【正文】 2）液相下限線關(guān)系式對(duì)于平直堰，其堰上液頭高度必須大于，取，即可確定液相流量的下限線。Wa = = 氣相空間截面積FaFa=計(jì)算降液管內(nèi)液體流速VdVd(1)==Vd(2)= =按規(guī)定應(yīng)選Vd=計(jì)算降液管面積FdFd(1)=Fd(2)==塔截面積Ft和塔徑DeFt=+= 按規(guī)定取塔徑1500mm采用的塔截面積F及空塔氣速W為：F = = W = 塔徑圓整后的降液管面積：Fd = （3）塔高的計(jì)算根據(jù)資料選定：塔頂空間高度 Hd=進(jìn)料段高度 Hf=塔底空間高度 Hb=則塔體高度為：H= + (232) + + = （4）浮閥數(shù)及其排列方式為保證塔板在制造﹑安裝過(guò)程中的強(qiáng)度和剛度要求，取塔板的材料為碳鋼，壁厚為3 mm。但篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦、黏度大的物料。g125硫醇硫/μg催化裂化輕汽油中的叔碳烯烴轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醚類(lèi),既可以提高汽油的辛烷值,增加含氧量,又可以降低蒸氣壓,降低烯烴含量,提高安定性,因而對(duì)于提高汽油質(zhì)量非常有利。 （2）齊魯石化公司的醚化工藝圖14 齊魯石化公司FCC輕汽油醚化工藝流程1——常壓塔 2——水洗塔 3——選擇性加氫反應(yīng)器 4——預(yù)反應(yīng)器5——催化蒸餾塔 6——甲醇萃取塔 7——甲醇回收塔中國(guó)石油化工股份有限公司齊魯分公司研究院在19981999年進(jìn)行了FCC輕汽油醚化工藝的開(kāi)發(fā)，并通過(guò)了中國(guó)石油化工集團(tuán)公司組織的中試鑒定。與FCC汽油相比，醚化輕汽油辛烷值提高2～3個(gè)單位，F(xiàn)CC輕汽油的雷德蒸氣壓下降6kPa。其中TAME合成采用水冷卻管式反應(yīng)器，對(duì)剩余的異戊烯進(jìn)行醚化生成TAME。采用選擇性加氫工藝不但可以很好的脫除二烯烴和炔烴等雜質(zhì)，還可以保留活性單稀，是一種經(jīng)濟(jì)有效的手段。催化裂化汽油中含有的少量共軛二烯烴，在醚化條件下易發(fā)生聚合反應(yīng)，堵塞催化劑孔道，致使催化劑失活。選擇合適的反應(yīng)條件以提高醚化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率[12]。C6～％。%(體積分?jǐn)?shù))%(體積分?jǐn)?shù))，烯烴含量不大于35%(體積分?jǐn)?shù))升級(jí)為不大于30%(體積分?jǐn)?shù))，考慮到我國(guó)國(guó)情和煉油工業(yè)現(xiàn)狀，該項(xiàng)指標(biāo)仍然落后于歐Ⅲ(不大于18%)。在這三類(lèi)汽油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)中以ASTM標(biāo)準(zhǔn)最寬松，加州標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格，其限值變化最大的是硫含量。（2）氮氧化合物NOX是N2和O2在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高壓下的燃燒產(chǎn)物排放到大氣中形成的，主要是NO和NO2。以國(guó)內(nèi)幾家催化裂化輕汽油醚化工藝技術(shù)和國(guó)外幾家催化裂化汽油醚化工藝技術(shù)為研究對(duì)象，分析了各種工藝技術(shù)的流程及工藝特點(diǎn)。 process目 錄摘 要 1Abstract 21 文獻(xiàn)綜述 4 車(chē)用汽油質(zhì)量現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 4 汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的影響 4 車(chē)用汽油性質(zhì)與尾氣排放的關(guān)系 4 歐美車(chē)用汽油標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀 4 中國(guó)車(chē)用汽油標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀與趨勢(shì) 4 催化裂化汽油降烯烴技術(shù) 4 催化裂化汽油中硫的存在形態(tài)與分布規(guī)律 4 催化裂化汽油中烯烴的分布規(guī)律 4 催化裂化輕汽油醚化技術(shù)原理 4 催化裂化輕汽油醚化主要反應(yīng) 4 反應(yīng)條件對(duì)醚化反應(yīng)的影響 4 提高醚化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的途徑 4 醚化催化劑與影響醚化催化劑壽命的因素 4 催化裂化汽油選擇性加氫脫二烯烴技術(shù) 4 催化裂化汽油選擇性加氫反應(yīng) 4 催化裂化汽油選擇性加氫催化劑 4 催化裂化輕汽油醚化技術(shù) 4 4 國(guó)內(nèi)的技術(shù) 42 設(shè)計(jì)說(shuō)明 4 項(xiàng)目概括 