【正文】 物質(zhì)。除上述主反應外，在反應條件下尚存在下述副反應：原料中所含水分與異丁烯反應，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)，正丁烯與甲醇生成甲基仲丁基醚(MSBE)。導淋閥：位于設備或管道的低點，用于排凝或排凈其中物料的閥門。 裝置平面布置圖 術(shù)語、符號、代號 術(shù)語甲基叔丁基醚：(methyl tertiary butyl ether)，簡稱MTBE，又稱2甲氧基2甲基丙烷(2methoxy2methylpropane)，結(jié)構(gòu)式CH3OC(CH3)3，分子式C5H12O。 規(guī)模本裝置的公稱設計能力為8萬噸/年MTBE，3萬噸/年丁烯1，操作彈性為設計能力的50%110%，年運轉(zhuǎn)時間按8000小時計。隨著乙烯產(chǎn)量的不斷增長，對丁烯1的需求量也越來越大。目 錄1 裝置簡要說明 1 概況 1 術(shù)語、符號、代號 2 主要工藝技術(shù)特點 4 主要設計指標 62 工藝過程簡述及工藝原則流程圖 8 MTBE單元工藝描述 8 丁烯1單元工藝描述 123 主要工藝指標(以現(xiàn)行工藝卡片為準) 144 主要動力指標 15 公用工程設計消耗一覽表 15 公用工程介質(zhì)規(guī)格 155 產(chǎn)品、中間產(chǎn)品 18 MTBE產(chǎn)品性質(zhì) 18 丁烯1產(chǎn)品性質(zhì) 18 產(chǎn)品、中間產(chǎn)品設計組成及指標 19 副產(chǎn)品 206 主要原料及化工原材料質(zhì)量指標 21 主要原料 21 化工原材料 227 裝置開、停工方案 23 裝置開工方案 23 裝置停工方案 238 事故處理 50 事故處理的原則 50 緊急停工 50 事故處理 519 儀表控制方案及主要儀表性能 57 儀表控制方案 57 裝置聯(lián)鎖 59 控制閥一覽表 6010 主要設備一覽表及主要設計參數(shù) 63 塔器類 63 反應器類 64 容器類 65 換熱設備類 67 泵類 70 其他設備類 71931 裝置簡要說明 概況中國石化股份有限公司武漢分公司8/3萬噸/年MTBE/丁烯1裝置是80萬噸/年乙烯及其配套工程中的一部分，本裝置采用來自乙烯裂解裝置的裂解液化氣經(jīng)丁二烯抽提后作為原料，生產(chǎn)MTBE和丁烯1產(chǎn)品。MTBE/丁烯1裝置采用中國石化科技開發(fā)公司(ST)的專有技術(shù)。物料平衡情況見下表。公用工程：一般指為生產(chǎn)裝置配套服務的水、電、蒸汽、空氣、氮氣、燃料等系統(tǒng)的統(tǒng)稱。放空閥：位于設備或管道的高點，用于排氣或放空其中氣體的閥門。反應條件選擇適當及限制原料中的含水量，可有效控制副反應物的生成。醚化反應是可逆放熱反應，根據(jù)化學平衡原理，為使反應向生成MTBE方向進行，一是增加反應物濃度，二是減少生成物濃度。因此，催化蒸餾可以實現(xiàn)異丁烯的深度轉(zhuǎn)化。甲醇和剩余C4所形成的低沸點共沸物從催化蒸餾塔頂餾出，MTBE產(chǎn)品則從塔底分出。 甲醇萃取與回收部分催化蒸餾塔頂餾出物中的甲醇采用萃取及蒸餾的方法加以分離回收。塔頂?shù)玫降募状伎裳h(huán)使用，塔底基本不含甲醇的水則用作萃取甲醇的溶劑。由于理論板數(shù)多，實際塔很高，因此每個塔系又分為兩座塔串聯(lián)操作，本部分主要通過超精密分餾方法得到滿足純度要求的丁烯1產(chǎn)品。操作彈性%50110裝置運轉(zhuǎn)正常，產(chǎn)品質(zhì)量滿足指標要求。