化剂的交联度为二乙烯苯的含量，一样为8～20％。随交联度的增长，树脂的含水量降低，溶胀度减小，离子交换速度降低，树脂机械强度增长，耐化学性和氧化机能进步，耐热性降低。在催化反响中，表示为活性降低，选择性增长。醚化用树脂催化剂的交联度应当是不低于18％为宜。（7）溶胀比：树脂催化剂在水中或醇中溶胀后的体积和干基催化剂的体积比称之为溶胀比，溶胀比的大年夜小与催化剂制造中的交联度的大年夜小有关。交联度越大年夜，溶胀比越小。交联度为20％时。树脂的溶胀比为1.4阁下。（8）交换容量：交换容量是指必定量的树脂催化剂所含有的可交换的氢离子的数量。一样用每克干基树脂催化剂所含有可交换的氢离子的毫克（或毫摩尔）数来表示；也有效单位体积树脂催化剂所含的可交换的氢离子当量来表示，但在MTBE行业，适应上用质量交换容量来表示。交换容量越高越好，交换容量高的催化剂的活性高，反响速度常数与交换当量的三次方成正比。它是树脂催化剂最重要的技巧指标之一，现在好的树脂催化剂的交换容量可达5.0mmolH+/g（干）以上。实验数据注解，当交换容量小于3.0mmolH+/g（干）时，按惯例操作前提，异丁烯的转化率小于90％，即达不到装配设计要求，可见交换容量对MTBE的临盆有专门大年夜的阻碍。1.2.5.5催化剂的掉活及再生醚化催化剂在必定前提下可能掉活，在临盆中必定要防止此类现象的产生。第一，催化剂的活性中间的氢离子被碱性阳离子代替，使催化剂掉去酸性。那个地点又分两种情形，一种是被碱性金属离子，如Na+、Fe3+、K+、Ca2+、Mg2+等代替。这些金属离子的碱性专门强，与催化剂接触后，急速使催化剂掉去活性，在反响器内催化剂掉活是层析式，即床层催化剂掉活是从反响器进口向出口呈推动式。另一种是弱碱性有机氮化物，如有机胺、乙腈等，这种弱碱性有机胺类，与催化剂接触后，中毒性反响较慢。没有反响掉落的毒性物向床层下流流淌，它流到哪里就使部分催化剂掉活，它能一向经由过程全部床层，这种掉活，叫扩散性掉活，也叫穿透性掉活，这种弱碱性毒物不克不及用爱护床的方法将它除去。第二，超温也将使催化剂上的磺酸根脱落，或积碳堵塞催化剂微孔，造成催化剂活性降低。催化剂制造时，磺化温度在120℃以上，对树脂的骨架构造没有阻碍。但在临盆中，床层温度跨过100℃，催化剂就会掉活。这是因为MTBE临盆装配上反响器温度上升到醚化用树脂催化剂掉活后，可进行再生，方法如下：对催化剂微孔不溶性堵塞引起的掉活尚没有方法复原催化剂的活性；纯确实磺酸根脱落引起的催化剂掉活，能够用再一次磺化处理的方法复原催化剂的活性，但假如磺酸根脱落同时伴有积碳微孔堵塞时，就不克不及完全复原其活性；催化剂掉活是有金属离子或碱性有机胺类中和而掉活的，则能够用酸洗的方法将金属离子或有机胺洗下来，催化剂复原其大年夜部分活性，能够连续在醚化反响中应用。这些再生的方法，有腐化和废酸污染的问题，因此最好在催化剂临盆厂进行。1.3技巧特点1.3.1采取一反三塔流程该设计采取混相床—催化蒸馏深度转化组合工艺，一反三塔流程。由原料配制—混相反响、催化蒸馏、甲醇萃取和收受接收三部分构成。1.3.2固定床混相反响器的道理、特点见1.2.2的有关介绍。1.3.3采取催化蒸馏催化蒸馏的道理、特点见1.2.3的有关介绍。1.3.4甲醇收受接收该装配甲醇收受接收塔不合于惯例甲醇收受接收塔的常压操作，采取加压操作。采取加压精馏的目标主假如为了进步回流罐的压力，从而实现回流罐顶少量含甲醇气相烃类的密闭排放，然则这带来了该塔能耗少量增长的问题。精馏实现甲醇与水的分别并收受接收反响残剩甲醇，收受接收的甲醇返回甲醇原料罐轮回应用。塔底获得的全然不含甲醇的水，则作为萃取甲醇的溶剂，经换热和冷却后返回甲醇萃取塔轮回应用。1.3.5装配的节能方法重要有：采取混相床和催化蒸馏新技巧，能够节能，降低单位能耗。（1）采取混相床技巧，可经由过程物料的部分汽化来接收反响热量以操纵反响温度，节约能耗。（2）采取了催化蒸馏技巧，能够使反响热进一步充分应用，供催化蒸馏塔内的液体蒸发，进一步节约能耗。2工艺过程说明及流程图2.1工艺过程说明MTBE装配分为原料配制和混相反响部分、催化蒸馏和产品分别部分、甲醇萃取和甲醇收受接收部分。（1）原料配制和混相反响部分原料配制和混相反响部分工艺管道及外表流程图见11120PE-DW02-0101，1112从气分装配来的C4馏分大年夜部分进入装配C4原料罐（1112-D-101），少部分C4馏分经副线操纵阀1112-HC-11002进入残剩C4罐（1112-D-106）。C4原料经紧急隔断阀HV-10101，用C4原料泵（1112-P-101A/B）升压经由流量计1112-FT-10101及流量操纵阀1112-FICQ-10101送至C4－甲醇混淆器（从装配外来的甲醇经液位操纵阀LIC-10201进入甲醇原料罐（1112-D-102），甲醇原料一路经甲醇原料泵（1112-P-102A/B）升压经由甲醇净化器（1112-D-103）净化后，经流量计FT-10202及流量操纵阀FICQ-10202送至C4－甲醇混淆器（1112-M-101），另一路作为补偿甲醇送往催化蒸馏塔（1112-C-101）。