【正文】 甲醇含量高M(jìn)TBE 中甲醇含量高主要是因?yàn)椋海?）進(jìn)料中總醇烯比過大，甲醇進(jìn)料量過大，超過甲醇與 C4的共沸點(diǎn)，甲醇落入催。 TBA 含量高生成 TBA 的反應(yīng)方式如下：CH3 CH3CH2=CCH3 + H2 O → CH 3 COH CH3異丁烯 水 叔丁醇（TBA）因此，降低 TBA 含量的關(guān)鍵是降低原料中的水含量。因此，MSBE 含量高也是因?yàn)榭偞枷┍炔蛔慊蚍磻?yīng)物料停留時間過長造成的。調(diào)整方法為：（1）提高反應(yīng)器進(jìn)料醇烯比，降低反應(yīng)器部分 DIB 的生成；（2）增大催化蒸餾塔反應(yīng)段補(bǔ)充甲醇量，或?qū)⒀a(bǔ)充甲醇進(jìn)料口改為下部進(jìn)料口，降低催化蒸餾塔25 / 57反應(yīng)段 DIB 的生成；（3）檢查靜態(tài)混合器的混合效果，若混合效果不好，更換混合效果好的混合器；（4）適當(dāng)提高進(jìn)料量，提高反應(yīng)器空速，降低反應(yīng)物料的停留時間，減少副反應(yīng)的發(fā)生。 調(diào)整方案 DIB 含量高生成 DIB 是合成 MTBE 過程中的一個副反應(yīng)，應(yīng)該采取相應(yīng)的手段，避免 DIB 的生成。另外，雖然指標(biāo)中沒有提到，MSBE 的存在也嚴(yán)重影響 MTBE 純度，需要認(rèn)真分析原因加以處理。 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)MTBE 產(chǎn)品質(zhì)量的控制指標(biāo)為 MTBE≥％（wt）(扣除 C5后≥98％), TBA ～％（wt）, DIB ～％（wt） , 甲醇≤％（wt） ,C4＜％（wt）,C 5＜％（wt） 。預(yù)期本裝置未反應(yīng) C4達(dá)到如下指標(biāo)見表 .表 未反應(yīng) C4產(chǎn)品性質(zhì)組分 wt％丙烯 丙烷 異丁烷 異丁烯 正丁烯 1 正丁烷 反丁烯 2 順丁烯 2 水 二甲醚 甲醇 ≤50ppmMTBE ≤50ppm小計(jì) 100 中間產(chǎn)品性質(zhì)24 / 576 工藝調(diào)整方案 MTBE 產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)整方案 對于 MTBE 裝置來說，影響 MTBE 產(chǎn)品質(zhì)量的因素有叔丁醇（TBA） 、二聚物（DIB） 、甲基仲丁基醚（MSBE） 、甲醇、C C 5含量等。MTBE 辛烷值高（MON101，RON117） ，且調(diào)合性能優(yōu)良，可用作高辛烷值無鉛車用汽油的添加組分，又是汽油中所需氧含量的重要來源。） ℃ ≤7 高錳酸鉀試驗(yàn) 分 ≥508 水溶液試驗(yàn) 澄清9 水分含量 m％ ≤10 游離酸（以 HCOOH 計(jì)）含量 ppm ≤1511 游離堿（以 HN3 含量） ppm ≤212 羰基化合物（以 HCOH 計(jì)）含量 ppm ≤2013 蒸發(fā)殘?jiān)?ppm ≤1014 氣味 無特殊異臭氣味15 乙醇含量 ％ ≤22 / 57 催化劑性質(zhì)輔助材料為強(qiáng)酸型大孔陽離子交換樹脂催化劑，年用量為 噸（干基） 。