【正文】 未反應(yīng)的碳四和甲醇共沸物以氣相狀態(tài)自頂部進。從第二醚化反應(yīng)器來的物料經(jīng) MTBE 換熱器與下塔塔底來的 MTBE 產(chǎn)品進行換熱后進入催化蒸餾塔下塔上部。5℃。醚化反應(yīng)器共二段，甲醇與碳四物料通過反應(yīng)器內(nèi)的催化劑，大部分異丁烯與甲醇反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 MTBE。甲醇與碳四首先在靜態(tài)混合器混合，然后進入原料預(yù)熱器預(yù)熱到 40℃，再與從外循環(huán)泵來的物料在靜態(tài)混合器混合后從頂部進入第一醚化反應(yīng)器。 醚化單元（1）醚化部分來自反應(yīng)單元的原料與甲醇分別進入碳四原料罐和甲醇原料罐，再各自經(jīng)碳四進料泵和甲醇進料泵升壓，由比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整醇烯摩爾比，使甲醇與碳四的總摩爾比約為:1。隨著再生燒焦的深入，逐步停止補充氮氣，增大補充空氣量至最大。空氣通過調(diào)節(jié)慢慢進入再生系統(tǒng)。操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查，確定每個放空閥的開關(guān)位置是否正確，并通過檢查放空線判斷某個切斷閥是否內(nèi)漏。當異構(gòu)化反應(yīng)器從反應(yīng)工況轉(zhuǎn)化為再生工況時，由于再生系統(tǒng)壓力高于反應(yīng)系統(tǒng)壓力，一定要保證與反應(yīng)系統(tǒng)絕對隔離。液相經(jīng)脫重塔頂泵升壓，一部分作為回流至脫重塔，另一部分作為 MTBE 單元原料送至醚化單元；氣相經(jīng)壓力調(diào)控至燃料氣管網(wǎng)德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 38塔底重組分由脫重塔底泵升壓，經(jīng)重組分冷卻器冷卻至 40℃，送至裝置外罐區(qū)。為了盡可能回收重組分產(chǎn)品中的碳四組分，脫重塔底部設(shè)置了脫重塔底重沸器。（2）脫重組分部分增壓后的氣體進入脫重塔脫除≥碳五組分。從分液罐頂來的氣體經(jīng)異構(gòu)化壓縮機增壓至 649 kPa（g）。異構(gòu)化反應(yīng)是個微放熱反應(yīng)，當丁烯含量為 70 w%時，溫升在 20～30℃左右。 反應(yīng)單元（1）異構(gòu)化反應(yīng)單元碳四原料經(jīng)碳四進料過濾器除去固體顆粒、在碳四進料/產(chǎn)物換熱器中和異構(gòu)化產(chǎn)物換熱、經(jīng)碳四進料加熱爐加熱至異構(gòu)化反應(yīng)溫度 399℃，至異構(gòu)化反應(yīng)器。閃蒸后的 C5 組分等較輕液體送至裝置外。在不進行溶劑再生的情況下，從第 3 分離塔塔精餾段的側(cè)線抽出部分 C5 組分等雜質(zhì)進入閃蒸罐進行閃蒸處理。第 2 再生塔所需熱量通過第 2 再生塔罐底的加熱器提供，采用中壓蒸汽加熱。再生時必須用循環(huán)水將溶劑混合罐中的物料進一步冷卻至 85℃左右。第 2 再生塔塔底液（操作溫度～178℃、操作壓力～）收集在第 2 再生塔底罐，自流到溶劑混合罐。