芳構(gòu)化技術(shù)、工藝情況說(shuō)明

1、15萬(wàn)噸/年液化氣綜合利用建設(shè)項(xiàng)目采用的技術(shù)、工藝情況說(shuō)明技術(shù)來(lái)源：mtbe單元采用預(yù)反應(yīng)加催化蒸餾技術(shù)，生產(chǎn)技術(shù)采用原有mtbe裝置舊設(shè)備，芳構(gòu)化單元采用中國(guó)石化集團(tuán)南京工程有限公司提供工藝包，由遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院大慶分院完成工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程：(1) 醚化反應(yīng)系統(tǒng)含異丁烯的c4自罐區(qū)經(jīng)原料泵（p-101）升壓進(jìn)入mtbe單元，甲醇自罐區(qū)經(jīng)甲醇原料泵（p-102）升壓進(jìn)入裝置，兩股原料按醇烯比為1.001.15（分子比）配比進(jìn)入混合器，然后經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器（e-101）將原料預(yù)熱到適當(dāng)溫度后進(jìn)入反應(yīng)原料凈化器r-102a/b，為固定床醚化反應(yīng)器。再進(jìn)入醚化反應(yīng)器r-101,在反應(yīng)條件下原料碳

2、四中的異丁烯與甲醇反應(yīng)生成mtbe。該反應(yīng)屬可逆放熱反應(yīng)，且選擇性很高，為防止催化劑超溫，還可以采用外循環(huán)冷卻取出大部分反應(yīng)熱。也就是將一部分第一醚化反應(yīng)器(r-101)流出物通過(guò)外循環(huán)冷卻器（e-102）冷卻，經(jīng)外循環(huán)泵升壓與反應(yīng)新鮮進(jìn)料混合再返回第一醚化反應(yīng)器（r-101）入口。醚化反應(yīng)器（r-101）中異丁烯的轉(zhuǎn)化率約90%左右。在反應(yīng)條件下尚有少量副反應(yīng)發(fā)生：少量異丁烯水合生成叔丁醇（tba）,異丁烯二聚（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）。(2) 催化蒸餾系統(tǒng)醚化反應(yīng)器流出物經(jīng)催化蒸餾塔進(jìn)料換熱器（e-103）與塔底流出物換熱后進(jìn)入催化蒸

3、餾塔（t-101），催化蒸餾塔由提餾段、反應(yīng)段和精餾段三部分組成。進(jìn)料中的殘余異丁烯在塔內(nèi)的反應(yīng)段和甲醇繼續(xù)反應(yīng)，生成的mtbe隨時(shí)分離，為保持深度轉(zhuǎn)化需不斷往反應(yīng)段內(nèi)注入凈化甲醇，從而使合成mtbe的反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，可達(dá)到異丁烯的深度轉(zhuǎn)化（95%）。催化蒸餾塔具有產(chǎn)品分離的作用，甲醇和剩余c4所形成的低沸點(diǎn)共沸物從塔頂餾出，餾出物經(jīng)催化蒸餾塔頂冷凝器(e-104)冷凝后進(jìn)入催化蒸餾塔回流罐(v-103)，凝液經(jīng)催化蒸餾塔回流泵(p-104)一部分作塔的回流打入塔頂，另一部分經(jīng)冷卻后作為甲醇萃取塔（t-102）進(jìn)料。 塔底產(chǎn)品mtbe經(jīng)催化蒸餾進(jìn)料換熱器（e-103）冷卻然后mtbe冷卻器(e-

