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年產(chǎn)5萬噸甲基叔丁基醚生產(chǎn)工藝-文庫吧資料

2025-06-23 01:42本頁面
  

【正文】 計要求)塔頂MTBE的量為:塔頂甲醇的量為:已知精餾塔進料組成和流量為反應(yīng)器出口物料的組成和流量表19 對精餾塔進行物料衡算列表如下:名稱進料kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)kg/kg餾出液kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)kg/kg釜液kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)kg/kg丙烯丙烷異丁烷正丁烯正丁烷反丁烯順丁烯正戊烷丙二烯1,3丁二烯異丁烯甲醇MTBETBA∑表20 MTBE精餾塔組分表2:名稱進料kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)kmol/kmol 餾出液kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)kmol/kmol 釜液kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)kmol/kmol丙烯丙烷異丁烷正丁烯正丁烷反丁烯順丁烯正戊烷丙二烯1,3丁二烯異丁烯甲醇MTBETBA∑ 萃取塔物料衡算根據(jù)已知數(shù)據(jù)按比例計算得,萃取塔萃取水流量為 萃取水組成為: 水和甲醇 。表13 反應(yīng)器A進料組成及流量(醇烯混合物的組成及流量)組分摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)Kmol/kmol質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)kg/kg丙烯丙烷異丁烷正丁烯正丁烷反丁烯順丁烯正戊烷丙二烯1,3丁二烯異丁烯水甲醇其他∑其他雜質(zhì)含量可忽略不計 反應(yīng)器一段反應(yīng)產(chǎn)物及循環(huán)物料的組成及流量:主反應(yīng)方程式: +副反應(yīng)方程式: + 異丁烯→已知異丁烯生成MTBE的選擇性為99%,甲醇生成MTBE的選擇性為100%.一段反應(yīng)轉(zhuǎn)換率為74%,反應(yīng)的異丁烯為: MTBE產(chǎn)量為: 由于生成1的TBA需要1的水,所以生成TBA的量為 :剩下的異丁烯流量為:剩下的甲醇流量為 : 表14 反應(yīng)器一段出口反應(yīng)產(chǎn)物的組成及流量:組分摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)Kmol/kmol質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量分?jǐn)?shù)kg/kg丙烯丙烷異丁烷正丁烯正丁烷反丁烯順丁烯正戊烷丙二烯1,3丁二烯異丁烯甲醇MTBETBA∑—。綜上所述:根據(jù)各方面的調(diào)查, 年產(chǎn)22萬噸MTBE的生產(chǎn)工藝是可行的。除了作汽油添加劑外,MTBE還是良好的反應(yīng)溶劑和試劑。那么國內(nèi)MTBE今后的發(fā)展因注重以下方面:(1)新建項目應(yīng)慎重,不易用全新的技術(shù),穩(wěn)定,可靠,安全是考慮的重點;(2)關(guān)注轉(zhuǎn)產(chǎn)技術(shù),從MTBE的發(fā)展前景看,應(yīng)及早為MTBE找更多的發(fā)展前途。2009年,國內(nèi)MTBE產(chǎn)品價格較去年低,主要原因是煉油廠開工率低,進口量多;銷售量減少,中間商操作減少等等。;,其中汽油領(lǐng)域需求量219萬t。MTBE任講是我們重要的汽油辛烷值改進劑,我國煉油工業(yè)正處于發(fā)展期,加之油品質(zhì)量升級和排放要求的提高,以及進口高硫原油加工量的增加,MTBE的添加比例以其消費量將逐步提高,MTBE的總需求趨勢將穩(wěn)步增長。