第 2 再生塔塔頂餾出物為中間雜質(zhì)，經(jīng)第 2 再生塔水德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 37冷器冷凝后進入第 2 再生塔回流罐。第 1 再生塔塔底（操作壓力為常壓，塔釜操作溫度為 ℃）含中間雜質(zhì)和 N甲酰嗎啉，經(jīng)第 1 再生塔底液用泵送至第 2 再生塔脫中間雜質(zhì)。自第 1 再生塔塔頂（操作壓力為常壓，操作溫度為 ℃）出來的甲乙酮，經(jīng)第 1 再生塔水冷器冷凝后至第 1 再生塔回流罐。② 脫中間雜質(zhì)（工況二）當循環(huán)溶劑中間雜質(zhì)含量超過 3%時，需進行溶劑再生。第 2 再生塔所需熱量通過第 2 再生塔塔底罐中的加熱盤管提供。第 2 再生塔塔底中殘留的殘液為重質(zhì)物雜質(zhì)，在系統(tǒng)泄壓后趁熱將重質(zhì)物雜質(zhì)裝至大桶內(nèi)送裝置外?；亓鞴拗械牟荒龤膺M入水洗放空罐水洗后不凝氣排放。溶劑再生時，第 2 再生塔塔操作系統(tǒng)為負壓操作。然后啟動液環(huán)真空泵進行減壓蒸餾，控制第 2 再生塔塔頂壓力（～），從第 2 再生塔塔頂流出的甲乙酮和 N甲酰嗎啉混合物經(jīng)第 2 再生塔塔頂水冷器冷凝后至第 2 再生塔塔頂回流罐。① 脫重質(zhì)物（工況一）當循環(huán)溶劑中重質(zhì)物含量高于 3%后需要對其進行脫除重質(zhì)物操作。脫除中間雜質(zhì)工況（工況二）：脫除沸點介于甲乙酮和 N甲酰嗎啉之間的雜質(zhì)（稱中間雜質(zhì)）。德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 36溶劑再生根據(jù)溶劑中雜質(zhì)的情況分不同工況操作： 脫除重質(zhì)物工況（工況一）：脫除沸點高于 N甲酰嗎啉的雜質(zhì)。閃蒸后的污水排至裝置外污水罐。水相流入水洗循環(huán)水罐，又經(jīng)水洗塔水循環(huán)泵至水洗塔上部。水洗水從水洗塔循環(huán)水罐經(jīng)水洗塔循環(huán)水泵進入水洗塔上部。消泡劑由消泡劑泵加入到 3 塔底液泵的入口管線中。3 塔塔底（操作壓力為 MPa，塔釜操作溫度為 ℃）熱量來自 3 塔底重沸器，采用中壓蒸汽加熱；3 塔中間重沸器由貧溶劑加熱。洗滌后合格的丁烯產(chǎn)品計量后送至精制單元脫水塔。來自的 2 塔下塔塔底液經(jīng)換熱進入 3 塔，將丁烯和溶劑分離。2 塔下塔的熱量由 2 塔下塔重沸器、2 塔下塔中間重沸器 I、2 塔下塔中間重沸器II、2 塔下塔中間重沸器 III 提供。2 塔上塔塔底液由 2 塔中間泵泵至下塔上部，下塔上部的氣相進入上塔的底部。上塔頂部的丁烷餾分（操作壓力為 ，操作溫度 ℃）經(jīng) 2 塔上塔頂空冷器、2 塔上塔頂水冷器冷凝后進入塔頂回流罐。來自 1 塔的塔底液（主要含正丁烷、丁烯、溶劑，壓力為 ，溫度 ℃）進入下塔上部，來自循環(huán) C4 原料泵的醚化碳四進入上塔中部。上塔由脫溶劑段、精餾段組成；下塔由提餾段組成。1 塔所需的熱量由 1 塔底重沸器和 1 塔中間重沸器 I、1 塔中間重沸器 II 提供。部分異丁烷餾分經(jīng) 1 塔回流泵作為回流送至 1 塔塔頂，其余的經(jīng)液位控制至裝置外。