C4原料和甲醇在混淆器（1112-M-101，1112-M-102）中进行充分混淆后，经由过程在线气相色谱AT-10301分析异丁烯与甲醇的比例，对甲醇的流量进行调剂，以知足醇烯比的要求；C4原料和甲醇的混淆物经反响进料加热器（1112-E-101）进入反响进料过滤器（1112-SR-103A/B）过滤物估中所携带的杂质，然落后入醚化反响器（1112-R-101）。反响进料加热器管程水蒸汽经由过程TIC-10301和流量调剂阀FIC-10301串级操纵。醚化反响器（1112-R-101）是混相反响器，个中装有30吨（干基）离子交换树脂，该树脂既可用作净化剂，又可用作反响催化剂。在所选择的反响进料温度（30～40℃）下，C4馏分中异丁烯与甲醇反响生成MTBE。该反响为可逆放热反响，选择性专门高，反响物料在混相反响器内部分汽化，接收反响热以操纵反响温度在恰当的范畴。混相反响转化率＞90％在反响前提下另有少量副反响：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）。反响前提选择恰当可使副反响操纵在有限范畴内。从醚化反响器（1112-R-101）出来的反响物料进入催化蒸馏部分。（2）催化蒸馏及产品分别部分催化蒸馏及产品分别部分工艺管道及外表流程图见11120PE-DW02-0104、1112醚化反响器（1112-R-101）出料进入催化蒸馏塔进料－MTBE产品换热器（1112-E-102）壳程，与催化蒸馏塔底MTBE产品换热后，进入催化蒸馏塔（1112-C-101）。催化蒸馏塔（1112-C-101）分为三个部分：塔下部为提馏段采取浮阀塔盘；塔中部为反响段，反响段装有15吨（干基）离子交换树脂催化剂，分十段床层；塔上部精馏段采取规整填料。从甲醇净化器（1112-D-103）来的补偿甲醇也进入催化蒸馏塔（1112-C-101）的反响段。在反响段，物料里的残剩异丁烯与甲醇连续反响生成MTBE，MTBE在塔内赓续被分别，使反响向深度进行，使异丁烯达到更高的转化率。在催化蒸馏塔（1112-C-101）的操作前提下，甲醇与C4形成共沸物，共沸物从塔顶馏出。塔顶馏出物经塔顶冷凝器（1112-E-103A/B）冷凝冷却至48℃进入塔顶回流罐（1112-D-104）。回流罐顶不凝气体经压力操纵阀PIC-10602放至火把管网。冷凝液由催化蒸馏塔回流泵（1112-P-104A/B）抽出，一部分经流量调剂阀FIC-10602作为催化蒸馏塔（1112-C-101）的回流打入塔顶，另一部分经回流罐的液位调剂阀LIC-10601调剂液位后作为甲醇萃取塔（1112催化蒸馏塔（1112-C-101）底部流出物为MTBE产品，该物流依附塔的压力压出，经与进料在催化蒸馏塔进料-MTBE产品换热器（1112-E-102）换热后，再经MTBE产品冷却器（1112-E-106）冷却至40℃，经流量计FT-10401计量后送往装配外MTBE产品罐区贮存。催化蒸馏塔（1112-C-101）底部液位经由过程液位调剂阀LIC-1050催化蒸馏塔（1112-C-101）底设有催化蒸馏塔重沸器（1112-E-105），该重沸器以蒸汽作为加热介质，为催化蒸馏供给热源。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。为操纵催化蒸馏塔顶不带出MTBE，在塔下部尚设有灵敏点温度操纵TIC-10514与蒸汽流量操纵阀FIC-10502串级操纵蒸汽量。（3）甲醇萃取和甲醇收受接收部分甲醇萃取和甲醇收受接收部分工艺管道及外表流程图见11120PE-DW02-0107，11120PE-DW02-0108，反响残剩甲醇与残剩C4的共沸物，用催化蒸馏塔回流泵从回流罐中抽出，一部分作为回流，另一部分经萃取塔进料冷却器（1112-E-104）冷却送入甲醇萃取塔（1112-C-102）下部。萃取水由萃取水泵（1112-P-105A/B）升压后经甲醇收受接收塔（1112-C-103）底液位LIC-10801和流量操纵FIC-10702串级操纵调剂阀后，在萃取水冷却器（1112-E-107）冷却至40℃，从甲醇萃取塔（1112-C-102）上部打入。在甲醇萃取塔（1112-C-102）中，残剩C4与甲醇的混淆物为分散相，萃取水为连续相，两液相连续逆向流淌，使甲醇被水所萃取。甲醇萃取塔（1112-C-102）的压力由塔顶出口管线上的压力调剂阀PIC-10701操纵，塔顶两液相的界面由塔底排出管线上的液位调剂阀LIC-10701操纵。