【《甲基叔丁基醚MTBE生产工艺发展现状概述》2000字】

甲基叔丁基醚MTBE生产工艺发展现状概述1.1国外工艺发展现状自1973年世界上第1套10万t/a的MTBE装置在意大利斯纳姆(SNAM)公司建成后，美国和西欧等地掀起了建设MTBE生产装置的热潮[11]。经过近五十年的发展，目前国外MTBE的生产有多种工艺方法，其中具有代表性的有法国IFP工艺、意大利SnamProgetti/Anic工艺和美国催化蒸馏工艺。1.1.1法国IFP工艺此工艺用含异丁烯的裂解蒸汽和催化裂化的碳四馏分作为原料，特点是主反应器采用上流筒式外循环膨胀床，阳离子交换树脂催化剂保持着运动形态，以此来保证了反应的热平稳释放，消除了反应器的热点，也将副产物的生成控制到了最小程度，上流式的进料方式使得床层压降降低。此工艺优点是结构简单，装填方便，容易操作，投资较少。此外还有IFP二段工艺，二段工艺增加了二段反应器和第二脱C4馏分塔，可适应不同异丁烯含量的C4馏分原料。1-主反应器；2-补充反应器；3-脱C4塔；4-水洗塔；5-甲醇-水分离器图1.3IFP一段法工艺流程图1.1.2意大利SnamProgetti/Anic工艺该工艺以聚苯乙烯和二乙烯苯离子交换树脂为催化剂，为了有效消除反应热与控制床层温度，反应器采用列管式固定器，原料自上而下通过装填催化剂的管程，反应热通过冷却水移走。此工艺中甲醇需稍微过量，甲醇过量会引起MTBE难以净化，此种情况可以采用斯/阿二段工艺，即采用两个串联的列管式反应器进行操作。1-预热器；2-反应器；3-冷却器；4-分离器；5-热交换器；6-气液分离器图1.4SnamProgetti/Anic工艺流程图1.1.3美国催化蒸馏工艺（1）醇烯比大于1时甲醇过量的情况下，生产MTBE包括反应-精馏、C4净化两个工序。反应-精馏阶段让生成的MTBE与未反应的C4烃类分离，水洗回收重回反应段，得到的无甲醇碳四混合物用于烷基化或分离出1-丁烯，此种方法生产的MTBE纯度可达98％-99％。1-水洗塔；2-保护床；3-催化精馏塔；4-甲醇回收塔图1.5醇烯比大于1的生产MTBE流程图（2）醇烯比小于1时在此种条件下，甲醇消耗彻底，在工艺流程中不设甲醇水洗和回收部分，进料中的甲醇百分之百转化，C4馏分中异丁烯变为MTBE转化率可达90％-95％，产品中MTBE含量达85％，纯度达98％，剩下主要是C8共聚物。1-水洗塔；2-保护床；3-催化精馏塔图1.6醇烯比小于1的生产MTBE流程图国外有多种生产MTBE的方法，下表罗列出它们各自的特点：表1-2国外多种MTBE生产特点表公司原料工艺特点CDTechInc.炼厂C4液流，蒸汽裂解，甲醇用专利沸点反应器和催化蒸馏技术ARCOChem.Co混合C4液流，甲醇可靠的有弹性的优化工艺，已工业生产20多年EdeleanuC4抽余液，甲醇异丁烯和甲醇催化加成反应HnelsAG含异丁烯液流，甲醇液相催化加成，选择性高，能量有效利用PhillipsPetroleumCo.异丁烯，甲醇离子交换树脂反应器，中等反应条件，MTBE产率99％Stone&Web/ARCOChem.Co丁二烯装置抽余液，甲醇使用原料广泛，投资和操作费用低CR&LNeochemFCC异丁烯，甲醇固定床，离子交换树脂催化，连续反应，能耗低UOPFCCC4，蒸汽裂解或脱氢，甲醇Bhemax工艺，催化反应蒸馏，转化率99％DavyInter.异丁烯，甲醇丁烷异构化脱氢，固定床离子交换树脂醚化IFPFCC或蒸汽裂解异丁烷，甲醇液相反应，离子交换树脂醚化Mafld异丁烯（10％-50％），甲醇液相反应，硫酸催化SnamProgettiFCC或蒸汽裂解异丁烷，甲醇液相反应，离子交换树脂催化住友化学异丁烯，甲醇收率高，适合丁烷馏分分离SunOilFCCC4，甲醇固定床，液相，循环甲醇用水抽提1.2国内工艺发展现状我国依靠自己的科技力量经过多年探索、不断突破，现在也有多种不同途径来生产MTBE的工艺[12]。2008年底，国内已经有50多套MTBE生产装置，其中装置规模在0.1Mt/a以上的公司有4家，装置规模在0.05Mt/a以上的公司有17家。到2015年，我国MTBE的生产能力为1680.5万吨/年，2019年随着大连恒力石化炼化一体化装置配套的82.0万吨/年MTBE生产装置建成投产，生产能力进一步增加。如今，MTBE行业经过10余年的快速发展，产能超过19Mt/a，装置超过200套[13]。我国生产MTBE的方法有固定床反应技术，催化蒸馏反应技术，混合膨胀床-催化蒸馏技术。下面主要介绍催化蒸馏反应技术和混合膨胀床-催化蒸馏技术。1.2.1催化蒸馏反应技术催化精馏技术最主要的设备就是催化精馏塔，催化精馏塔与别的塔器相比最显著的特征就是在塔中段设置反应段，原料在催化剂作用下进一步反应，而反应所放出的热量可以用来使塔顶塔底产品分离，不仅控制了反应温度，还减少了外部设备的耗费。从微观上讲，反应产品MTBE被分离移出反应单元,反应物中的MTBE浓度降低,从而增强了反应向正方向进行，使得异丁烯达到更高的转化率。1-反应器；2-催化蒸馏塔；3-甲醇抽提塔；4-甲醇回收塔图1.7齐鲁石化催化MTBE工艺流程1.2.2混合膨胀床-催化蒸馏技术MTBE的合成会伴随着放热，调节反应器出口压力使液相物料部分汽化带走部分反应热，从而使反应器内的反应物料成气液混相状态，不用外循环取热，将热量以进料温度的形式送入催化蒸馏塔内利用[14]。此种方法的优点是减少了操作人员的工作强度，此外，物料自底部进人反应器，催化剂颗粒在一定的线速下呈膨胀状态，且有轻微扰动，这大大加快了床层内的热量传递和质量传递，避免局部过热所造成的催化剂结块、催化剂寿命缩短等不良现象，同时也减少