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,汽車工業(yè)隨之快速發(fā)展,在此作用下,國內(nèi)在家或者擬建MTBE項目不斷增加。目前國內(nèi)有MTBE生產(chǎn)裝置50多套。至今,全美已經(jīng)有26個州相繼禁用MTBE,作為替代品的乙基叔丁基醚消費量在逐步增長;同時,歐洲也以可再生能源乙醇取代MTBE,導(dǎo)致歐洲MTBE的需求量也大幅度下降。表8生產(chǎn)控制一覽表序號取樣點分析方法控制指標(biāo)1碳四原料罐除金屬陽離子為化學(xué)或比色法,其余為色譜法異丁烯含量18~42%≤% 、 ≤% ACN≤20ppm 陽離子﹤4ppm、水≤% 2甲醇罐氣相色譜法按GB33876工業(yè)一級品要求3丁烯1餾分罐氣相色譜法異丁烯≤%甲醇≤%MTBE≤0. 5%4保護反應(yīng)器口陽離子﹤1ppm 水≤%5E101出口氣相色譜法6R103入口氣相色譜法7R101內(nèi)氣相色譜法8R101A出口氣相色譜法9R101B出口氣相色譜法10T101入口氣相色譜法甲醇、≤11T101內(nèi)氣相色譜法12V105排污甲醇含量≤%13R104入口化學(xué)分析法HCL含量2~4%14R104出口化學(xué)分析法NaOH含量2~6%表9三廢及處理序號名稱規(guī)格數(shù)量數(shù)量排放點備注正常T/H最大T/H1含醇廢水甲醇≤%——V105排化污水池2酸堿廢水PH 5~10——18V104排化污水池3化驗室廢水PH 5~10——排化污水池4含油廢水油烴≤10ppm320輻射水池排化污水池5廢氣㎏/HV106排大氣6殘液%㎏/HT101從2008年至今,由于金融危機以及美國禁用MTBE的影響,北美其他一些國家,歐洲部分國家也開始逐步減少MTBE在汽油中的加入,對全球MTBE的生產(chǎn)和消費產(chǎn)生較大影響。生產(chǎn)過程中壓力排放事故排放氣體均收集于汽液分離槽V114中,經(jīng)緩沖后再排入火炬系統(tǒng),捕集液由不合格品泵抽回裝置中。㎏/時,B閥開,多余氣體排出界區(qū)。E120液面由LIC111控制,壓力由PRC101控制;E121液面由LIC112控制,壓力由PRC108控制;E122液面由LIC113控制,裝置內(nèi)設(shè)有低壓水膨脹槽V11230㎏/蒸汽凝水和9㎏/蒸汽凝水收集與V112中,在V112中閃蒸罐3㎏/飽和蒸汽,閃蒸罐的3㎏/飽和蒸汽部分利用于用氣設(shè)備的熱源以及綜合樓氣源,㎏/,飽和蒸汽在用作熱源。各生產(chǎn)工序中產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品,可根據(jù)物料組成情況分別收集與V108A/B,V113槽中,之后再適時的一不合格品泵P112A/B或P101A/B送有關(guān)設(shè)備進行處理。由MTBE成品冷卻器E108來的MTBE成品進入MTBE成品貯罐槽V107A/B中,由MTBE成品泵P110A/B抽出,經(jīng)FRQ119進行流量記錄與累計后,間斷送油品車間,845B罐區(qū)C104槽以備外運,為保證V107A/~㎏/,設(shè)有一套分程調(diào)節(jié)裝置PICA107,㎏/G時,A閥開,補入氮氣,㎏/時,B閥開,向火炬系統(tǒng)泄壓。大部分萃取水循環(huán)至萃取系統(tǒng)。V106槽的不凝氣通過帶有夾套冷卻的放空管排出大氣。T104塔的熱量由3蒸汽加熱的甲醇塔再沸器E108供給,蒸汽量由FRC126控制。萃取水來自萃取水槽V105,由萃取水泵P107A/B送入T103上部,水量由FIC107控制,碳四烴經(jīng)T103水洗后,控制甲醇含量≤%,自壓排入丁烯1餾分槽V108,T103底部的萃取液其中含甲醇10%左右,去甲醇回收塔。萃取相界面和壓力分別由LICA106和PRC106控制。 