萃余液即全然不含甲醇的残剩C4从塔顶排至残剩C4罐（1112-D-106），用残剩C4泵（1112-P-107A/B）经由液位操纵阀LIC-11001甲醇萃取塔（1112-C-102）底流出的萃取液为甲醇水溶液，经由液位操纵阀LIC-10701后在甲醇收受接收塔进料-萃取水换热器（1112-E-108A/B）与萃取水换热落后入甲醇收受接收塔（1112-C-103）。甲醇收受接收塔（1112-C-103）顶馏出物为甲醇、微量水和烃的混淆物，经塔顶冷凝器（1112-E-109A/B）冷凝冷却落后入塔顶回流罐（1112-D-105）。回流罐的操作压力为0.05MPa（G），罐顶不凝气体经压力操纵阀PIC-10902放至火把管网。冷凝液由醇收受接收塔回流泵（1112-P-106A/B）抽出，个中大年夜部分经流量调剂阀FIC-10901用作甲醇收受接收塔（1112-C-103）的回流打入塔顶，另一部分经回流罐的液位调剂阀LIC-10901调剂液位后送至甲醇原料罐（1112-D-102）轮回应用。甲醇收受接收塔（1112-C-103）底排出的是全然不含甲醇的水，在甲醇收受接收塔进料-萃取水换热器（1112-E-108A/B）与收受接收塔进料换热，被冷却落后入萃取水泵（1112-P-105A/B），作为甲醇萃取塔（1112-C-102）的萃取水经在萃取水冷却器（1112-E-107）进一步冷却后送入甲醇萃取塔（1112-C-102）上部轮回应用。甲醇收受接收塔（1112-C-103）底部设有重沸器（1112-E-110），以蒸汽作为加热介质为收受接收甲醇供给热源。为操纵甲醇收受接收塔顶甲醇纯度，在塔上设有灵敏点温度操纵TIC-10807与蒸汽流量操纵阀FIC-10801串级操纵蒸汽量。2.2工艺原则流程图工艺原则流程图见附图1。2.3带操纵点工艺流程图PID图见附图2。3重要工艺指标和技巧经济指标3.1设计物料均衡表3.1装配物料均衡序号物料名称Wt％kg/ht/dt/a备注进料1C4馏分89.77433301039.923639722甲醇10.224934118.41641445.63补偿水0.00630.07225.2合计100482671158.408405442.8出料1MTBE产品28.7613880333.121165922未反响C471.1034317.2823.6128288264.53损掉0.1469.81.6752586.32合计100482671158.408405442.83.2装配重要技巧经济指标表3.2装配重要技巧经济指标序号指标名称单位数量备注1设计范畴104t/a12MTBE产品2消费指标碳四原料104t/a36.3972甲醇104t/a4.14催化剂t/a38.3轮回冷却水t/h928不含间断用量除盐水t/h0.05电kW183.91不含间断用量1.0MPa蒸汽t/h11.75不含间断用量氮气Nm3/h10间断外表空气Nm3/h120不含间断用量非净化风Nm3/h480开停工用，间断3装配占地面积m22748常压、催化、双脱、气分和MTBE结合安排4三废排放量废气kg/h69.8火把管网废水t/h1.0污水处理厂废渣t38.3每一年排放一次5能耗指标MJ/tMTBE产品2880.66工艺设备总台数台69个中：反响器台3塔器台3容器台7冷换台14机泵台15其它台277总投资万元6139.473.3重要工艺指标3.3.1醚化反响器（1112-R-101表3.3醚化反响器操纵指标进料醇烯比分子比1.05～1.1操作温度℃40～74操作压力MPa(g)0.7～0.8异丁烯转化率m％≥903.3.2催化蒸馏塔（1112-C-101）表3.4催化蒸馏塔操纵指标塔顶温度℃56.5塔底温度℃131塔顶压力MPa(g)0.6回流比分子比1.0异丁烯转化率m％≥983.3.3甲醇萃取塔（1112-C-102）表3.5甲醇萃取塔操纵指标操作温度℃40塔顶压力MPa(g)0.6油水比重量比53.3.4甲醇收受接收塔（1112-C-103）表3.6甲醇收受接收塔操纵指标塔顶温度℃84.81塔底温度℃130塔顶压力MPa(g)0.15回流比分子比6～93.4公用工程指标3.4.1公用工程技巧指标表3.7公用工程指标名称项目单位指标备注轮回水温度℃≤33.0压力MPa≥0.351.0MPa蒸汽压力MPa0.8～1.0净化风压力MPa≥0.5工业风压力MPa≥0.55除盐水压力MPa≥0.40.7MPa氮气压力MPa0.4～0.7新奇水压力MPa≥0.43.4.2公用工程消费指标装配所需的蒸汽、轮回水、新奇水、非净化风、氮气等公用工程管线自体系引进；净化风从催化妆置引入；装配产生的凝集水排到装配外凝集水站；装配间断产生的废水（分水包排出）排到装配外污水处理厂；装配临盆及照明用电由厂区供给；通信电缆由装配外送至装配。