【《甲基叔丁基醚（MTBE）生产过程技术分析案例》1900字】

甲基叔丁基醚（MTBE）生产过程技术分析案例目录TOC\o"1-2"\h\u17370甲基叔丁基醚（MTBE）生产过程技术分析案例 1205821.1反应原理 1126771.2反应条件 2178751.3反应选择性和转化率 2159001.4系统循环结构 2248511.5分离工艺 247081.6控制方案的选择 31.1反应原理原料中的工业甲醇和异丁烯通过预热催化后反应生产MTBE。并且在进一步的催化和反应过程中生成所需要的物质。主反应方程式:+副反应方程式:+我们通过分析可以对反应的性质进行判断，初步判定为这一反应为放热反应。既然为放热反应，那么温度就应当有所变化。在反应的过程中，反应的温度可以高达40℃~80℃，并且在反应的过程中受各因素影响，在低温的情况下也能够生出相关的反应。然而从反应的状态来说，高温可以加快反应速率，因此所出现的副作用的速度也会加快。在生产的过程中必须要对反应温度加以控制，只有这样才能真正生成所需要的物质，减少副产品的出现，从而满足工艺的发展。1.2反应条件反应条件在反应的过程中是连续性的，并不是中间间断之后再进行的反应，而是顺畅的、有连接性的进行操作，在反应的过程中对条件有一定的限制，对温度提出了相关的要求，在压力上也有明确的目标。因此，一段反应在反应的过程中应当有显著的条件。1.3反应选择性和转化率选择性：反应过程中是需要一定的选择性，在反应之前我们需要选择适当的催化剂以及控制在合理的温度之内。我们必须要明确这一过程是单一的，一旦做出选择之后就不可以逆转，因此在选择上我们应当把握正确的方向。转化率：在反应的过程中还存在着转化率这一情况，要时刻注意转化率的变化，从而保证转化过程能够顺利的进行。1.4系统循环结构通过循环系统，我们可以看到有些物质在转化的过程中并不能得到完全的转化，因此在转化过程之后，还需要对物质进行下一步操作，也就是分离，保证物质能够同其他的内容分离出来，并且通过循环回收，提高物质的利用效率，满足循环结构的需要。如图4-1所示。图4-1循环结构图1.5分离工艺本文主要选择的方法还有分离工艺，选择分离工艺可以从当前的反应中分离出所需要的物质，也就是MTBE，但是还包括其他的物质成分，这些成分都呈现出液体的形式，如图4-2所示：萃取塔分离甲醇和C4，精馏塔产出MTBE的同时分离出甲醇。图4-2三塔分离工艺1.6控制方案的选择该流程主要包括泵、换热器、反应器、精馏塔，下面详细介绍各种过程的控制方案[2]-[3]。1.6.1泵的控制方案本设计中主要通过流量控制器对泵设备进行控制。控制的过程中我们应当选取合理的方式改善当前的调节内容，设置出完整科学的解决方式，找到探究的方法和解决的措施，把监控落实到实处，改善监控所需要的方案，控制消耗始终处于一个稳定的数值，保证材料的消耗更加科学合理，在控制的过程中除了合理的控制流量还要从实际需求出发，及通过路阀的开关来对实际的需求进行改变，进行有效的监控当前所需要的液体，并且能够保证能料得到完全的消耗，解决当前液体回流的问题，从表中得到想要的数据。泵的PID图如下图4-3所示。图4-3泵的控制示意图1.6.2换热器的控制方案换热器的控制方案：将出口物流的温度转化成电信号输入控制器中，通过对流量的调节进而改变出口物流的温度，本方案中的控制器主要选取FIC：流量控制器。如图4-4所示。图4-4换热器的控制示意图1.6.3反应器的控制方案本设计一共使用了两个固定床反应器。甲基叔丁基醚(MTBE)是一种重要的化工原料和汽油辛烷值改进剂,常通过碳四和甲醇混合为原料，通过催化剂进行催化生成。合成MTBE的催化剂有硫酸、离子交换树脂、杂多酸、分子筛等。据不完全统计,国内的MTBE设备数量大概在34套左右，主要的生产设备是外循环热反应器，主要环节为离子交换树脂进行催化，但是此类设备具有很多缺点，第一是因为反应物反应后还会返回混入反应堆，因此会导致后期反应速度变慢，第二是因为反应物的外循环量大，因此消耗也高，导致容易压力增加，容易出现事故，不利于提高可逆放热反应转化率。为了克服这些缺点,将“热管技术”与反应器结合,研制了合成MTBE的热管反应器该反应器能将热点温度较好的控制在60～65℃范围之内。图4-5反应器的控制示意图1.6.4精馏塔的控制方案精馏塔的控制参数主要包括压力、回流比、塔内温度、塔内液位。该反应精馏塔的具体控制方案是：将测定的回流罐液位的信号输入自动调节阀，用以控制塔顶甲醇的采出量；再将测定的甲醇采出流量信号输入阀门，调节回流泵的流量，从而达到回流比可控的目的。从分析中我们可以看出，塔的温度能够得到及时有效的监控，通过再沸器对数据展开一定的分析，并且能够感受到它的稳定性，对检测版的温度更加敏感，同时对于信号我们能够得到及时的接收控制。精馏塔液