4、106)進(jìn)一步冷卻至40，作為裝置的產(chǎn)品送往產(chǎn)品罐區(qū)。(3) 甲醇回收系統(tǒng) 來(lái)自產(chǎn)品分離部分的c4、甲醇共沸物經(jīng)萃取塔進(jìn)料冷卻器(e-107)用循環(huán)水冷至40后進(jìn)入甲醇萃取塔(t-102)下部，塔頂進(jìn)入物料是甲醇回收塔(t-103)底送來(lái)并經(jīng)冷卻至40的循環(huán)萃取水(料：水=3：1)經(jīng)逆流萃取后，甲醇幾乎全部溶于水中，甲醇萃取塔(t-102) 塔頂排出的未反應(yīng)c4進(jìn)入剩余碳四罐（v-104）。含甲醇的萃取水由塔底進(jìn)入甲醇回收塔進(jìn)料換熱器(e-108) 殼程與來(lái)自甲醇回收塔底的萃取水換熱后進(jìn)入甲醇回收塔(t-103)。塔頂流出物經(jīng)甲醇回收塔頂冷凝器(e-109)冷凝后進(jìn)入甲醇回收塔回流罐(v-10

5、5)，冷凝物經(jīng)甲醇回收塔回流泵(p-107) ，一部分打入塔頂作回流，另一部分送往甲醇原料罐區(qū)作為部分原料甲醇循環(huán)使用。甲醇回收塔底物料為循環(huán)萃取水，經(jīng)甲醇回收塔進(jìn)料換熱器（e-108）換熱,再由萃取塔進(jìn)水泵(p-108)升壓，經(jīng)過(guò)萃取塔進(jìn)水冷卻器(e-111)冷卻至一定溫度后進(jìn)入甲醇萃取塔，甲醇回收塔底設(shè)有重沸器(e-110)由1.0mpa蒸氣加熱。（4）加熱反應(yīng)部分加熱反應(yīng)單元包括原料-產(chǎn)物換熱、加熱爐、反應(yīng)器、等單元設(shè)備操作。由罐區(qū)來(lái)的原料c4 和輕油分別進(jìn)入原料緩沖罐（v202 、v201）。原料c4 經(jīng)泵（p202ab） 提升后，經(jīng)計(jì)量控制，一線送至原料-產(chǎn)物換熱器（e201ab ）

6、，另一線送至液化氣-產(chǎn)物換熱器（e202）； 原料輕油經(jīng)泵（p201ab） 提升后經(jīng)計(jì)量控制，與一線原料c4 混合送至原料-產(chǎn)物換熱器（e201ab） ?；旌显戏謩e經(jīng)原料-產(chǎn)物換熱器（e201ab、e203ab）、加熱爐（f201）加熱至280390后由反應(yīng)器（r201）頂部進(jìn)入反應(yīng)器。部分原料液化氣（或貧烯液化氣）經(jīng)液化氣產(chǎn)物換熱器（e202）加熱汽化后，經(jīng)計(jì)量控制分兩線由反應(yīng)器（r201）中部?jī)蓛纱呋瘎┐仓g注入反應(yīng)器，以備調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)床層進(jìn)口溫度。反應(yīng)產(chǎn)物由反應(yīng)器（r201）底部采出分別經(jīng)原料產(chǎn)物換熱器（e201ab、e103ab）換熱后進(jìn)入產(chǎn)物分液分離罐（v203），罐底部凝液經(jīng)

7、泵（p203ab）提升并計(jì)量控制后進(jìn)入穩(wěn)定塔；罐頂分離出的氣相經(jīng)產(chǎn)物空冷器（ac201）、產(chǎn)物水冷器（e204）換熱到40后進(jìn)入產(chǎn)物凝液分離罐（v204），罐頂部采出為不凝氣，進(jìn)入吸收解析塔（t201）中部塔板，底部采出液相，經(jīng)泵（p204ab）提升后進(jìn)入吸收解析塔中部下一塊塔板。（5）產(chǎn)物分餾部分 產(chǎn)物分餾部分包括三個(gè)塔系：吸收解析塔（t201）、穩(wěn)定塔（t202）及脫重塔（t203）。進(jìn)入吸收解析塔（t201） 中段塔板的不凝氣和凝液，與塔頂吸收油逆向接觸吸收，塔頂分離出不凝氣；吸收解析塔吸收段設(shè)置循環(huán)取熱系統(tǒng)，降低吸收操作溫度，以維持較好的吸收效果；塔底設(shè)置再沸器（e207），塔底液相出