用水量表3.8装配用水量指标序号应用地点给水t/h备注新奇水轮回水软化水轮回热水含油污水1催化蒸馏塔冷凝器1112-E-103A/B5845842萃取塔进料冷却器1112-E-10434.234.23MTBE产品冷却器1112-E-10634.734.74萃取水冷却器1112-E-10720.120.16甲醇收受接收塔冷凝器1112-E-109A/B1301307生活用水(2)(2)8反响器冲刷用水1112-R-101(10)10开停工用9甲醇收受接收塔1112-C-10350t/年开工10机泵冷却水1514111凝集水冷却器1112-E-111110110合计9281092713.4.2.2电耗量表3.9装配用电量指标序号应用地点或用处电压伏设备台数设备容量KW轴功率KW年应用时数备注操作备用操作备用1C4原料泵1112-P-101A/B3801175754484002甲醇原料泵1112-P-102A/B3801111117.4284003催化蒸馏塔回流泵1112-P-103A/B38011757539.4684004收受接收塔回流泵1112-P-104A/B380114.04.02.3684005萃取水泵1112-P-105A/B380114.04.03.0684006残剩C4泵1112-P-106A/B3801175756684007开停工泵1112-P-10738010157.055008停工抽出泵1112-P-10838010157.275009火把凝液泵1112-P-1103801010外表38010840011照明220204200合计274244206.623.4.2.3蒸汽耗量表3.10装配蒸汽用量表序号应用地点或用处蒸汽t/h收受接收凝集水t/h备注0.4MPa1.0MPa0.4MPa1.0MPa1C4进料加热器1112-E-101（0.3）2催化蒸馏塔重沸器1112-E-1058.9888.9883甲醇收受接收塔重沸器1112-E-1102.7622.7624开停工吹扫(3.0)间断合计11.7511.753.4.2.4空气耗量表3.11装配净化风、非净化风用量表序号应用地点或用处正常用量Nm3/min最大年夜用量Nm3/min备注非净化风净化风非净化风净化风1停工吹扫(5.0)(8.0)间断2外表1.53.0连续合计1.53.03.4.2.5氮气耗量表3.12装配氮气用量表序号应用地点或用处正常用量Nm3/min最大年夜用量Nm3/min备注1甲醇原料罐氮封1112-D-1021.0间断2停工吹扫3.08.0间断合计(4.0)(8.0)3.4.2.6化学药剂用量表3.13装配化学药剂用量表序号名称型号或规格年用量(吨)一次装入量(吨)1醚化反响器催化剂1112-R-101离子交换树脂30302催化蒸馏塔催化剂1112-C-101离子交换树脂5.0153甲醇净化器1112-D-103A/B离子交换树脂3.31.65合计38.346.653.4.3装配能耗运确实是依照《石油化工设计能量消费运算方法》(SH/T3110-2001)而运算的。装配设计能耗为表3.14装配综合能耗运算表序号项目消费量能耗指标能耗单位数量单位数量M1除盐水t/h0.05MJ96.304.8152轮回水t/h928MJ4.193888.323电力kW183.91MJ/（kwh11.842177.4944蒸汽1.0MPat/h11.75MJ318237388.55凝集水t/h-11.75MJ320.3-3763.536净化风m3n/h120MJ/Nm31.59190.87污水t/h1.0MJ33.4933.498氮气m3n/h10MJ/Nm36.2862.8小计39982.7小时能耗：39982.7MJ单位能耗：2880.6MJ/t3.5界区前提表表3.15界区前提表序号名称界区状况输送方法压力MPa(G)温度℃管径mm流量kg／hm3／h或t／h保温或保冷进出1C4原料√液连续0.94015043.33岩棉2甲醇进料√液连续0.340504.9343开工甲醇出装配√液间断1.440504.9344MTBE产品√液连续0.4408013.8665残剩C4√液连续1.64015034.331岩棉6低压瓦斯√气间断0.16030069.7287轮回冷水√液连续0.45314508188轮回热水√液连续0.25404508179新奇水√液间断0.4常温501010除盐水√液间断0.4408020岩棉111.0MPa蒸汽√气连续125025011.75岩棉12蒸汽凝集水√液连续0.818310011.75岩棉13净化风√气连续0.740502Nm3／min14非净化风√气间断0.7常温805Nm3／min15氮气√气间断0.85常温801Nm3／min16再生水√液间断0.6常温1002017残剩C4去改质装配√液间断1.64040124重要原料及关心材料性质4.1重要原料性质依照总流程的安排，本装配是用催化裂化妆置的液化气经由气体分馏后获得的碳四以及外购的工业甲醇为原料，构成如下：4.1.1表4.1C组分wt％丙烯0.03丙烷0.04异丁烷36.23异丁烯20.11正丁烯-19.04正丁烷5.52反丁烯-214.44顺丁烯-213.73异戊烷0.84水0.02小计100要求操纵阳离子含量<2ppm。