T101塔頂?shù)膲毫νㄟ^壓力調(diào)節(jié)器PRC103進行控制,一般情況下用冷凝器的冷卻水量調(diào)節(jié)控制塔壓力,當(dāng)不凝氣增加而用冷卻水量無法控制塔頂壓力時,則開啟手動遙控閥HICA 101,將不凝氣體排放至火炬系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)MTBE成品中膠質(zhì)超過指標(biāo)時,T101塔可改由第二塊板側(cè)線采出MTBE成品。該物料經(jīng)醚踏底出料換熱器E104與一醚塔T101底部排出物料MTBE進行熱交換,使之加熱到80℃,而后進入一醚塔預(yù)熱器E105,用911925Pa蒸汽加熱,℃,進入第一脫醚塔第46塊板。 由二段流出的物料,℃,經(jīng)一器二段循環(huán)泵P104A/B抽出,視情況一部分經(jīng)一器二段經(jīng)循環(huán)冷卻器E101冷卻后,循環(huán)回到二段上部,循環(huán)量由FRC103控制,冷卻溫度由TRC103控制為69℃,另一部分物料則通過一器二段出口冷卻器E103冷卻溫度由TRC104控制為69℃之后進入R101B(A),即一器三段中,三段操作條件:出口壓力:,出口溫度:℃. 當(dāng)物料經(jīng)過三段床層反應(yīng)后,異丁烯轉(zhuǎn)化率達93%,當(dāng)一段或二段觸媒嚴(yán)重失活時,A與B互換。脫除陽離子的新鮮物料由R103出來后,與第一醚化反應(yīng)器R101A/B一段循環(huán)物料混合一起進入原料換熱器E101,在E101中由TRC101表調(diào)節(jié)蒸汽加熱或循環(huán)水冷卻,控制出口溫度為55℃,然后進入R101A/B的一段,原料中的異丁烯與甲醇在接觸媒床層進行反應(yīng)。5℃,冷卻后的物料進入保護反應(yīng)器R103A/B,以脫除原料的金屬陽離子。 碳四原料進入P101泵簽經(jīng)在線色譜AR101分析原料中異丁烯含量,V102中的甲醇經(jīng)甲醇原料泵P102A/B抽出,經(jīng)FI111計量后與P101來的碳四混合。來自836罐區(qū)的混合碳四原料經(jīng)FRQ109進行流量記錄與累積后進入碳四原料儲罐V101,V101液面通過LICA101液面調(diào)節(jié)器保持穩(wěn)定,來自845B區(qū)的工業(yè)甲醇經(jīng)FRQ110進行流量記錄與累積后進入甲醇儲罐V102,其液面由LIA115進行液面指示與報警。主反應(yīng)方程式: +副反應(yīng)方程式: + (TBA) 其中選擇工藝參數(shù),必須綜合考慮動力學(xué)和熱力學(xué)因素,采用外循環(huán)冷卻絕熱式固定床反應(yīng)器,采用水萃取法回收過量甲醇后,以蒸餾方式使甲醇——水分離,甲醇循環(huán)使用。(5)MTBE在230~280℃,在有催化劑存在下與空氣氧化可以生成異戊二烯。(3)MTBE在酸性三氧化二鋁存在下,于20℃和壓力條件下,生成異丁烯、甲醇,根據(jù)此特點可生產(chǎn)高純度異丁烯。【3】表5 MTBE物理性質(zhì)常 數(shù) 名 稱單位數(shù)據(jù)沸 點℃冰 點℃—閃 點℃生成自由能(Gf298)液 相KJ/mol—氣 相自 燃 點℃460爆 炸 范 圍空氣vol%~液 體 比 重(℃)臨 界 壓 力amt溶 解 度20℃在100g水中溶醚g20℃在100g醚中溶水燃 燒 熱KJ/㎏蒸 發(fā) 潛 熱KJ/㎏液 體 熱 容KJ/㎏K折 光 指 數(shù)(20℃)絕對熵液 相KJ/mol氣 相生成熱液 相KJ/mol—氣 相(1)MTBE與氧氣或空氣接觸時,不能形成爆炸性過氧化物。(4)防火勢和爆炸波的擴展和蔓延,不形成新的燃燒條件。(2)格局空氣和氧化劑,設(shè)備要密閉,采用氮封,水封等是可燃物與氧氣隔絕。甲醇、MTBE有一定毒性,輔助材料和鹽酸等的水溶液則有一定的腐蝕性,且系統(tǒng)操作壓力也較高。閃點低于環(huán)境溫度,其蒸氣與空氣在不正常操作情況下。64~℃ 、蒸餾量≥%游離酸:≤% 、 游離堿≤%水≤%
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