裝置設(shè)計(jì)能耗為：表 裝置綜合能耗計(jì)算表消耗量 能耗指標(biāo) 能耗序號 項(xiàng) 目單位 數(shù)量 單位 數(shù)量 MJ1 除鹽水 t/h MJ/t 2 循環(huán)水 t/h 928 MJ/t 3 電力 kW MJ/（kwh ） 4 蒸汽 t/h MJ/t 3182 5 凝結(jié)水 t/h MJ/t 6 凈化風(fēng) m3n/h 120 MJ/Nm3 7 污水 t/h MJ/t 8 氮?dú)?m3n/h 10 MJ/Nm3 小計(jì) 小時能耗：單位能耗： 界區(qū)條件表20 / 57表 界區(qū)條件表界 區(qū)序號 名稱 進(jìn) 出 狀態(tài)輸送方式壓力MPa(G)溫度℃管徑mm流量kg／hm3／h或 t／h保溫或保冷1 C4原料 √ 液 連續(xù) 40 150 巖棉2 甲醇進(jìn)料 √ 液 連續(xù) 40 50 3 開工甲醇 出裝置 √ 液 間斷 40 50 4 MTBE 產(chǎn)品 √ 液 連續(xù) 40 80 5 剩余 C4 √ 液 連續(xù) 40 150 巖棉6 低壓瓦斯 √ 氣 間斷 60 300 7 循環(huán)冷水 √ 液 連續(xù) 31 450 8188 循環(huán)熱水 √ 液 連續(xù) 40 450 8179 新鮮水 √ 液 間斷 常溫 50 1010 除鹽水 √ 液 間斷 40 80 20 巖棉11 蒸汽 √ 氣 連續(xù) 1 250 250 巖棉12 蒸汽凝結(jié) 水 √ 液 連續(xù) 183 100 巖棉13 凈化風(fēng) √ 氣 連續(xù) 40 50 2Nm3／min14 非凈化風(fēng) √ 氣 間斷 常溫 80 5Nm3／min15 氮?dú)?√ 氣 間斷 常溫 80 1Nm3／min16 再生水 √ 液 間斷 常溫 100 2017 剩余 C4 去改質(zhì)裝置 √ 液 間斷 40 40 1221 / 574 主要原料及輔助材料性質(zhì) 主要原料性質(zhì)根據(jù)總流程的安排，本裝置是用催化裂化裝置的液化氣經(jīng)過氣體分餾后得到的碳四以及外購的工業(yè)甲醇為原料，組成如下： C4原料表 C4原料性質(zhì)組 分 wt％丙烯 丙烷 異丁烷 異丁烯 正丁烯 1 正丁烷 反丁烯 2 順丁烯 2 異戊烷 水 小計(jì) 100要求控制陽離子含量 2 ppm。15 / 573 主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 設(shè)計(jì)物料平衡表 裝置物料平衡序號 物料名稱 Wt％ kg/h t/d t/a 備 注進(jìn)料1 C4餾分 43330 3639722 甲醇 4934 3 補(bǔ)充水 3 合計(jì) 100 48267 出料1 MTBE 產(chǎn)品 13880 1165922 未反應(yīng) C4 3 損失 合計(jì) 100 48267 裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號 指 標(biāo) 名 稱 單位 數(shù)量 備注1 設(shè)計(jì)規(guī)模 104t/a 12 MTBE 產(chǎn)品2 消耗指 標(biāo)碳四原料 104t/a 甲醇 104t/a 催化劑 t/a 循環(huán)冷卻水 t/h 928 不含間斷用量除鹽水 t/h 電 kW 不含間斷用量 蒸汽 t/h 不含間斷用量氮?dú)?Nm3/h 10 間斷儀表空氣 Nm3/h 120 不含間斷用量非凈化風(fēng) Nm3/h 480 開停工用，間斷3 裝置占地面積 m2 2748 常壓、催化、雙脫、氣分和 MTBE 聯(lián)合布置4 三廢排放量廢氣 kg/h 火炬管網(wǎng)廢水 t/h 污水處理廠廢渣 t 每一年排放一次5 能耗指標(biāo) MJ/t MTBE 產(chǎn)品 6 工藝設(shè)備總臺數(shù) 臺 69其中：反應(yīng)器 臺 316 / 57序號 指 標(biāo) 名 稱 單位 數(shù)量 備注塔器 臺 3容器 臺 7冷換 臺 14機(jī)泵 臺 15其它 臺 277 總投資 萬元 主要工藝指標(biāo) 醚化反應(yīng)器（1112R101）表 醚化反應(yīng)器控制指標(biāo)進(jìn)料醇烯比 分子比 ～操作溫度 ℃ 40～74操作壓力 MPa(g) ～異丁烯轉(zhuǎn)化率 m％ ≥90 催化蒸餾塔（1112C101）表 催化蒸餾塔控制指標(biāo)塔頂溫度 ℃ 塔底溫度 ℃ 131塔頂壓力 MPa(g) 回流比 分子比 異丁烯轉(zhuǎn)化率 m％ ≥98 甲醇萃取塔（1112C102）表 甲醇萃取塔控制指標(biāo)操作溫度 ℃ 40塔頂壓力 MPa(g) 油水比 重量比 5 甲醇回收塔（1112C103）表 甲醇回收塔控制指標(biāo)塔頂溫度 ℃ 塔底溫度 ℃ 130塔頂壓力 MPa(g) 回流比 分子比 6～9 公用工程指標(biāo) 公用工程技術(shù)指標(biāo)17 / 57表 公用工程指標(biāo)名稱 項(xiàng) 目 單位 指標(biāo) 備注溫度 ℃ ≤循環(huán)水壓力 MPa ≥ 壓力 MPa ～凈化風(fēng) 壓力 MPa ≥工業(yè)風(fēng) 壓力 MPa ≥除鹽水 壓力 MPa ≥ 壓力 MPa ～新鮮水 壓力 MPa ≥ 公用工程消耗指標(biāo)裝置所需的蒸汽、循環(huán)水、新鮮水、非凈化風(fēng)、氮?dú)獾裙霉こ坦芫€自系統(tǒng)引進(jìn)；凈化風(fēng)從催化裝置引入；裝置產(chǎn)生的凝結(jié)水排到裝置外凝結(jié)水站；裝置間斷產(chǎn)生的廢水（分水包排出）排到裝置外污水處理廠；裝置生產(chǎn)及照明用電由廠區(qū)供給；通訊電纜由裝置外送至裝置。 工藝原則流程圖工藝原則流程圖見附圖 1。甲醇回收塔（1112C103）底部設(shè)有重沸器（ 1112E110） ，以蒸汽作為加熱介質(zhì)為回收甲醇提供熱源。冷凝液由醇回收塔回流泵（1112P106A/B）抽出，其中大部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥 FIC10901 用作甲醇回收塔（1112C103）的回流打入塔頂，另一部分經(jīng)回流罐的液位調(diào)節(jié)閥 LIC10901 調(diào)節(jié)液位后送至甲醇原料罐（1112D102）循環(huán)使用。甲醇回收塔（1112C103）頂餾出物為甲醇、微量水和烴的混合物，經(jīng)塔頂冷凝器（1112E109A/B）冷凝冷卻后進(jìn)入塔頂回流罐（ 1112D105） 。萃余液即基本不含甲醇的剩余 C4 從塔頂排至剩余 C4 罐（1112D106） ，用剩余 C4 泵（1112P107A/B）經(jīng)過液位控14 / 57制閥 LIC11001 及流量計(jì) FT11001 送出裝置至罐區(qū)。在甲醇萃取塔（1112C102 ）中，剩余 C4 與甲醇的混合物為分散相，萃取水為連續(xù)相，兩液相連續(xù)逆向流動，使甲醇被水所萃取。反應(yīng)剩余甲醇與剩余 C4 的共沸物，用催化蒸餾塔回流泵從回流罐中抽出，一部分作為回流，另一部分經(jīng)萃取塔進(jìn)料冷卻器（1112E104）冷卻送入甲醇萃取塔（ 1112C102）下部。為控制催化蒸餾塔頂不帶出 MTBE，在塔下部尚設(shè)有靈敏點(diǎn)溫度控制 TIC10514 與蒸汽流量控制閥 FIC10502 串級控制蒸汽量。催化蒸餾塔（1112C101）底設(shè)有催化蒸餾塔重沸器（ 1112E105） ，該重沸器以蒸汽作為加熱介質(zhì)，為催化蒸餾提供熱源。催化蒸餾塔（1112C101）底部流出物為 MTBE 產(chǎn)品，該物流依靠塔的壓力壓出，經(jīng)與進(jìn)料在催化蒸餾塔進(jìn)料MTBE 產(chǎn)品換熱器（1112E102）換熱后，再經(jīng) MTBE 產(chǎn)品冷卻器（1112E106 ）冷卻至 40℃，經(jīng)流量計(jì) FT10401 計(jì)量后送往裝置外 MTBE 產(chǎn)品罐區(qū)貯存?；亓鞴揄敳荒龤怏w經(jīng)壓力控制閥PIC10602 放至火炬管網(wǎng)。在催化蒸餾塔（1112C101）的操作條件下，甲醇與 C4 形成共沸物，共沸物從塔頂餾出。從甲醇凈化器（1112D103）來的補(bǔ)充甲醇也進(jìn)入催化蒸餾塔（1112C101）的反應(yīng)段。