4.1.2工业甲醇（按国度标准优级品GB-338-92）外购，见表4.2.表4.2工业一级甲醇标准序号项目单位规格1外不雅无色透亮液体，无可见杂质2色度（铂-钴）号≤53密度（20℃g/ml0.791～0.7924温度范畴℃(0℃，101325Pa64.0～65.55蒸馏量ml≥986沸程（包含64.6±0.1）℃≤0.87高锰酸钾实验分≥508水溶液实验澄清9水分含量m％≤0.1010游离酸（以HCOOH计）含量ppm≤1511游离碱（以HN3含量）ppm≤212羰基化合物（以HCOH计）含量ppm≤2013蒸发残渣ppm≤1014气味无专门异臭气味15乙醇含量％≤0.014.2催化剂性质关心材料为强酸型大年夜孔阳离子交换树脂催化剂，年用量为38.3吨（干基）。催化剂质量规格见表4.3.表4.3醚化反响用催化剂指标序号指标名称指标1型态氢型2外不雅黄色或浅灰色球型颗粒3含水量％48～524交换容量mmol/g（干）≥5.25湿真密度（20℃）1.18～1.286湿视密度g/ml0.70～0.807平均粒度mm0.55～0.608粒度范畴<0.3mm≤1％>1.2mm≤2.4％9耐磨率％≥9510比别处积m2/g40～5011平均孔半径A200～40012孔容ml/g0.35～0.4213最高耐热温度℃1205产品及中心产品性质5.1产品性质5.1.1MTBE本装配重要产品为MTBE产品，MTBE纯度≥98％（重）（扣除C5后）。MTBE辛烷值高（MON101，RON117），且调合机能优良，可用作高辛烷值无铅车用汽油的添加组分，又是汽油中所需氧含量的重要来源。预期本装配MTBE产品规格见表5.1.表5.1MTBE产品性质组分wt％MTBE96.83（扣除C5后≥98）叔丁醇0.2～0.5二聚物0.1～0.3甲醇0.05C4<0.5C52.525.1.2未反响C4本装配的副产品为未反响C4馏分，可用作平易近用液化气燃料。预期本装配未反响C4达到如下指标见表5.2.表5.2未反响C4产品性质组分wt％丙烯0.05丙烷0.04异丁烷45.71异丁烯0.30正丁烯-111.37正丁烷6.96反丁烯-218.18顺丁烯-217.27水0.07二甲醚0.04甲醇≤50ppmMTBE≤50ppm小计1005.2中心产品性质6工艺调剂筹划6.1MTBE产品德量调剂筹划关于MTBE装配来说，阻碍MTBE产品德量的身分有叔丁醇（TBA）、二聚物（DIB）、甲基仲丁基醚（MSBE）、甲醇、C4、C5含量等。专门须要说明的是，装配开工初期因为各类身分的阻碍，开端几天MTBE产品不合格是正常的，因为各类反响副产品的辛烷值都比较高，这些纯度不达标的MTBE产品能够直截了当送到罐区MTBE产品罐进行储存。6.1.1产品德量指标MTBE产品德量的操纵指标为MTBE≥96.83％（wt）(扣除C5后≥98％),TBA0.2～0.5％（wt）,DIB0.1～0.3％（wt）,甲醇≤0.05％（wt）,C4＜0.5％（wt）,C5＜2.52％（wt）。是以，TBA、DIB、甲醇、C4、C5含量高，都可能导致MTBE产品德量不合格。别的，因此指标中没有提到，MSBE的存在也严峻阻碍MTBE纯度，须要卖力分析缘故加以处理。6.1.2DIB、MSBE、甲醇等含量高可能是反响器或催化蒸馏塔反响段的操作问题；C5含量高是因为催化妆置的接收稳固岗亭操作问题；C4含量高是因为催化蒸馏塔操作问题；TBA含量高则是因为原估中含水量过高造成的。6.1.3调剂筹划6.1.3.1DIB含量高生成DIB是合成MTBE过程中的一个副反响，应当采取响应的手段，幸免DIB的生成。生成DIB的反响方程式如下：CH3CH3CH3CH3CH2=C-CH3+CH2=C-CH3→CH3-C=CH-C-CH3+(-⊿H)CH3异丁烯异丁烯2,4,4-三甲基-2-戊烯（DIB）DIB的生成是在总醇烯比不足或反响物料逗留时刻过长的情形下产生的，其损害主假如：（1）DIB堵塞醚化树脂催化剂的细孔，造成催化剂活性降低；（2）反响放出大年夜量热量，造成床层严峻超温，导致催化剂高温掉活；（3）DIB阻碍MTBE产品德量。调剂方法为：（1）进步反响器进料醇烯比，降低反响器部分DIB的生成；（2）增大年夜催化蒸馏塔反响段补偿甲醇量，或将补偿甲醇进料口改为下部进料口，降低催化蒸馏塔反响段DIB的生成；（3）检查静态混淆器的混淆后果，若混淆后果不行，改换混淆后果好的混淆器；（4）恰当进步进料量，进步反响器空速，降低反响物料的逗留时刻，削减副反响的产生。