【正文】 MTBE裝置操作規(guī)程 裝置概況混合T4餾分中的異丁烯在催化劑的作用下與甲醇反應合成甲基叔丁基醚（MTBE）是七十年代中期發(fā)展起來的石油化工新技術。由于MTBE辛烷值很高，是生產(chǎn)無鉛高辛烷值汽油的理想調(diào)合成份。同時反應后的T4餾份可以通過精餾方法得到高純度的丁烯1，是經(jīng)濟合理地利用T4餾份中丁烯1的好方法。我廠為滿足市場需求和充分利用T4資源，進一步提高產(chǎn)品的社會效益和經(jīng)濟效益，此裝置特點是外循環(huán)固定床一催化蒸餾組合工藝，與8萬t/a氣分裝置形成聯(lián)合生產(chǎn)裝置。裝置占地面積200m2，與氣分裝置共用的操作室，總投資360萬元（）。2005年3月破土動工，2005年5月5日交工，2005年5月10日開車成功。第一章 工藝原理及流程第一節(jié) 生產(chǎn)工藝簡述原料配制醚化反應部分 原料T4餾分從裝置外液化氣罐區(qū)或上游氣體分餾裝置進入本裝置T4原料罐（D101）,在此分離沉降可能攜帶的水分后，用T4原料泵（P101/）將T4餾分送至T4甲醇混合器（R101/A）。從裝置外罐區(qū)來的新鮮甲醇進入甲醇原料罐（D102），再用甲醇原料泵（P102/）送至R101/A，上述兩種物料在R101/A中充分混合，混合后的物料借助于在線醇烯比控制儀表調(diào)節(jié)甲醇流量，進入預反應器（R101/A）頂部。 預反應器（R101/A）中裝有大孔強酸性陽離子交換樹脂催化劑，該催化劑既可用作凈化劑，又可用作催化劑，反應進料以適宜溫度（45℃65℃）進入R101/B后，進料中的異丁烯和甲醇反應生成MTBE，同時可能有少量的副反應，生成TBA、DIB、DME等副產(chǎn)品。 R101/B底流出進入催化蒸餾部分。催化蒸餾部分 來自反應物料進入催化蒸餾塔進料MTBE產(chǎn)品換熱器（E104），與MTBE產(chǎn)品換熱后，進入催化蒸留塔（T101）。T101的進料口位于提餾段的上部。在蒸餾塔中， MTBE在塔內(nèi)不斷蒸餾分出，使異丁烯深度轉化，以達到到異丁烯更高的轉化率。在催化蒸餾塔(T101)的操作條件下，甲醇與未反應T4形成低沸點的共沸物從塔頂餾出，餾出物的絕大部分經(jīng)催化蒸餾塔的冷凝器（E105）冷凝，冷凝液進入催化蒸餾塔回流罐（D103）。用催化蒸餾塔回流泵（P103）從D103抽出冷凝液，一部分作為T101的回流打入塔頂，一部分進入氣分D205。T101底部流出物為MTBE產(chǎn)品，該物流依靠塔的壓力壓出，經(jīng)與T101進料在進料MTBE產(chǎn)品冷卻器（E104）中冷卻后，再經(jīng)MTBE產(chǎn)品冷卻器(E105)冷卻至40℃后，送往裝置外MTBE產(chǎn)品罐貯存。為了使催化蒸餾塔（T201）反應段有足夠的甲醇參與反應，需要補充一定量的反應段。補充甲醇補充甲醇泵（P209/）送出，經(jīng)充甲醇凈化器（D211）送入塔反應段。在催化蒸餾塔的操作中，可能有量的催化劑粉末流入塔底，可使MTBE分解，因此要間斷地向塔釜打入鈍化劑（二乙胺）。鈍化劑用鈍化劑泵（P210）送入塔釜。T201底設有催化蒸餾塔重沸器(E203)，該重沸器以蒸汽作為加熱介質(zhì)，為催化蒸餾提供熱源。重沸液從塔底進入重沸器，部分汽化后返回T201底部空間。T201頂壓力由二通調(diào)節(jié)閥熱旁通控制，T201回流量定值控制。T201靈敏點溫度由重沸器加熱蒸汽流量調(diào)節(jié)閥串級控制。T201底液面由MTBE產(chǎn)品出裝置管線上的液面調(diào)節(jié)閥控制。第二節(jié) 工藝過程特點及過程機理 本裝置采用固定床催化蒸餾組合式新工藝，一反三塔式流程。由原料配制醚化反應，催化蒸餾及甲醇回收三部分組成。 原料配制醚化反應部分T4餾份中的異丁烯和工業(yè)甲醇，以大孔強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，在溫度4080℃、,反應在液相中進行，屬可通放熱反應。除合成MTBE的主反應外，在此反應條件下沿存在下列副反應：原料中水與異丁烯反應生成叔丁醇（TBA）,異丁烯自聚生成低聚物（DIB）。