【正文】 主要設(shè)備情況詳見表 － 1。 10 表 － 1 主要設(shè)備一覽表 序 號 設(shè) 備 名 稱 數(shù)量 （臺） 操 作 條 件 規(guī) 格 材 質(zhì) 壓 力MPa（表） 溫 度 (℃ ) 一 塔類 1 催化蒸餾塔（上塔） 1 150 Ф14004345018/12 下部催化劑床層、上部填料 16MnR 2 催化蒸餾塔（ 下塔） 1 150 Ф14003225012/10 為 35 層浮閥塔盤 16MnR 3 甲醇萃取塔 1 40 Ф12002855010 37 層篩孔塔盤 16MnR 4 甲醇回收塔 1 80 Ф10002425010/8 填料塔 16MnR 二 反應(yīng)器 1 保護反應(yīng)器 2 75 Ф12005500（ 10＋ 3） 20R+0Cr18Ni10Ti 2 醚化反應(yīng)器 1 75 Ф140020500（ 10＋ 3） 20R+0Cr18Ni10Ti 3 甲醇凈化器 1 75 Ф5001500（ 10＋ 3） 20R+0Cr18Ni10Ti 三 容器 1 C4 原料罐 1 50 Ф2020710412 16MnR 2 催化蒸餾塔回流罐 1 50 Ф1600680010 16MnR 3 甲醇凈化器 1 50 Ф50015008 16MnR 4 甲醇回收塔回流罐 1 40 Ф120032006 16MnR 5 未反應(yīng) C4 罐 1 50 Ф1600660010 16MnR 6 開停工罐 1 40 Ф2020580012 16MnR 7 凈化風罐 1 40 Ф160049338 16MnR 8 蒸汽分水器 1 200 XRF10 DN800 16MnR 9 甲醇原料罐 2 常壓 40 Ф82001100010 16MnR 10 MTBE 產(chǎn)品罐 2 常壓 40 Ф82001100010 16MnR 11 剩余 C4 罐 10 50 Ф30001528816 16MnR 四 小型設(shè)備 1 凈化風過濾器 2 常溫 BDILⅡ DN300 16MnR 2 混合器 2 40 SVDN50 16MnR 11 5 工程分析 工藝原理與流程 工藝原理 裝置的設(shè)計規(guī)模為 3 萬噸 /年（ MTBE），原料為外購的 C4 餾分及甲醇。裝置采用混相反應(yīng) +催化蒸餾合成 MTBE的工藝，具有工藝流程短、投資省、能耗低、異丁烯轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品（ MTBE）純度高的優(yōu)點。 甲醇和 C4 進行充分混合后進入混相反應(yīng)器，在適宜的溫度（ 35℃ ）下進入反應(yīng)器（內(nèi)裝酸性陽離子交換樹脂）， C4 原料中的異丁 烯與甲醇反應(yīng)生成 MTBE。反應(yīng)方程如下： C = C H 2 CH 3 OHCH 3CH 3+ CH 3 C OCH 3CH 3CH 3 工藝流程 （ 1）原料配制－混相反應(yīng) 由氣分裝置產(chǎn)生的 C4 餾分自分水器進入本裝置 C4 原料罐，用泵送入 C4－甲醇混合器；從罐區(qū)來的甲醇經(jīng)甲醇原料泵一路送往甲醇凈化器，另一路送入C4－甲醇混合器。 在混合器中，甲醇和 C4 進行充分混合后進入混相反應(yīng)器，在適宜的溫度（ 35℃ ）下進入反應(yīng)器（內(nèi)裝酸性陽離子交換樹脂）， C4 原料中的異丁烯與甲醇反應(yīng)生成 MTBE 。產(chǎn)物以汽液混相狀態(tài)進入催化蒸餾單元。 （ 2）催化 蒸餾 從反應(yīng)器來的汽液混相物料進 MTBE產(chǎn)品換熱器，換熱后進入催化蒸餾塔，催化蒸餾塔為兩塔操作，上塔上部為精餾段，采用規(guī)整填料，下部是裝有 10 層催化劑的反應(yīng)段；下塔是采用 30 層浮閥塔盤的提餾段。從甲醇凈化器來的甲醇在反應(yīng)段的下部進入。