C4原料經(jīng)過聯(lián)鎖控制閥MV40103至C4原料泵(P401A/B)，經(jīng)泵升壓后，通過在線氣相色譜AT40101分析C4原料中異丁烯含量，該信號與流量計FT40102測得的C4原料流量結(jié)合，對甲醇的流量進行調(diào)節(jié)，以滿足醇烯比的要求。過濾后的甲醇路經(jīng)過流量計FT40206及流量控制閥FV40206，送至C4甲醇混合器(M401)及靜態(tài)混合器(M402)，進行充分混合。新鮮原料與循環(huán)物料混合，使異丁烯得到稀釋，這保證了反應過程平穩(wěn)?；旌衔锪蠌牡诙庋h(huán)混合器(M404)出來后，進入第二反應器(R402)頂部繼續(xù)進行醚化反應，進步轉(zhuǎn)化后從反應器底部流出。反應物料從第三反應器(R403)底部流出后，經(jīng)過壓力控制閥PV40528進入催化蒸餾和產(chǎn)品分離部分。經(jīng)過三個反應器后，異丁烯轉(zhuǎn)化率90％。當?shù)谝环磻髦须x子交換樹脂失活時，從流程中切除，卸掉廢催化劑，換入新催化劑。催化蒸餾塔I(C401)內(nèi)部采用34層浮閥塔盤，中間溢流。塔頂蒸出的催化蒸餾塔中間氣體進入催化蒸餾塔II(C402)底部。在催化蒸餾塔II(C402)的操作條件下，甲醇與C4形成共沸物，共沸物從塔頂餾出。從催化蒸餾塔回流罐(D403)中用催化蒸餾塔頂回流泵(P405A/B)抽出冷凝液，部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥FV40913用作催化蒸餾塔II的回流打入塔頂，部分經(jīng)回流罐的液位調(diào)節(jié)閥LV40910調(diào)節(jié)液位后，作為甲醇萃取塔(C403)的進料。為控制催化蒸餾塔頂不帶出MTBE，在塔下部尚設有靈敏點溫度控制TIC40738，蒸汽流量調(diào)節(jié)閥FV40709與TIC40738串級控制。甲醇萃取塔(C403)的壓力由塔頂出口管線上的壓力調(diào)節(jié)閥PV41020控制，塔頂界面由塔底排出管線上的液位調(diào)節(jié)閥LV41011控制。罐項不凝氣體經(jīng)壓力控制閥PV41226，放至火炬分液罐(D408)。甲醇回收塔(C404)底部設有甲醇回收塔重沸器(E410)。流程簡述如下：(1)脫異丁烷部分從MTBE單元來的未反應C4送至脫異丁烷塔II(C502)作為進料。冷凝液中所帶的水在塔頂回流罐(D501)內(nèi)沉降分層，間斷切去沉降水至污水系統(tǒng)，液體部分(異丁烷、丁烯1)經(jīng)聯(lián)鎖控制閥MV5030l至脫異丁烷塔項回流泵(P501A/B)抽出，部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥FV50204打入脫異丁烷塔II頂作為回流，另部分經(jīng)異丁烷餾分冷卻器(E502)冷卻到40℃后，經(jīng)回流罐液位調(diào)節(jié)閥LV50303至剩余C4罐(D504)。脫異丁烷塔I(C501)塔底用脫異丁烷塔底重沸器(E503)加熱?；亓鞴迌?nèi)冷凝液經(jīng)聯(lián)鎖控制閥MV50602至丁烯l精餾塔回流泵(P504A/B)加壓后，部分作為回流經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥FV50509打入丁烯l精餾塔II(C504)頂；另部分作為丁烯1(純度99％)產(chǎn)品經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥LV50606，送至丁烯1罐(D503A/B)。