甲醇縮合生成二甲醚（DME）。 反應條件選擇適當及限制原料的含水量，副反應可得以控制。叔丁醇和異丁烯的低聚物也具有較高的辛烷值，可隨MTBE調(diào)入汽油。 合成MTBE的主反應選擇性很高（9899℅），副反應生成物有限，T4餾份中異丁烯之外的其它組份在反應條件下為惰性物質(zhì)。 原料中的堿性物質(zhì)和金屬陽離子是反應催化劑的毒物，應限制這些毒物的總量不超過2ppm。隨操作過程的延續(xù)，上述毒物將與樹脂催化劑進行離子交換會使部分催化劑失活。 本部分主要由T4原料罐(D201)，甲醇原料罐(D202)，T4原料泵（P201/）、甲醇原料泵（P202/）及預反應器（R201）組成。 借助于醇烯比大線分析儀表，控制反應器進料中醇烯分子比為1:1。 預反應器的作用是完成主要醚化反應（異丁烯轉化率約為90℅），并同時進行原料凈化。為控制反應溫度，避免樹脂催化劑在高溫下活性流失，預反器應采用外循環(huán)冷卻取熱。 催化蒸餾部分催化蒸餾是將催化反應與蒸餾過程在同一設備中同時進行的工藝。預反應后的殘余異丁烯與甲醇在催化蒸餾塔 的反應段繼續(xù)反應，生成MTBE并不斷地被蒸發(fā)分離，從而使合成MTBE的反應持續(xù)進行。因此，催化蒸餾可以實現(xiàn)異丁烯的深度轉化。 T201中合成MTBE的反應熱，被用于使反應物料汽化，因而可節(jié)省能量。 此外，在T201中反應段所進行的反應是在物料沸點溫度下進行的，只要該塔的壓力控制穩(wěn)定，反應溫度則基本恒定，不會造成催化劑的過熱。 催化蒸餾塔的另一功能是蒸餾，即起產(chǎn)品分離作用，甲醇和剩余T4所形成的低沸點共沸物從塔頂餾出，℅以上的MTBE則為塔底產(chǎn)品，塔頂餾出物中的MTBE含量不大于50ppm。 本部分主要由催化蒸餾塔（T201）及其配套設備和補充甲醇凈化器（D211）組成。 T201是本裝置關鍵設備之一，實現(xiàn)異丁烯深度轉化，使總轉化率達到99℅以上。 為達到深度轉化，在T201反應段補充甲醇，為避免催化物中毒，甲醇需經(jīng)裝有相同型號催化劑的D211凈化。 催化劑性能指標（1） 本裝置所用催化劑設計上為北京安定特種樹脂廠生產(chǎn)，質(zhì)量規(guī)格如下：序號項目單位規(guī)格1型號S342型態(tài)氫型3外觀灰色球形顆料4平均粒度mm5粒度分布wt℅≯wt℅≯6耐磨率wt℅857堆比重（干）g/ml8比表面積m2/g40509孔容ml/g10平均孔半徑A15020011交換容量MgetH+/g12水含量wt℅485313最高耐熱溫度T120 (2)經(jīng)我廠分析對照，決定采用性能不低于S54的D005催化劑，為丹東化工三廠生產(chǎn)。 該樹脂是用苯乙烯和二乙烯苯在適量致孔劑作用下的共聚珠體，經(jīng)磺化反應得到的具有大孔網(wǎng)狀結構，帶有磺酸基團的高分子聚合物。如下：序號指標名稱指標1全交換容量mmol/g(干)H+≥2含水量℅50583真空密度g/ml4濕視密度g/ml5強度≥956均一系數(shù)≤7比表面積m2/g(干)40708平均孔半徑A2005009孔容mt/g 二乙胺（（T2H5）2NH）二乙胺系無色、易燃、帶胺味的流動性液體，能與水、乙醇、乙醚混溶。其堿性可使催化劑失活，故在本裝置中用作鈍化劑。序號項目單位指標備注1相對密度D202沸點℃3凝固點℃4閃點℃5自燃點℃℉,1906臨界溫度℃7臨界壓力MPaatm 8比熱容KJ/kjKTal/kg9氣化熱KJ/kjKTal/10爆炸極限DOL第三節(jié) 主要工藝指標、技術經(jīng)濟指標、裝置能耗指標 主要工藝指標（1） 預反應器 R201溫度： 4070℃ 壓力： (絕) 進料醇烯分子比： 外循環(huán)重量比 ，0（2） 催化蒸餾塔T201溫度： 進料 75℃塔頂 ℃塔底 ℃壓力： 塔頂 (絕) 塔底 (絕)回流比： 消耗定額：序號名稱規(guī)格單位每噸產(chǎn)品消耗定額消耗量每小時每年1T4餾分IT7(℅)T154162甲醇T86643催化劑S54Kg115004蒸汽(A)T201805循環(huán)水△t=8℃T*1000006電力380D*1000007凈化氣Nm3*100000裝置能耗指標：名稱能耗（100000KTal/h）蒸汽（(A)）循環(huán)水（△t=8℃）電力（380D）凈化空氣凝結水合計第四節(jié) 產(chǎn)品質(zhì)量指標 MTBE 物理性質(zhì)序號項目單位特性值備注1液體比重20℃2沸點℃3凝固點℃1084閃點℃28閉口5著火點℃4606蒸發(fā)熱KJ/kj7比熱Tal/g.?