投资新建MTBE项目可行性研究报告 联系客服

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浙江省台州市石油化工基地2万吨/年MTBE项目

工业应用。我国在这一领域也进行了桌有成效的研究开发工作,1983年在齐鲁石化公司建成投产了国内第一套5500吨/年工业实验装置,之后经过近二十年的不懈努力,国内自行研究开发的MTBE工艺技术已成熟,改进了传统工艺并在工业上得到广泛推广应用。

到目前为止,国内外已开发成功了多种工艺技术,具有代表性的工艺主要有两类。

1) 床层反应合成MTBE生产工艺

该工艺反应器采用固定床或膨胀床型式,分“一段反应,一次分馏”工艺和“两段反应,两次分馏”工艺两种,后者异丁烯转化率高于前者。床层反应合成MTBE的工艺,异丁烯的转化率可达到90%~96%。

由于合成MTBE是平衡放热反应,温度过高会影响催化剂的寿命和异丁烯的转化率。为控制反应的温度,反应器需有冷却取热或外循环取热设施,反应热不仅得不到有效利用,而且增加了设备投资与水、电、汽消耗。 2) 混相床+催化蒸馏合成MTBE生产工艺

该工艺是混相床反应与催化蒸馏反应的组合。混相床可分为固定床或膨胀床,由于混相床反应器的压力较低,通过反应物料的部分汽化吸收反应热,省去了床层反应器的冷却取热或外循环取热设施。特别是在膨胀床反应器内,催化剂床层处于膨胀状态,有利于反应热的扩散。

为进一步提高异丁烯转化率,在混相床反应器之后,串连了一个催化蒸馏反应器。催化蒸馏工艺是将反应器和反应产物的分离合二为一,在催化蒸馏塔中,将反应产物不断地移出反应区,使反应向着生产MTBE产物的方向进行,因此异丁烯转化率较高;同时反应放出的热量又被蒸馏所利用,有利于节能。混相床+催化蒸馏合成MTBE生产工艺,异丁烯转化率提高到99%以上。

催化蒸馏技术则是在一个设备内同时完成残余异丁烯的深度转化和产品分离,由于反应和分离同时进行,不但实现了深度转化,而且还充分利用了反应热,减少了能耗。

综合考虑,拟推荐混相膨胀床+催化蒸馏合成MTBE生产工艺。 4.2 工艺原理及工艺流程

4.2.1 工艺原理

1、MTBE装置:异丁烯与甲醇在强酸性阳离子交换树脂的作用下,在一定的温度和压力条件下发生加成反应,生成甲基叔丁基醚——MTBE。根据反应条件的不同伴随付反应,原理如下:

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DIB:二聚物、DME:二甲醚、TBA:叔丁醇。 主反应为放热反应,△H=-37千焦/克分子

以上几种杂质中DIB、TBA本身的辛烷值较高,留在MTBE产品中,不影响其使用性能,二甲醚的形成取决于温度、空速和甲醇浓度,其选择性很低,由于它的沸点很低,所以最终收集在C3烃中而不含在MTBE产品中,其余碳四组分与甲醇均不发生反应,可视为在工艺条件下的惰性物质。

4.2.2 工艺流程简述

来自丁二烯抽提装置的混合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℃以后进入第一反应器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,进行醚化反应生产MTBE。

从第一反应器底部出来的反应物料(A3:异丁烯≤4.0%.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送至成品罐区。

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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(A5:MTBE≤2%.经过冷却器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(A-6:异丁烯 ≤1.0 %.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(A-7≥91%.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(A-8MTBE≤2%.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 3~10%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,一部分返回原料罐R101作原料循环使用。

R207中的C4经B204泵输送至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要采出液相)。被脱除C3和部分异丁烷的C4落入塔底,由B205输送到粗丁烯-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泵输送去原料一罐区。

工艺流程图见附图4-1~附图4-2。 4-1

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