丁烯1罐(D503A/B)內(nèi)丁烯l產(chǎn)品，經(jīng)丁烯1泵(P506A/B)和液位調(diào)節(jié)閥LV5070質(zhì)量流量計FIQ50710計量后送出裝置。為控制丁烯l精餾塔操作穩(wěn)定，在塔底設有溫度控制TIC50423，蒸汽流量調(diào)節(jié)閥FV50407與TIC50423串級控制。(3)儀表空氣：溫度：≤40℃界區(qū)壓力：≥含油量：10mg／m3含塵量：1mg／m3含塵粒徑：≤3μm露點：≤28℃(操作壓力下)(4)裝置空氣：溫度：≤40℃界區(qū)壓力：≥露點：飽和濕空氣火炬背壓：(g)5 產(chǎn)品、中間產(chǎn)品 MTBE產(chǎn)品性質(zhì) 產(chǎn)品名稱：甲基叔丁基醚，簡稱MTBE 分子式：CH3OC4H9 分子量：88 化學性質(zhì)合成MTBE反應是可逆放熱反應，在生成MTBE的同時發(fā)生分解反應，生成甲醇和異丁烯，是制取高純度異丁烯的重要方法：CH3CH3—O—C—CH3 CH3OH+CH3—C=CH2CH3 CH3 物理性質(zhì)MTBE的物理性質(zhì)見下表。 副產(chǎn)品本裝置副產(chǎn)品為剩余C4和燃料氣。規(guī)格見下表：序號組份組成(wt％)1C32異丁烷3正丁烷4異丁烯51丁烯6反2丁烯7順2丁烯81，3丁二烯40ppm9溶劑5ppm10水無游離水 甲醇原料本裝置使用的甲醇為外購的工業(yè)優(yōu)等品甲醇，由罐區(qū)經(jīng)過管道送入裝置。催化劑質(zhì)量規(guī)格見下表：序號指標名稱指標1型態(tài)氫型2外觀黃色或淺灰色球型顆粒3含水量％48524交換容量mol／g(干)≥5濕真密度(20℃)g／ml6濕視密度g／ml7平均粒度mm8粒度范圍≤l％≤％9耐磨率％≥9510比表面積m2/g405011平均孔半徑A20040012孔容ml/g13最高耐熱溫度℃120催化劑消耗量及預期壽命序號設備名稱及位號型號或規(guī)格平均年用量(t)一次裝入量(t)預期壽命(a)1第一反應器R401離子交換樹脂202012第二反應器R402離子交換樹脂202013第三反應器R403離子交換樹脂8814甲醇離子過濾器R404A/B離子交換樹脂15催化蒸餾塔IIC402離子交換樹脂283合計－7 裝置開、停工方案 裝置開工方案 開車前的準備與檢查(1)確認各盲板的位置正確，凡檢修時拆、裝過的盲板都按開車盲板圖要求改為盲板或孔板。(4)確認檢修或更換過的止逆閥、截止閥流向正確。(8)裝置聯(lián)鎖調(diào)試完畢并已投用。(12)確認循環(huán)水系統(tǒng)沖洗、預膜已完成。 公用工程準備 消防水引入(1)確認連接管線符合要求。 生活給水、生產(chǎn)給水引入(1)確認連接管線符合要求。(5)在高點排氣，見水關(guān)閥。(4)聯(lián)系調(diào)度準備引除鹽水。 儀表空氣引入(1)確認連接管線符合要求。(5)全開界區(qū)儀表空氣總管倒淋閥，打開界區(qū)儀表空氣進裝置總閥，對儀表空氣總管進行吹掃，吹干凈后關(guān)總管倒淋閥。 裝置空氣引入(1)確認連接管線符合要求。(5)打開界區(qū)裝置空氣總管倒淋閥，打開界區(qū)裝置空氣進裝置總閥，對裝置空氣總管進行吹掃，吹干凈后關(guān)總管倒淋閥。 氮氣引入(1)確認連接管線符合要求。(5)打開界區(qū)氮氣總管倒淋閥，打開界區(qū)氮氣進裝置總閥，對氮氣總管進行吹掃，吹干凈后關(guān)總管倒淋閥。 循環(huán)水系統(tǒng)引入(1)確認系統(tǒng)內(nèi)管線連接完好，所有閥門關(guān)閉。(5)開界區(qū)循環(huán)水出裝置總閥。