℃8燃燒熱KJ/kj9燃燒范圍DOL℅10蒸汽壓MPa38℃11雷德蒸汽壓MPa12折光指數(shù)13解電常數(shù)14表面張力Pa15粘度（動力/運動）Tp/Tp28℃16研究辛烷值RON11717馬達辛烷值MON10118MTBE在水中的溶解度wt℅20℃19水在MTBE中的溶解度wt℅20℃ 本裝置MTBE產(chǎn)品規(guī)格名稱Wt(%)MTBE≥叔丁醇(TBA)低聚物（DIB）甲醇T4+T5第四章 崗位操作法第一節(jié) 班長崗位操作法一、 崗位任務熟悉本裝置各崗位的一般操作方法，能熟練進行uXL計算機鍵盤操作和各工位號儀表調(diào)節(jié)，協(xié)調(diào)好各崗位正常生產(chǎn)，根據(jù)開停工方案組織班組開停工，事故的處理。懂得甲醇中毒的急救方法。記錄并監(jiān)督執(zhí)行各項工藝指標。配合車間負責班組日常管理工作。 崗位范圍管轄本裝置反應器、塔類、容器類及機泵類和相應管線，熟悉本裝置所屬設備型號、規(guī)格，檢修要求和驗收標準，了解本裝置詳細儀表控制流程、控制方法，操作參數(shù)及維護保養(yǎng)知識。 根據(jù)裝置的不同運轉狀況，具體操作方法如下：（一） 裝置的開工 指揮和協(xié)調(diào)好各崗位做好開工前的準備工作。 聯(lián)系有關單位供應水、電、蒸汽、等進入裝置；原料采樣分析；液化氣罐區(qū)做好收未反應T油品做好收MTBE油的準備。 全面檢查各崗位準備工作是否充分，完全。 協(xié)調(diào)好各崗位之間的聯(lián)系，縱觀全局，指揮各崗位開工。（二） 裝置的正常運轉 定點、定時檢查各設備、儀表的運轉和操作情況。 組織全班人員加強平衡操作，互相配合，做到完全、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。 發(fā)現(xiàn)問題及時查清原因，組織全班人員進行妥善處理。 監(jiān)督全班人員嚴守工藝指標和各種規(guī)章制度。 對本班的各種原始記錄、臺帳負責。（三） 裝置的各種異?，F(xiàn)象要及時指揮處理，聯(lián)系有關單位，合理安排各崗位操作人員妥善處理。停水、電、汽、風時要及時查明原因，如果時間較短可指揮各崗位盡量維持生產(chǎn)。如果生產(chǎn)不能進行下去要匯報車間、調(diào)度、做好緊急停工的準備。（四） 裝置的停工 清楚停工的原因、時間、明白停工的要求。 聯(lián)系氣分裝置、油品、供排水、動力做好停工的準備。 組織崗位人員學習、討論停工方案，嚴格按停工要求、步驟進行。 檢查停工的徹底性。 停工完畢，通知車間和有關單位驗收。第二節(jié) 反應崗位操作法一、 崗位任務負責反應系統(tǒng)的正常操作，開、停工，事故處理以及負責所屬設備、容器的日常維護和所屬區(qū)域的日常衛(wèi)生工作，并對MTBE質(zhì)量和未反應T4中iT7含量負責。二、 崗位管轄范圍管轄反應系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)除機泵以外的所有設備及相應管線，具體有：預反應器（R201）、催化蒸餾塔（T201）、T4原料罐（D201）、甲醇原料罐（D202）、T201頂回液罐（D203）、蒸汽分水器（D210）、補充甲醇凈化器（D211）、鈍化劑罐（D212）、進料預熱器（E201）、進料MTBE產(chǎn)品冷卻器（E202）、催化蒸餾塔底重沸器(E203)、外循環(huán)冷卻器(E206)、催化蒸餾塔頂冷凝器(E207)、MTBE產(chǎn)品冷卻器(E211)、T甲醇混合器（M201）、外循環(huán)混合器（M202）、以及這些設備所屬的工藝管線，管件及工藝管線上的過濾器（SR20SR20SR203）等設備均屬本崗位的管轄范圍。三、 操作要點： 控制R201進料中適當?shù)拇枷┦潜緧徫徊僮鞯年P鍵，合適