醚化反應(yīng)器（1112R101）出料進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)料－ MTBE 產(chǎn)品換熱器（1112E102）殼程，與催化蒸餾塔底 MTBE 產(chǎn)品換熱后，進(jìn)入催化蒸餾塔（ 1112C101） 。從醚化反應(yīng)器（1112R101）出來的反應(yīng)物料進(jìn)入催化蒸餾部分。在反應(yīng)條件下尚有少量副反應(yīng)：異丁烯水合生成叔丁醇（TBA） ，異丁烯自聚生成二聚物（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） 。該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，選擇性很高，反應(yīng)物料在混相反應(yīng)器內(nèi)部分汽化，吸收反應(yīng)熱以控制反應(yīng)溫度在適當(dāng)?shù)姆秶?。醚化反?yīng)器（1112R101）是混相反應(yīng)器，其中裝有 30 噸（干基）離子交換樹脂，該樹脂既可用作凈化劑，又可用作反應(yīng)催化劑。C4 原料和甲醇在混合器（1112M101，1112M102）中進(jìn)行充分混合后，通過在線氣相色譜 AT10301 分析異丁烯與甲醇的比例，對甲醇的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足醇烯比的要求；C 4 原料和甲醇的混合物經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料加熱器（1112E101）進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料過濾器（ 1112SR103A/B）過濾物料中所攜帶的雜質(zhì)，然后進(jìn)入醚化反應(yīng)器（1112R101 ） 。C 4 原料經(jīng)緊急隔斷閥 HV10101，用 C4 原料泵（1112P101A/B）升壓經(jīng)過流量計(jì) 1112FT10101 及流量控制閥 1112FICQ10101 送至 C4－甲醇混合器（1112M101） 。（1）原料配制和混相反應(yīng)部分原料配制和混相反應(yīng)部分工藝管道及儀表流程圖見 11120PEDW020101，11120PEDW020102，11120PEDW020103。（2）采用了催化蒸餾技術(shù)，可以使反應(yīng)熱進(jìn)一步充分利用，供催化蒸餾塔內(nèi)的液體蒸發(fā)，進(jìn)一步節(jié)約能耗。 節(jié)能措施裝置的節(jié)能措施主要有：采用混相床和催化蒸餾新技術(shù)，可以節(jié)能，降低單位能耗。精餾實(shí)現(xiàn)甲醇與水的分離并回收反應(yīng)剩余甲醇，回收的甲醇返回甲醇原料罐循環(huán)使用。 甲醇回收塔采用加壓操作該裝置甲醇回收塔不同于常規(guī)甲醇回收塔的常壓操作，采用加壓操作。 采用固定床混相反應(yīng)器固定床混相反應(yīng)器的原理、特點(diǎn)見 的有關(guān)介紹。 技術(shù)特點(diǎn) 采用一反三塔流程該設(shè)計(jì)采用混相床—催化蒸餾深度轉(zhuǎn)化組合工藝，一反三塔流程。醚化用樹脂催化劑失活后，可進(jìn)行再生，方法如下：對催化劑微孔不溶性堵塞引起的失活尚沒有11 / 57辦法恢復(fù)催化劑的活性；單純的磺酸根脫落引起的催化劑失活，可以用再一次磺化處理的方法恢復(fù)催化劑的活性，但如果磺酸根脫落同時伴有積碳微孔堵塞時，就不能完全恢復(fù)其活性；催化劑失活是有金屬離子或堿性有機(jī)胺類中和而失活的，則可以用酸洗的方法將金屬離子或有機(jī)胺洗下來，催化劑恢復(fù)其大部分活性，可以繼續(xù)在醚化反應(yīng)中應(yīng)用。但在生產(chǎn)中，床層溫度超過 100℃，催化劑就會失活。第