在 1 塔內(nèi)，采用萃取精餾的方法將異丁烷與其它碳四組分分離。來自精制單元加氫后的碳四原料經(jīng) C4 原料預(yù)熱器，C4 被升溫至 ℃進入第 1 分離塔。經(jīng)干燥塔、凈化塔精制后的碳四經(jīng)三級碳四過濾器，作為反應(yīng)單元進料至反應(yīng)單元。氮氣自塔底排出，經(jīng)水冷后排入放空罐放空至大氣。常溫氮氣經(jīng)氮氣加熱器使溫度提高到約 200℃自塔頂通入凈化塔，德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 34以置換塔內(nèi)殘留水蒸氣。其它未被冷凝的廢氣排至裝置外火炬系統(tǒng)。提高溫度后，塔底部排出氣體，解吸產(chǎn)生的醚類、醇類氣體隨水蒸氣進入冷凝器，水及部分有機物被冷凝。操作時將低壓蒸汽經(jīng)流量控制自塔頂通入凈化塔，逐步提高凈化塔內(nèi)溫度，將醚類、醇類、烴類等物質(zhì)自吸附劑表面脫除。④ 凈化塔解吸再生需進行解吸操作的凈化塔，在進行解吸操作前需將塔內(nèi)的液體碳四物料排出。將“第一凈化塔”切出進行解吸；以原“第二凈化塔”作為新的“第一凈化塔”進行單塔操作。裝置正常生產(chǎn)時，定期在兩個串聯(lián)的凈化塔中間管線位置取樣分析。通過化學吸附，對碳四原料中的含氧化合物進行選擇性吸附。切入時，將新投入的塔作為第二干燥塔，形成兩塔串聯(lián)操作。干燥塔解吸結(jié)束后，采用氮氣置換并冷卻。解吸過程中，應(yīng)定期取樣分析干燥尾氣，直至干燥塔解吸再生達到要求。采用熱氮氣將干燥塔進行解吸。將“第一干燥塔”切出，準備進行解吸；以原“第二干燥塔”作為新的“第一干燥塔”，單塔操作。脫除水分的混合碳四進入凈化塔進行凈化操作。干燥塔內(nèi)設(shè)有分子篩床層，正常操作時兩臺串聯(lián)使用。（7）脫氮氧化物本部分設(shè)備為干燥塔、凈化塔、三級碳四過濾器、氮氣加熱器、廢氣冷凝器和放空罐。溫升的大小主要取決于原料中丁二烯的濃度。輔路氫氣作為補充氫氣至加氫反應(yīng)器的中部。在反應(yīng)器中氫氣與碳四原料中的丁二烯在催化劑的作用下生成 1丁烯及少量的正丁烷，部分 1丁烯異構(gòu)化反應(yīng)生成順、反2丁烯。自上游脫氯塔頂部的碳四自底部進入脫砷塔，流經(jīng)床層與脫砷劑充分接觸，碳四中的砷雜質(zhì)被吸附脫除，碳四原料送至丁二烯加氫部分。脫氯后的碳四自塔頂部排至脫砷塔。脫氯塔內(nèi)裝填脫氯劑，構(gòu)成脫氯劑床層。精脫硫塔操作時 2 臺塔串聯(lián)使用，來自固堿塔頂部的碳四依次自塔底部進入 2 臺精脫硫塔。鈍化時需根據(jù)床層溫升和壓力情況控制丙烷注入量。精脫硫塔投用前，采用氣態(tài)丙烷對精脫硫劑進行鈍化。當固堿脫水效果降低，根據(jù)固堿塔下游碳四中水分的定期分析結(jié)果，可切換至備用塔，并根據(jù)固堿脫水效果進行補充固堿。塔底部設(shè)有液面計，通過檢查液面計中堿水與碳四間的界面。來自脫碳五塔的碳四自下部進入固堿塔，碳四液體與塔內(nèi)固堿接觸，碳四中含有的微量水分被固堿吸收，碳四自塔頂排出。（5）精脫硫本部分設(shè)備為 2 臺第二固堿塔、2 臺精脫硫塔、脫氯塔、脫砷塔等。