4 設(shè)計(jì)依據(jù) 4 產(chǎn)品對(duì)比 4 原料與催化劑 4 主要原料 4 催化劑 43 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 4 工藝計(jì)算 4 分餾塔的設(shè)計(jì) 4 塔板流動(dòng)性能的校核 4 塔板負(fù)荷性能圖 4 選擇性加氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 4 醚化反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 4 工藝流程簡(jiǎn)述 44 設(shè)備選型 4 設(shè)備選型原則 4 關(guān)鍵設(shè)備選擇 4 設(shè)備維修 4 設(shè)備維修方案 4 維修人員要求 4 維修人員職責(zé) 45 安全與環(huán)境保護(hù) 4 消防設(shè)計(jì) 4 危險(xiǎn)性物質(zhì)(甲醇)概述及其物化性質(zhì) 4 事故發(fā)生的可能性及危險(xiǎn)性分析 4 消防安全措施 4 消防系統(tǒng) 4 生產(chǎn)安全 4 裝置設(shè)計(jì)中采用以下保護(hù)措施 4 勞動(dòng)安全衛(wèi)生 4 安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 4 安全系統(tǒng)的設(shè)置 4 工業(yè)衛(wèi)生 46 概算 4 投資估算 4 投資估算編織說(shuō)明 4 4 項(xiàng)目投資和投資估算 4 相關(guān)費(fèi)用計(jì)算說(shuō)明 4 社會(huì)效益評(píng)價(jià) 4總 結(jié) 4參考文獻(xiàn) 4致 謝 4981 文獻(xiàn)綜述 車(chē)用汽油質(zhì)量現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的影響現(xiàn)代燃料汽車(chē)的排放主要有NOX、HC、CO、PM、硫化物、金屬化合物（鉛、錳類(lèi)）、有機(jī)化合物（醛、酮、酸）、CO2和水。CO2排放量正在成為下一個(gè)受控目標(biāo)[1]。為了進(jìn)一步降低汽車(chē)污染物的排放， EN 2282002汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（與歐Ⅲ排放法規(guī)相對(duì)應(yīng)），將汽油硫含量降到150μg/g、芳烴含量降到42%、%，鉛含量不大于5 mg/L，并對(duì)各種氧化物的含量加以限制。分析表明：90％的硫都集中在占65％的100℃ 以上的汽油餾分中，且近9O％的硫化物都是噻吩類(lèi)化合物。 (1)C5叔碳烯烴醚化反應(yīng)生成甲基叔戊基醚：(2)C6叔碳烯烴醚化反應(yīng)生成甲基叔己基醚： 反應(yīng)條件對(duì)醚化反應(yīng)的影響醚化反應(yīng)條件包括醇烯比、空速、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度。（4）壓力的影響由于催化裂化輕汽油中的輕餾分易揮發(fā),影響醚收率,所以需要根據(jù)物性與溫度的關(guān)系來(lái)確定反應(yīng)壓力,保證反應(yīng)物在液相中進(jìn)行[13]。同時(shí)二烯烴，尤其是共軛二烯烴，是烴類(lèi)中最易氧化的烴，并且它對(duì)催化裂化汽油中烯烴的氧化有引發(fā)劑的作用，從而加速了催化裂化汽油的氧化，導(dǎo)致催化裂化汽油或催化裂解汽油的誘導(dǎo)期變短。 催化裂化輕汽油醚化技術(shù) 國(guó)外技術(shù)（1）Snamprogetti的工藝圖11 DEF工藝流程圖1——選擇性加氫反應(yīng)器 2——醚化反應(yīng)器 3——脫戊烷塔4——WCTR TAME合成器 5——戊烷、戊烯分離塔 6——SISP骨架異構(gòu)化Snamprogetti公司開(kāi)發(fā)的DET工藝，該工藝主要特點(diǎn)是通過(guò)醚化反應(yīng)將C5～C7活性烯烴轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的甲基醚，同時(shí)采用烯烴骨架異構(gòu)化工藝將非活性的戊烯轉(zhuǎn)化為活性烯烴，并進(jìn)一步醚化。預(yù)反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器，有23臺(tái)，大部分C5～C7活性烯烴在此反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成醚類(lèi)化合物[19]。采用中國(guó)石油大學(xué)(北京)開(kāi)發(fā)的多功能催化劑進(jìn)行輕汽油加氫醚化反應(yīng)。2000年5月，撫順石化公司石油一廠使用撫順石油學(xué)院開(kāi)發(fā)研制的FCC輕汽油臨氫醚化工藝與催化劑，在自主開(kāi)發(fā)的中試醚化裝置上進(jìn)行了4000h以上的催化劑壽命試驗(yàn)，取得了較好的效果,并于2002年4月通過(guò)中國(guó)石油天然氣股份有限公司的技術(shù)鑒定[21]。