6.1.3.2MSBE含量高生成MSBE的反响方程式如下：O-CH3CH2=CH-CH2-CH3+CH3OH→CH3-CH-CH2-CH3正丁烯甲醇甲基仲丁基醚（MSBE）临盆实践注解，MSBE的生成与DIB的生成具有雷同的规律，即DIB含量高，MSBE含量也高；DIB含量低，MSBE含量也低。是以，MSBE含量高也是因为总醇烯比不足或反响物料逗留时刻过长造成的。其调剂方法与DIB含量高的调剂方法雷同。6.1.3.3TBA含量高生成TBA的反响方法如下：CH3CH3CH2=C-CH3+H2O→CH3-C-OHCH3异丁烯水叔丁醇（TBA）是以，降低TBA含量的关键是降低原估中的水含量。调剂方法为：（1）加强混淆C4原料的切水；（2）加强甲醇进厂的检测，包管进厂甲醇的水含量合格；（3）调剂甲醇收受接收塔的操作，包管收受接收甲醇的水含量合格。6.1.3.4甲醇含量高MTBE中甲醇含量高主假如因为：（1）进估中总醇烯比过大年夜，甲醇进料量过大年夜，跨过甲醇与C4的共沸点，甲醇落入催化蒸馏塔塔釜；（2）C4进估中异丁烯含量过高，残剩C4量小，与甲醇形不成共沸物，甲醇落入催化蒸馏塔塔釜；（3）催化蒸馏塔底温过低，甲醇与残剩C4一路落入塔釜；（4）催化蒸馏塔操作压力过低，甲醇与C4的共沸点降低，甲醇落入塔釜；（5）催化蒸馏塔反响段漏催化剂，催化剂漏到塔釜，显现甲醇和异丁烯含量都高的现象。调剂方法为：（1）降低反响器进料甲醇量，降低催化蒸馏塔补偿甲醇量；（2）接洽催化调剂操作，包管C4进估中异丁烯含量稳固；（3）进步催化蒸馏塔底温，防止共沸物落入塔釜；（4）响应进步催化蒸馏塔操作压力，进步甲醇与C4的共沸点；（5）停工处理反响段床层。6.1.3.5CC4含量高的主假如因为：（1）催化蒸馏塔底温过低；（2）催化蒸馏塔操作压力突然升高；（3）催化蒸馏塔回流比过大年夜。调剂方法为：（1）进步催化蒸馏塔底温；（2）稳固催化蒸馏塔操作压力；（3）恰当降低催化蒸馏塔回流比。6.1.3.6CC5含量高是因为催化接收稳固岗亭操作不稳固，本装配的现象是催化蒸馏塔灵敏板温度变更幅度较大年夜（塔底提温则灵敏板温度快速上升，塔底降温则灵敏板温度快速降低），须要降低塔底温度、加大年夜外甩量，将体系所存C5全部甩出装配再复原操作。7重要设备一览表重要设备选材说明如下：（1）1112-R-101混相反响器：内装催化剂属强酸性，故反响器壳体材料选用20R+0Cr18Ni10Ti复合钢板，内构件选用0Cr18Ni10Ti。（2）1112-C-101催化蒸馏塔：壳体材料选用碳钢，内装有10段反响床用于装催化剂，与催化剂接触的部位选用不锈钢材内衬。塔下部为提馏段有30层塔板，中心为反响段装15吨干基催化剂及20层塔板，塔顶部选用规整填料，以缩短塔高。（3）1112-C-102甲醇萃取塔：壳体材料选用碳钢，内构件选用采取填料，材料选用304。（4）1112-C-103甲醇收受接收塔：壳体材料选用碳钢，有60层塔板，材料选用0Cr13。7.1反响器类设备一览表7.2塔类设备一览表7.3冷换设备一览表7.4空冷类设备一览表7.5容器类设备一览表7.6加热炉一览表7.7安稳阀一览表7.8机泵一览表7.9装配大年夜型机组重要设计参数7.10装配专门阀门重要设计参数表7.1塔和反响器类设备表序号流程图设备位号设备名称重要规格重要介质操作前提设计前提材料面积(m2)或容积(m3)附件数量单重(吨)充水水重(吨)温度(℃)压力(MPaG)温度(℃)压力(MPaG)11112-C-101催化蒸馏塔φ2600×6130/φ3000×49300(切)内设50层塔板，10段反响床层、内装18吨干基催化剂，1段填料层C4、甲醇、MTBE1320.61500.9820R塔盘0Cr13内件0Cr18Ni10Ti金属烧结丝网0Cr18Ni10Ti1160塔内件4039021112-C-102甲醇萃取塔φ2400/φ1800×20200(切)内装填料:38m3C4、甲醇、萃取水400.65801.8620R内装填料：0Cr13137塔内件7.66431112-C-103甲醇收受接收塔φ1400×35600(切)内设60层塔板C4、甲醇、萃取水1310.151550.3520R塔盘0Cr13140塔内件65641112-R-101醚化反响器φ3200×13000(切)立式内装催化剂床层3段、干基催化剂重27吨金属烧结丝网C4、甲醇、MTBE730.751001.88复合板16MnR+0Cr18Ni10Ti金属烧结丝网0Cr18Ni10Ti147.3125表7.2容器类设备表序号流程图设备位号设备名称重要规格重要介质操作前提设计前提材料附件数量单重(吨)充水水重(吨)温度(℃)压力(MPaG)温度(℃)压力(MPaG)11112-D-101C4原料罐φ2600×7000(切)卧式