8、料為吸收富液，經(jīng)泵（p205ab） 提升后與v203 底部凝液混合后分別經(jīng)富液-芳烴換熱器（e211ab ）、穩(wěn)定塔進(jìn)出物料換熱器（e208ab）換熱后，進(jìn)入穩(wěn)定塔（t202）中部塔板；穩(wěn)定塔塔頂設(shè)置空冷器（ac202）、水冷器（e209），塔頂出料冷卻至40進(jìn)入穩(wěn)定塔頂回流罐（v205） 。餾出物料為主要含c3、c4 及少量c5+的烷烴混合物，作為貧烯液化氣經(jīng)泵（p208ab）提升后一分部回流至穩(wěn)定塔頂，一部分送至產(chǎn)品罐區(qū)、一部分返回反應(yīng)單元作為催化劑床層降溫物料。穩(wěn)定塔底設(shè)置再沸器（e210）， 塔底液相采出物料為芳構(gòu)化油，經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)出物料換熱器（e208ab） 換熱后，一部分經(jīng)泵（p20

9、7ab） 提升并經(jīng)吸收液水冷器（e205）冷卻至40后返回吸收解析塔（t201）塔頂作為吸收液，一部分經(jīng)穩(wěn)定塔塔底液位、計(jì)量控制后送入脫重塔（t203） 中部塔板。脫重塔塔頂設(shè)置富液-芳烴換熱器（e211ab ），以回收部分熱能。換熱后的混合芳烴餾分進(jìn)入脫重塔頂水冷器（e212） 冷卻至40進(jìn)入脫重塔頂回流罐（v206） 。脫重塔（t203） 塔頂餾出物料為產(chǎn)品輕芳構(gòu)化油，塔底液相采出物料為少量重芳構(gòu)化油，經(jīng)混合重芳烴冷卻器（e213）冷卻至40后，由泵（p210ab）提升送出。（6）催化劑再生部分 反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，隨著反應(yīng)器（r201） 中催化劑表面結(jié)焦量的增加，催化劑表面活性降低，當(dāng)檢

10、測(cè)到產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足要求時(shí)，需將反應(yīng)器（r201） 切換出反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行催化劑燒焦再生處理。催化劑再生采用氮?dú)夂涂諝庾鳛樵偕鷼怏w，并控制再生氣體中的氧含量，以防止反應(yīng)器催化劑床層再生燒焦超溫破壞催化劑。燒焦前，首先啟動(dòng)再生循環(huán)氣壓縮機(jī)（c201a/b），將氮?dú)庖翂嚎s機(jī)（c201a/b）入口處，并經(jīng)壓縮機(jī)（c201a/b）升壓至1.0mpa、換熱器（e201ab、e203ab）換熱、加熱爐f201 加熱后，進(jìn)入反應(yīng)器（r201 ）給催化劑床層進(jìn)行循環(huán)熱氮吹掃，循環(huán)加熱。熱氮出反應(yīng)器（r201）后經(jīng)換熱器（e201ab、e203ab）與循環(huán)再生氣換熱后進(jìn)入再生循環(huán)氣冷卻器（e216 ）冷卻后進(jìn)入再生循環(huán)氣分液罐（v207），分液罐（v207）罐底分離出循環(huán)氣中帶出的油滴，并間歇排除，罐頂為循環(huán)氣，引至壓縮機(jī)（c201a/b）入口增壓循環(huán)，以逐步將反應(yīng)器中的油氣帶出。當(dāng)反應(yīng)器中殘留的油氣滿足安全要求，且反應(yīng)器進(jìn)口循環(huán)再生氣的溫度達(dá)到燒焦需要的溫度時(shí)，開(kāi)始從壓縮機(jī)（c201a/b）入口引入空氣，燒焦初始，要求控制循環(huán)再生氣中氧體積含量不高于0.5%， 以控制反應(yīng)器再生時(shí)的溫升不高于50。根據(jù)反應(yīng)器燒焦情況（關(guān)注溫升）， 逐步緩慢的提高循環(huán)氣中氧含量和