表21 醚化前后汽油分析數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目醚化前醚化后研究法辛烷值抗暴指數(shù)硫含量/%汽油組成/%烷烴/%環(huán)烷烴/%芳烴/%烯烴/%苯/%甲苯/%醚類(lèi)/%0誘導(dǎo)期/min690810 原料與催化劑 主要原料原料是來(lái)自某煉油廠的催化裂化汽油，氫氣和甲醇，它們的性質(zhì)見(jiàn)表2表2表24及表25。g1140孔體積/cm3由于浮閥塔運(yùn)用于精餾的工藝較為有利且可行，根據(jù)上面的比較和所給物料的性質(zhì)，經(jīng)過(guò)比較初步?jīng)Q定采用浮閥塔。 故所夾帶氣體可以釋放出來(lái)。將以上的①﹑②﹑③﹑④﹑⑤五條線標(biāo)繪在同一直角坐標(biāo)系中，塔板的負(fù)荷性能圖如圖34所示。表41 主要設(shè)備匯總設(shè)備類(lèi)型尺 寸數(shù) 量（臺(tái)）分餾塔D= H=1選擇性加氫反應(yīng)器D= H=1醚化反應(yīng)器D= H=2容器2換熱器5離心泵8靜態(tài)混合器2合計(jì)21 設(shè)備維修 設(shè)備維修方案維修體制一般分為四種：（1）事后維修這是最早期的維修方式，即出了故障再修，不壞不修。二是儀器設(shè)備的安全，維修儀器最基本的要求之一，就是保證不進(jìn)一步損壞器件或擴(kuò)大故障范圍。慢性中毒反應(yīng)為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、視力減退、消化障礙。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。 誤食：飲足量溫水，催吐，用清水或1%硫代硫酸鈉溶液洗胃；就醫(yī)。（4）設(shè)計(jì)選用低噪聲設(shè)備，蒸汽放空口加設(shè)消聲器，使裝置噪聲符合《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB1234890）的要求。因此丁烯1裝置的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)是重要的。各部門(mén)必須教育職工正確使用勞動(dòng)保護(hù)用品，并隨時(shí)檢查員工使用情況。 項(xiàng)目投資和投資估算（1）重新加工和購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備費(fèi)大約為180萬(wàn)元（不包括施工費(fèi)用）。由于其自身含氧，燃燒效率高，通過(guò)增加壓縮比可以在很大程度上增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。（3）經(jīng)濟(jì)性方面：甲醇本身價(jià)格便宜，比較其他節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)品，以甲醇為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)能耗較低。QSH06選擇加氫催化劑價(jià)格：70萬(wàn)元人民幣/噸。對(duì)公司員工每年定期進(jìn)行體檢。安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：（1）防火在裝置布置時(shí)中嚴(yán)格執(zhí)行《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB5016092）（1999年版）和GBJ1687（996局部修改條文）的防火規(guī)范，設(shè)備、設(shè)施和建筑物等之間的防火間距滿(mǎn)足規(guī)范要求，建筑物的耐火等級(jí)和金屬的耐火保護(hù)嚴(yán)格遵守規(guī)范要求。 消防系統(tǒng)（1）生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)或生產(chǎn)區(qū)域外建（構(gòu)）筑物為有可能出現(xiàn)明火的場(chǎng)所，若建構(gòu)筑物與生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)危險(xiǎn)設(shè)施的間距不足，易造成火源與合適濃度的可燃性氣體相遇，引發(fā)事故。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，就醫(yī)。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。致死量為30毫升以上，甲醇在體內(nèi)不易排出, 會(huì)發(fā)生蓄積，在體內(nèi)氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。 要求有良好的觀察、實(shí)際制作、分析與記錄和總結(jié)能力：在維修時(shí)，需要敏銳的觀察能力和分析故障的能力，有時(shí)為了證實(shí)某種推斷還要求有進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和制作能力。