脫碳五塔底液為碳五組分，經(jīng)碳五冷卻器冷卻后至裝置外罐區(qū)。在脫碳五塔內(nèi)，采用普通精餾的方法將碳四與碳五分離，脫碳五塔塔頂?shù)玫教妓酿s分。脫碳二塔蒸發(fā)所需的熱量由脫碳二塔底重沸器提供，采用中壓蒸汽加熱。塔頂碳二餾分經(jīng)脫碳二塔冷凝器冷凝后進入脫碳二塔回流罐，再經(jīng)尾氣冷凝器冷卻碳二餾分，盡可能除去夾帶的碳三以上組分后，碳二排放至裝置外燃料氣總管。脫碳三塔蒸發(fā)所需的熱量由脫碳三塔底重沸器提供，采用中壓蒸汽加熱。碳三餾分一部分經(jīng)脫碳三塔頂回流泵升壓后作為回流至脫碳三塔頂，另一部分經(jīng)碳三泵升壓后作為脫碳二塔的進料。在脫碳三塔內(nèi)，采用普通精餾的方法將碳三與碳四分離。（4）脫碳三塔、脫碳五塔和脫碳二塔本部分主要設(shè)備為 3 臺精餾塔和配套的重沸器、冷凝器、回流罐和泵等。新鮮堿液補充與廢堿液排放量：堿液中 NaOH8～10%時補充新鮮堿液，預(yù)計每 33 天1 批，每次 30%的新鮮堿液。水洗水排放時根據(jù)槽內(nèi)界面經(jīng)手動閥排放至裝置外污水處理。碳四和水進入反應(yīng)器底部分水洗沉降槽內(nèi)分層：上部為碳四，由槽頂部排出送入下游脫碳三塔；下層為水，由除鹽水循環(huán)泵送至反應(yīng)器頂部循環(huán)使用。來自二級堿洗沉降槽的碳四進入水洗反應(yīng)器。廢堿液排放至堿渣罐。在反應(yīng)器下部沉降槽內(nèi)，碳四與堿液分層，上層液體為碳四，自槽頂部排出送入下游脫碳三塔；下層堿液經(jīng)二級堿液循環(huán)泵送至二級堿洗反應(yīng)器頂部循環(huán)使用。來自脫羰基硫塔頂部的碳四原料進入二級堿洗反應(yīng)器頂部，與堿液接觸，并流入二級堿洗沉降槽內(nèi)。碳四物流自塔頂部排出，送入下游二級堿洗反應(yīng)器。根據(jù)固堿塔下游碳四中水分的定期分析結(jié)果，可切換至備用塔，并根據(jù)固堿床層消耗情況需要補充固堿。當堿水液面超過液面計量程一半時即可排放廢水，通過手動閥并觀察界面變動情況，將塔底部形成的含堿水層排放至堿渣罐。固堿床層不斷吸收水分后形成液體，并在塔底部積累。第一固堿塔內(nèi)設(shè)有粒堿組成床層，2 臺固堿塔一開一備。新鮮堿液補充與廢堿液排放量：堿液中 NaOH8～10%時補充新鮮堿液，預(yù)計每 33 天1 批，每次 30%的新鮮堿液。廢堿液排放至堿渣罐。在沉降槽內(nèi)，碳四與堿液分層，上層碳四自罐頂部排出送入下游 2 臺第一固堿塔；下層堿液經(jīng)一級堿液循環(huán)泵送至一級堿液反應(yīng)器頂部循環(huán)使用。經(jīng)過濾后的碳四原料進入一級堿液反應(yīng)器頂部，與堿液接觸，并流入一級堿洗沉降槽內(nèi)。來自界區(qū)外碳四原料通過管道進入精制單元的原料水洗罐，溶解原料中的部分氧化物，經(jīng)一級碳四過濾器，過濾出液體中可能夾帶的微量固體。德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 29 工藝說明及流程 工藝流程簡述裝置的主要工藝流程見附圖（110734Y101～21） 。采用催化蒸餾技術(shù)具有工藝流程短，投資省，能耗低及催化劑使用壽命長的特點。反應(yīng)完全的碳四最后進入精餾段脫除重組分，進入冷凝器。