C4400.47800.7820R1114521112-D-102甲醇原料罐φ1600×5000(切)卧式甲醇、N2400.1800.3820R141231112-D-103甲醇净化器φ1000×4000(切)立式甲醇400.8801.8830411.7541112-D-104催化蒸馏塔回流罐φ2600×7000(切)卧式C4、甲醇480.5800.9820R1114551112-D-105甲醇收受接收塔回流罐φ12003000(切)卧式C4、甲醇400.13900.3520R12561112-D-106残剩C4罐φ2400×7000(切)卧式C4400.47800.7820R1103971112-D-107开停工罐φ3600×8000(切)卧式水、甲醇400.1800.9820R1229581112-D-109蒸汽分水罐φ800×830(切)立式水2501.13001.3820R11.5191112-D-110火把分液罐φ3600×8000(切)卧式C4、甲醇、N2、MTBE400.1800.981表7.3冷换类设备表序号流程图设备位号设备名称重要规格重要介质温度压力材料面积(m2)或容积(m3)附件数量单重(吨)充水水重(吨)进口(℃)出口(℃)进口(MPaG)出口(MPaG)111112-E-101反响进料加热器AES400-2.5-15-3/25-2I管程：蒸汽2501750.90.8916MnR1511.10.3B=200撤消进口防冲挡板壳程：C4、甲醇404510.99221112-E-102催化蒸馏塔进料-MTBE产品换热器BES500-2.5-55-6/25-4I管程：MTBE129.8780.750.7416MnR55131.5B=300撤消壳程进出口防冲板壳程：C4,甲醇、MTBE72.0473.20.750.74331112-E-103A/B催化蒸馏塔冷凝器BJS1200-2.5-395-6/25-4I管程：轮回水31410.40.3716MnR395215.5x29x2B=480,并联、水侧涂层TH-847壳程：C4、甲醇56.5480.70.69341112-E-104萃取塔进料冷却器BES500-2.5-55-6/25-4I管程：轮回水31360.40.3716MnR55131.5B=300水侧涂层TH-847壳程：C4、甲醇48400.80.79551112-E-105催化蒸馏塔重沸器BJS900-2.5-210-6/25-4管程：蒸汽25017410.9816MnR2101116B=480,撤消进口防冲挡板壳程：MTBE129.8130.20.750.74661112-E-106MTBE产品冷却器BES500-2.5-55-6/25-4I管程：轮回水31390.40.3816MnR55131.5B=150水侧涂层TH-847壳程：MTBE78400.730.72571112-E-107萃取水冷却器AES400-2.5-25-4.5/25-4I管程：轮回水3138.50.40.3716MnR2511.80.7B=150水侧涂层TH-847壳程：萃取水70400.850.84681112-E-108A/B甲醇收受接收塔进料-萃取水换热器AES400-2.5-25-4.5/25-4I管程：萃取水130.55700.210.216MnR2521.8x20.7B=200串联壳程：甲醇水溶液40970.40.4791112-E-109A/B甲醇收受接收塔冷凝器BJS600-2.5-90-6/25-2管程：轮回水33410.40.3616MnR9024x22B=300串联、水侧涂层TH-847壳程：甲醇84.81400.150.148101112-E-110甲醇收受接收塔重沸器BES900-2.15/2.53-195-6/25-6I管程：蒸汽25017510.9816MnR19512.91.4B=300撤消进口防冲挡板壳程：萃取水130.55130.60.20.199111112-E-111凝集水冷却器BES600-2.5-45-3/25-2管程：轮回水33430.40.3916MnR4512.71.2B=200水侧涂层TH-847壳程：凝集水180950.60.5表7.4机泵类设备表序号流程图设备位号名称型号数量（台）操作介质操作前提单台功率kW须要轴功率kw备注流量温度压力MPa(g)操作备用(m3/h)(℃)进口出口11112-P-101A/BC4原料泵离心泵11C477.5400.371.354475S-521112-P-102A/B甲醇原料泵高速离心泵11甲醇7.03400.171.567.4211S-531112-P-103A/B催化蒸馏塔回流泵离心泵11C4、甲醇126.92480.551.2239.6475S-541112-P-104A/B甲醇收受接收塔回流泵离心泵11甲醇5.55400.140