（3）改善維修改善維修是不斷地利用先進(jìn)的工藝方法和技術(shù)，改正設(shè)備的某些缺陷和先天不足，提高設(shè)備的先進(jìn)性、可靠性及維修性，提高設(shè)備的利用率。操作線交嚴(yán)重漏液線③與A，液沫夾帶線①于B，由此可見(jiàn)，該塔板操作負(fù)荷的上下限受?chē)?yán)重漏液線③及液沫夾帶線①的控制。（1）過(guò)量液沫夾帶線關(guān)系式在前面已知物系性質(zhì)及塔盤(pán)的結(jié)構(gòu)尺寸，同時(shí)給定泛點(diǎn)率時(shí)，即可表示出氣﹑液相之間的關(guān)系。其它工藝參數(shù)見(jiàn)下表31。cm3~密相裝填密度/ gh1）174相對(duì)密度硫/(181。汽油的辛烷值提高1個(gè)單位。加氫醚化后的輕汽油先在固定床預(yù)反應(yīng)器中反應(yīng)，然后經(jīng)催化精餾工藝進(jìn)行深度醚化。該工藝?yán)幂p烴和甲醇形成的共沸物，嚴(yán)格控制精餾塔的操作條件，僅C4和少量與C4共沸的甲醇從精餾塔塔頂餾出，甲醇單程轉(zhuǎn)化率達(dá)99％ ，不需要甲醇回收設(shè)施。為了減少膠質(zhì)的生成，首先對(duì)原料進(jìn)行選擇性加氫以除去二烯烴，然后送入醚化反應(yīng)器。提高汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已成為石油化工領(lǐng)域中的重要課題。均相反應(yīng)可采用硫酸、磷酸、氫氟酸、雜多酸及其鹽類(lèi)，以及苯磺酸、烷基苯磺酸、聚苯乙烯磺化物。醇烯比過(guò)低時(shí)，不利于反應(yīng)；過(guò)高不僅會(huì)使副產(chǎn)品二甲醚和水增多，造成甲醇的浪費(fèi)，而且甲醇在催化劑活性中心周尉濃度增加，由于甲醇的質(zhì)子作用使得醚化反應(yīng)由普通的酸(H+)催化轉(zhuǎn)變?yōu)樘厥獾乃?CH3OH2+)催化，使得反應(yīng)活性降低，醚收率減少[10]。硫醚和硫醇主要集中在小于100℃ 的餾分中，二硫化物主要集中在70～100 的餾分中，噻吩主要集中在大于100℃ 的餾分中。2007年10月1日起推行無(wú)硫汽油，使硫含量低于10μg/g，并于2009年1月1日開(kāi)始強(qiáng)制執(zhí)行此指標(biāo)。支鏈的烷烴被發(fā)現(xiàn)是形成丙烯和丁烯的主要來(lái)源，而直鏈的烷烴傾向于構(gòu)成乙烯。雖然CO2是地球“溫室效應(yīng)”的元兇之一，也已引起人們的極大重視，但目前還沒(méi)有列入法定污染排放物范圍。由于FCC汽油輕餾分中烯烴約占總汽油中烯烴的90％，因此將活性烯轉(zhuǎn)化為醚后，烯烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少約23％，改善安定性。輕者眩暈，頭疼，重者腦細(xì)胞受到永久性損傷，甚至窒息死亡。汽油中的烯烴在汽車(chē)的進(jìn)油系統(tǒng)、噴嘴、汽缸內(nèi)易形成焦質(zhì)和沉淀，使發(fā)動(dòng)機(jī)效率下降，有害物質(zhì)排放量增加；同時(shí)，烯烴進(jìn)入大氣層會(huì)形成臭氧，燃燒生成物中會(huì)形成有害的二烯烴。隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格與技術(shù)發(fā)展的需求，自2000年以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)發(fā)布了GB183512001《車(chē)用乙醇汽油》、GB183512004 《車(chē)用乙醇汽油》、GB179302006《車(chē)用汽油》三個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并稱(chēng)車(chē)用汽油兩大標(biāo)準(zhǔn)?？煽闯觯篊％。醚化反應(yīng)是可逆的放熱反應(yīng)，溫度低有利于反應(yīng)，而動(dòng)力學(xué)則要求高溫，所以反應(yīng)溫度必存在一個(gè)最佳值，最佳反應(yīng)溫度一般為70℃[11]。離子交換樹(shù)脂為強(qiáng)酸性大孔陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，在較緩和的條件下活性烯烴的轉(zhuǎn)化率可達(dá)85％～100％，C5活性烯烴的轉(zhuǎn)化率為30％～60％。這三種技術(shù)方案都需要把二烯選擇性加氫為有反應(yīng)活性的單烯烴。脫戊烷塔塔底產(chǎn)品為不含甲醇的C6～C8烴和醚類(lèi)混合物，塔頂產(chǎn)品為C5與甲醇的共沸物，其中30％是FCC輕汽油原料中所含異戊烯以及非活性的戊烯和烷烴[18]。 經(jīng)預(yù)反應(yīng)器和側(cè)線反應(yīng)器之后，C5，C6，C7活性烯烴的轉(zhuǎn)化率分別為90％，40％～60％，20％～40％。其中C5叔烯烴和C6叔烯烴的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到了90％和60％以上。與新配方汽油相比, 我國(guó)汽油存在的主要問(wèn)題是辛烷值低、烯烴含量高、氧含量低。100g1）RVP（冬季/夏季）/kPa82/RON/MON膠質(zhì)/()氨/(181。其中泡罩塔是