在反應(yīng)段物料中剩余的異丁烯與甲醇繼續(xù)反應(yīng)生成MTBE， MTBE 在塔內(nèi)不斷被分出向下走，使反應(yīng)向深度轉(zhuǎn)化，以達到異丁烯更 12 高的轉(zhuǎn)化率。 塔內(nèi)甲醇與未反應(yīng)的 C4 形成共沸物，從上塔塔頂餾出，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝進入塔頂回流罐，用催化蒸餾塔回流泵從回流罐中抽出冷凝液，一部分作為甲醇萃取塔 的進料，一部分作為催化蒸餾塔回流。下塔塔底餾出物為 MTBE 產(chǎn)品，與塔進料換熱后經(jīng) MTBE 產(chǎn)品冷卻器冷卻至 40℃ 以下送往 MTBE 產(chǎn)品罐區(qū)儲存。 （ 3）甲醇回收 A、水萃取甲醇 反應(yīng)剩余甲醇與未反應(yīng)的 C4 形成的共沸物用催化蒸餾塔回流泵從回流罐中抽出，一部分除作為催化蒸餾塔回流之用外，另一部分則經(jīng)萃取塔進料冷卻器冷卻至 40℃ 后，送至甲醇萃取塔下部。萃取水由水泵送出，在 38℃ 左右從甲醇萃取塔上部進入。在萃取塔中，甲醇與未反應(yīng)的 C4 形成的共沸物為分散相，兩液相流連續(xù)逆向接觸使甲醇為水所萃取，萃取液（甲醇＋水） 由塔底直接排至甲醇回收塔進料－萃取水換熱器進行換熱，換熱后的物料溫度為 80~90℃ ，進入回收塔中部；萃余液為基本不含甲醇的未反應(yīng)的 C4，從塔頂排至未反應(yīng)的 C4 罐儲存。 B、甲醇回收 甲醇回收塔頂部餾出物是含少量水和 C4 烴的甲醇混合物，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后進入回流罐（常壓）?；亓鞴揄斘⒘繗怏w（甲醇）收集送入火炬燃燒；冷凝液用回流泵抽出，其中大部分作為回流送入甲醇回收塔頂部，少部分甲醇送入甲醇罐區(qū)待循環(huán)使用；塔底排出含微量甲醇的水，經(jīng)冷卻進入萃取水泵，作為萃取水送入甲醇萃取塔上部循環(huán)使用。 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品規(guī)模 本項目產(chǎn)品方案： 3 萬 t/a MTBE，用作汽車燃料添加 劑 ； 副產(chǎn)品為剩余碳四為 122850t/a，剩余碳四作為民用液化氣出售。 產(chǎn)品理化性質(zhì)及指標 （ 1）產(chǎn)品及副產(chǎn)品的理化性質(zhì) 13 A、 MTBE的理化性質(zhì) 外 觀：無色液體，具有醚樣氣味。 閃 點： 10℃ 。 燃 燒 性：易燃，與空氣形成爆炸混合物。 爆炸極限： %～ %。 溶 解 性：不溶于水。 危險特性：易燃，其蒸氣與空氣形成爆炸混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸；與氧化劑接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)。氣體比空氣重，能在較低 處擴散到遠處，遇明火會引著回燃。 B、剩余碳四的理化性質(zhì) 外 觀：無色液體，不溶于水。 燃 燒 性：易燃、易爆，與空氣形成爆炸混合物。 爆炸極限： ～ % 。 閃 點： 74℃ 。 溶 解 性：不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等溶劑。 危險特性：易燃、易爆，與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱有引起燃燒爆炸的危險。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到遠處，遇明火會引著回燃。 （ 2）本項目產(chǎn)品指標 MTBE產(chǎn)品指標見表 。 