【正文】 4. 1 MTBE催化劑的種類及物化指標對比能促使異丁烯和甲醇反應(yīng)生成MTBE 的催化劑有很多，如硫酸、固體超強酸、雜多酸及其鹽類、分子篩、陽離子交換樹脂等。指標項目 催化劑D 006A15(美) A35(美) 國內(nèi)其他催化劑（A）國內(nèi)其他催化劑（B） 設(shè)計質(zhì)量全交換容量mmolg1[H+]≥≥機械強度/%≥95 ≥95濕視密度/gmol1～ ～ ～ 濕真密度/gmL1 ～～平均孔徑/nm38～45252420～6040 16～30比表面積/m2g130～504545 40～45 40～70 45～75粒度(～ mm)/% ≥95 ≥95 含水量/%48～5852～57 51～5748～58 50～5848～52風(fēng)干水分/%45177。3最高使用溫度/℃120120120120120120目前MTBE生產(chǎn)工藝使用陽離子交換樹脂作為催化劑，與原催化劑相比，新型催化劑具有的優(yōu)點: ( 1)在相同的生產(chǎn)規(guī)模、反應(yīng)條件下，該催化劑的用量約為傳統(tǒng)催化劑的15%，減少了反應(yīng)器尺寸和裝置投資成本。 ( 2) 使用該催化劑后，裝置操作平穩(wěn)，催化劑不易結(jié)焦、壽命長。 ( 3) 新型催化劑無需活化，原料的進料方式為MTBE 與蒸汽( 干氣) 混合進入。 而原催化劑需活化72h 后原材料直接進入反應(yīng)器，增加了開工時間。 ( 4) 新型催化劑在反應(yīng)溫度220℃，反應(yīng)壓力0. 07MPa，MTBE 液體體積空速為2. 5 ～3. 5h － 1的反應(yīng)條件下，MTBE 轉(zhuǎn)化率大于99. 6%，異丁烯選擇性大于99. 0%，產(chǎn)品異丁烯純度大于99. 9%。新型催化劑的缺點: 催化劑顆粒小，撞擊易粉碎。因此我們最終選擇D006催化樹脂作為MTBE生產(chǎn)工藝的催化劑。表1?? D006催化劑參數(shù)表序號項目 技術(shù)指標 目前達到值1 交換容量(毫摩爾H + /克) 5. 2 5. 34 2 密度/kg /m3 580 5903 容脹比 1. 35 1. 254 平均孔半徑 168 x104 168 x1045 比表面積/m2 /g 35. 71 506 孔容/mL /g 0. 301 0. 3017 粒度/mm 0. 35 1. 0 0. 45 其他參數(shù) 干基含水量% 濕試密度g/ml ~粒度范圍（~）% 95耐磨率 95%接觸甲醇脹率% 35~42 型式 氫型 五、原料物料表組分甲醇異丁烯1丁烯2丁烯異丁烷正丁烷質(zhì)量百分比1摩爾流量kmol/h六、ASPEN流程模擬數(shù)據(jù)及設(shè)備參數(shù)的確定精餾塔ASPEN模擬數(shù)據(jù)精餾塔進料數(shù)據(jù)塔頂流出液塔釜出液Temperature C 54Pressure atm Vapor Frac 000Mole Flow kmol/hr Mass Flow tonne/hr Volume Flow l/min Enthalpy MMBtu/hr Mole Flow kmol/hr METHANOL 0 ISOBU01 0 1BUT01 0 CIS201 NBUT01 ISOBU02 0 WATER 0 METHY01 DIMET01 0 TERT01 000 1MET01 0對摩爾回流比與MTBE塔底摩爾含量的靈敏度分析摩爾回流比MTBE塔底摩爾含量1 2345678910摩爾回流比MTBE塔底摩爾含量111213141516171819分析:通過比較我們看出摩爾回流比變化對MTBE塔底含量變化不大,但回流比的增加會造成經(jīng)濟性的下降,因此我們選擇一個適當(dāng)?shù)幕亓鞅?對進料板位置與MTBE塔底摩爾含量靈敏度分析進料板MTBE塔底出液摩爾含量進料板MTBE塔底出液摩爾含量1112123134145156167178189191020分析:很明星進料塔板在9~10塊時變化時對MTBE含量變化已不大,因此我們選擇進料板第九塊為加料板.對理論板數(shù)與MTBE塔底摩爾含量靈敏度分析理論塔板數(shù)塔底MTBE摩爾含量理論塔板數(shù)塔底MTBE摩爾含量21531641751861972082192210231124122513261427分析:通過比較理論版數(shù)為22塊時MTBE含量明顯是最高的。七、關(guān)于工藝過程節(jié)能措施MTBE合成、裂解兩裝置所采用的熱源為中、低壓蒸汽。蒸汽凝結(jié)水所攜帶的熱量為飽和蒸汽的20%~30%.蒸汽凝結(jié)水除冬季少部分用于室內(nèi)供暖和儀表伴熱外，其余全部送至動力廠，排人常壓凝結(jié)水罐，通過換熱器用循環(huán)水冷卻后，小部分用于余熱鍋爐的水，大部分作為循環(huán)水補水使用。，流程示意圖2 MTBE合成、裂解裝置的中壓蒸汽凝結(jié)水及溫度大于100℃，作為調(diào)溫使用，、壓力及流量數(shù)據(jù)見表4. 000 ，^8 MJ/a。2其他節(jié)能措施。循環(huán)冷卻水水質(zhì)差會使冷卻設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生腐蝕和污垢沉積。腐蝕會導(dǎo)致?lián)Q熱管束穿孔或破裂，甚至報廢，從而導(dǎo)致裝置頻繁檢修。而污垢沉積在換熱器的換熱表面時，就會大幅度降低換熱效率。有關(guān)資料顯示。 1. 5 mm的CaCO3垢物質(zhì)會增加10%20%的能耗，12 mm的CaCO3,垢物質(zhì)將增加能耗70%，循環(huán)水溫又適合藻類和微生物繁殖生長，脫落下的藻類易發(fā)生粘垢，導(dǎo)致循環(huán)冷卻水水質(zhì)不斷惡化。，、裂解裝置的節(jié)能有著重要的意義。提高循環(huán)水水質(zhì)的主要措施有:控制好循環(huán)水補充水的水質(zhì)、加強菌藻控制、選擇性能優(yōu)良的緩蝕阻垢劑等。 蒸汽疏水器有著良好的節(jié)能潛力，一個盤式疏水器在壓力0. 5 MP。下跑汽，可相當(dāng)于3 mm直徑孔的跑汽，年損失蒸汽可達168 t. 、裂解裝置共有33個蒸汽疏水器。疏水器排出的凝結(jié)水均封閉式回收。疏水器改造后，裝置每年可節(jié)約蒸汽棋失約1000 t。折算后，^6MJ/a.。21