.582.364S-551112-P-105A/B萃取水泵高速离心泵11萃取水5.27700.241.093.064S-561112-P-106A/B残剩C4泵离心泵11残剩C462400.431.886675S-571112-P-107开停工泵离心泵1甲醇、水6.25400.050.99.9515S-581112-P-108停工抽出泵离心泵1MTBE7.4800.040.567.2715S-591112-P-110火把分液泵离心泵1C4、甲醇8.33400.050.617.3215S-5表7.5其它类设备表序号流程图设备位号设备名称重要规格重要介质操作前提设计前提材料数量总重(Kg)备注温度(℃)压力(MPaG)温度(℃)压力(MPaG)11112-SR-101C4过滤器Φ700X2248(切)立式C4400.9801.66901690过滤精度20μm21112-SR-102C4聚结脱水器φ700×2415立式C4400.9801.68401840聚结精度5ppm31112-SR-103A/B反响进料过滤器φ700×2472立式C4、甲醇401.6701.88160611606过滤精度20μm41112-M-101C4-甲醇混淆器DN150×1800C4、甲醇401.4802S.S124051112-M-102静态混淆器DN150×1000C4、甲醇401.4802S.S116061112-M-104A/B疏水器DN50凝集水17512502271112-M-105A/B疏水器DN50凝集水17512502281112-M-106A/B疏水器DN25凝集水17512502291112-M-107洗眼器水1101112-M-108洗眼器水1111112-SN-101/111采样器CYQ-A/2.0CYQ-C/2.0C4、甲醇11表7.6安稳阀规格表序号位号安装地位介质操作压力[MPa（g）]设计压力[MPa（g）]通径（mm）数量1112-PSV-101A/BC4原料罐顶C4原料0.470.78DN8022112-PSV-102A/B甲醇原料罐顶甲醇、N20.10.38DN5023112-PSV-103A/B甲醇净化器顶甲醇0.81.88DN4024112-PSV-104A/B醚化反响器顶C4、甲醇0.751.88DN8025112-PSV-105A/B催化蒸馏塔顶C4、甲醇0.60.98DN15026112-PSV-106A/B催化蒸馏塔回流罐顶C4、甲醇0.50.98DN10027112-PSV-107A/B甲醇萃取塔顶C4、甲醇、水0.651.86DN10028112-PSV-108A/B甲醇收受接收塔C4、甲醇0.150.35DN8029112-PSV-109A/B甲醇收受接收塔回流罐顶C4、甲醇0.130.35DN50210112-PSV-110A/B未反响C4罐顶C40.470.78DN100211112-PSV-112A/B反响进料过滤器甲醇、C41.62DN50212112-PSV-113A/B开停工罐顶C4、甲醇、0.10.98DN100213112-PSV-114火把分液罐顶C4、N20.10.98DN15018重要外表机能8.1工艺过程操纵筹划本装配工艺过程为连续临盆，工艺介质多为易燃易爆，部分介质具有腐化性，自控设备的选型严格相符防爆、防腐及操纵要求。装配选用的自控设备具有技巧先辈、质量靠得住、经济合理、具备成熟的应用体会和优胜的技巧支撑，知足大年夜型石化妆置对主动化外表的须要。装配的主动操纵程度依照装配工艺过程及全厂操纵体系的总体设计程度设计，操纵体系设置原则为分散操纵、集中操作、集中治理、并为全厂的信息治理建立差不多。本装配与其余14套装配、储运及公用工程共用一个中间操纵室，以便于操作、治理、资本共享、节俭投资，是以本装配与其他装配采取同一种DCS体系，便于实现全厂运算机数据的集中处理和临盆的集中治理。本装配将机柜放置在现场机柜室的机柜间内，机柜室与常减压、双脱、气分装配共用，操作站集中放置在中间操纵室。在本岗亭范畴内，气分、双脱、MTBE装配各有1台DCS操作站，能够互为备用，共用1台电视监控站；现场机柜室四套装配配备1台工程师站、1台DCS操作站。青岛炼化公司共有17个现场机柜室和一个中间操纵室，DCS/SIS/CCS体系的操作站/关心操作站/SOE站及各体系的总工程师站均集中在中间操纵室内，大年夜部分室内操作员均集中在中间操纵室内。全厂的操纵收集由DCS、SIS、机组专用操纵体系（CCS）三个相对自力操纵体系构成（专门设备及专门单位采取PLC），DCS、SIS、机组专用操纵体系（CCS）采取进口设备，全厂各装配所用体系型号、厂家同一，DCS体系推敲治理信息体系的接口单位。在操纵收集中，核心是DCS体系。DCS接收来自各临盆装配的温度、压力、液位、流量、可燃气体检测、有毒气体检测、机泵状况等旌