注意：E504A/B循環(huán)回水管高點排氣閥是裝置循環(huán)水系統(tǒng)最高排氣點，要在最后排氣，以便將循環(huán)回水總管內(nèi)的氣體在此排氣點排盡。(3)確認裝置系統(tǒng)內(nèi)所有蒸汽系統(tǒng)閥門關(guān)閉。排凝點見汽后，排凝閥保持稍開排凝?，F(xiàn)場以管線是否出現(xiàn)異常響聲作為操作參考，若有異常響聲，則應停開閥門甚至稍微關(guān)小閥門開度。(9)打開再沸器E40E410蒸汽調(diào)節(jié)閥FV4070FV41116上游閥及倒淋閥，E40E410蒸汽進料線暖管排凝，排凝點見汽后，關(guān)閉倒淋閥。注意：，進行暖管，暖管時注意排放凝液，防止產(chǎn)生水擊。(4)。(6)打開裝置內(nèi)的低壓蒸汽疏水器副線閥排凝，排完水后稍開副線閥。開大界區(qū)低壓蒸汽進裝置總閥。同時將低壓蒸汽引至各調(diào)節(jié)閥前待用。(12)聯(lián)系化驗分析P841出口凝結(jié)水TOC≤10mg/kg后，聯(lián)系調(diào)度將凝結(jié)水送出裝置。(3)開D406頂部低壓排放氣管線根部閥，投用D406頂部PIC41458。(3)開D407頂部低壓排放氣管線根部閥，投用D407頂部PIC41461。(2)開D408入口總閥。(2)由R404A/B頂除鹽水線向R404A/B充除鹽水。(6)檢查排放水的PH值，接近7時可停止水洗。(4)確認R40R40R403充滿除鹽水。(2)打開R404A至C402頂回流線的閥。 催化劑甲醇浸泡、淋洗，甲醇萃取、甲醇回收系統(tǒng)開車 接收合格甲醇原料開車確認(1)聯(lián)系調(diào)度，確認低壓排放氣至火炬總管暢通。(3)開甲醇進D402根部閥。(2)開甲醇自罐區(qū)來邊界閥。(6)待D402液位到80%，聯(lián)系調(diào)度停止送料。(3)R404A/B頂部放空分別接軟管至R404A/B出口至D407的導淋閥。(3)關(guān)R404A/B頂部放空閥，關(guān)R404A/B出口管線至D407的導淋閥。(7)待D407液位不上漲時，微開R404A/B頂部氮氣閥，分別將R404A/B中甲醇壓盡。流程設定(1)開C403頂、底出口閥。(5)開C404底部出口閥。(7)開D404頂R404A/B來的閥。(11)開D404頂去低壓排放氣管網(wǎng)的閥，投用壓控閥PV41226。開車操作(1)開P408入口補充除鹽水線閥，開P408A出、入口跨線閥，手動開FV41015至20%，向C403充液。(5)C404塔底見液位后關(guān)閉C404第28層進料閥，5分鐘后關(guān)閉第32層進料閥，僅開第30層進料閥。(9)C403底LV41011投自動。(13)啟動P402，開開車甲醇至D404閥，向D404充甲醇，現(xiàn)場監(jiān)視罐液位。(16)開FV41116下游閥，手動開FV41116至5%，關(guān)E410蒸汽線導淋閥，投用疏水器，給C404升溫。(19)待D404液位開始上漲時，啟動P407，手動開FV41217至50%，調(diào)整流量保持D404液位穩(wěn)定，C404全回流操作。(23)分析C404底水中甲醇含量，確保甲醇≤1000mg/kg，根據(jù)需要間斷排放污水至污水處理廠。開車操作(1)開P412至E408B殼程入口閥。(4)調(diào)整C404蒸汽量和回流量，使塔的各項工藝參數(shù)保持正常。(8)催化劑甲醇浸泡過程中，控制D407液位在1080%，持續(xù)回收甲醇。(4)R402/R40R403頂部放空分別接軟管至R401/R40R403出口至D407的導淋。(3)充