表 MTBE 產(chǎn)品指標表 序號 組份名稱 單位 規(guī) 格 1 MTBE ％ ≥98 2 碳四 ％ ≤ 3 TBA ％ ≤ 4 DIB ％ ≤ 5 水分 PPm ≤25 6 外觀 無色透明液體 7 凝固點 ℃ 8 沸點（常壓） ℃ 9 汽化潛熱（ 25℃ ） Kcal/kg 10 比熱（ 25℃ ） kcal/kg℃ 11 黏度（ ℃ ）（動力） cP 12 黏度（ 18℃ ）（動力） cP 13 臨界溫度 ℃ 224 14 MTBE 在水中溶解度（ 20℃ ） 15 水在 MTBE 中溶解度（ 20℃ ） 14 16 自燃極限 上限％（ V） ％（ V） 17 下限％（ V） ％（ V） 原輔材料用量及能源消耗情況 主要原輔材料用量 主要原輔材料用量及來源 主要原輔材料用量及來源見表 － 1。 表 － 1 原、輔材料用量及來源表 序號 名稱 kg/h t/a 來源 1 混合 C4 17750 142020 外購 2 甲醇 1500 12020 外購 3 催化劑 外購 原輔料的主要理化性質(zhì)及技術(shù)規(guī)格 （ 1）原輔料的主要理化性質(zhì) A、混合碳四 外 觀：無色液體，不溶于水。 燃 燒 性：易燃、易爆，與空氣形成爆炸混合物。 爆炸極限： ～ % 。 閃 點： 74℃ 。 溶 解 性：不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等溶劑。 危險特性：易燃、易爆，與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱有引起燃燒爆炸的危險。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到遠處，遇明火會引著回燃。 B、甲醇 外 觀：無色澄清易揮發(fā)液體。 閃 點： 11℃ 。 燃 燒 性：易 燃，與空氣形成爆炸混合物。 爆炸極限： %～ 36%。 溶 解 性：能溶于水、醇和醚。 危險特性：有毒，為易燃液體，其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、 15 高熱能引起燃燒爆炸；與氧化劑接觸發(fā)生反應(yīng)或引起燃燒。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到遠處，遇明火會引著回燃。 （ 2）原輔料技術(shù)規(guī)格 本項目所用的混合 C甲醇、 MTBE 催化劑技術(shù)規(guī)格分別見表 － 表－ 3 和表 － 4。 表 － 2 混合 C4 組成表 序號 組份名稱 wt% 1 丙烯 2 丙烷 3 異丁烷 4 異丁烯 5 丁烯 1 6 正丁烷 7 反丁烯 2 8 順丁烯 2 9 碳五 10 水 11 狀態(tài)及比重 液態(tài)（ ） 12 硫含量 ≤20ppm 13 水分 200ppm 14 金屬離子 ≤5 ppm 表 － 3 甲醇技術(shù)規(guī)格表 序 號 項 目 單 位 規(guī) 格 1 外觀 無色透明液體 2 色度 號 ≤5 3 密度 (20℃ )g/cm3 g/cm3 4 沸程 ℃ (760nnHg) 5 蒸餾量 ml ≥98 6 水溶性試驗 澄清 7 水分含量 ％ ≤ 8 游離酸（以 HCOOH計） PPm ≤15 9 游離堿（以 NH3計） PPm ≤2 10 羰基化合物（以 HCO 計） PPm ≤20 11 蒸發(fā)殘渣 PPm ≤10 12 氣味 有刺激性氣味 13 乙醇含量 ％ ≤ 16 表 － 4 MTBE催化劑技術(shù)規(guī)格表 公用工程消耗量 （ 1）公用工程消耗量 公用工程消耗量見表 － 5。 表 － 5 公用工程用量表 序號 名稱 單位 年消耗 來源 備注 1 蒸汽 t 41100 園區(qū)供給 連續(xù) 2 循環(huán)水 t 2800000 園區(qū)供水系統(tǒng) 連續(xù) 3 新鮮水 t 72240 園區(qū)供水