催化蒸餾技術(shù)是把反應(yīng)與分離兩個過程結(jié)合在一個設(shè)備中同時進行。第二臺反應(yīng)器進來的物料，在塔板的作用下，重組分 MTBE 和未反應(yīng)碳四分開， MTBE 向塔釜流動；未反應(yīng)碳四和甲醇以氣相向塔頂方向流動，在反應(yīng)段催化劑的作用下未反應(yīng)碳四和甲醇生成MTBE 的同時及時分離出去，使 MTBE 反應(yīng)推動力加強。 醚化單元根據(jù)反應(yīng)后碳四原料組成和對異丁烯殘余量的要求，采用預(yù)反應(yīng)加催化蒸餾的工藝路線。本單元采用美國 Lyodellbasell 公司的丁烯異構(gòu)化專有技術(shù)，將正丁烯轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟價值更高的異丁烯，用來生產(chǎn) MTBE?？捎弥袎核魵饧訜?，無需用高溫導(dǎo)熱油供熱，可減少設(shè)備投資；德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 28（6）采用的萃取精餾混合溶劑具有高效、無腐蝕、毒性小、粘度小、沸點和凝固點適中、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、便于穩(wěn)定操作和環(huán)境保護。以達到純度為 95 w%以上的異丁烷為例，此技術(shù)的能耗僅為普通精餾的 1/3 左右；（4）丁烷（或丁烯）的利用率較高。由于正丁烷和反丁烯2 的沸點差僅為 ℃，且處于丁烯1 和反丁烯2 之間，如果采用普通精餾工藝來分離丁烯和正丁烷極為困難。本單元要求將碳四分離后得到較高純度的異丁烷、丁烯產(chǎn)品。中國石油大學（北京）開發(fā)了一種烴類中選擇性吸附脫除烴類中硫化物、氯化物以及砷化物等雜質(zhì)的工藝，具有下列優(yōu)異的特點：德寶路化工股份有限公司 20 萬噸/年碳四液化氣深加工項目 27（1）該技術(shù)采用中國石油大學（北京）開發(fā)的高效專用吸附劑/催化劑，具有更高的選擇性和更強的吸附能力，使產(chǎn)品純度高，吸附劑一次裝填量低，減少了項目投資；（2）催化劑/吸附劑吸附容量大，可大幅度延長切換周期，減少公用工程消耗，可節(jié)省生產(chǎn)運營費用；（3）催化劑/吸附劑壽命長；（4）凈化技術(shù)均采用碳鋼設(shè)備，投資?。唬?）由于正常生產(chǎn)的維護量很少，對控制水平要求不高，全部采用手動操作，完全可滿足要求，使項目投資更省。同時，碳四原料中還含有微量氯化物、砷化物和含氧化合物等雜質(zhì)。表 417 催化劑、溶劑和化學品的規(guī)格、數(shù)量序號 名稱 型號 一次裝入量 t 備注（使用年限）1 固堿 92 m3 300 天2 脫羰基硫劑 QSJ02 50 m3 1 年3 精脫硫劑 SQ108 90 m3 1 年4 脫氯劑 QTL05 25 m3 1 年5 脫砷劑 RAS998 25 m3 1 年6 分子篩 4A 120 m3 1 年7 二甲醚凈化劑 SQ112 120 m3 1 年8 BD 加氫催化劑 9 異構(gòu)化催化劑 Z870 16 ≥2 年10 醚化催化劑 30 1 年11 甲醇凈化劑 1 1 年12 醚化催化劑 2