MTBE生產(chǎn)工藝(lyj)

1、MTBE生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝車用汽油專用添加劑車用汽油專用添加劑1 1、原料與產(chǎn)品、原料與產(chǎn)品2 2、生產(chǎn)原理、生產(chǎn)原理3 3、生成工藝、生成工藝4 4、存在問題、存在問題5 5、吉化裝置技改情況、吉化裝置技改情況一、原料及產(chǎn)品一、原料及產(chǎn)品 1.1 概述概述甲基叔丁基醚（甲基叔丁基醚（methyl tertiary butyl ether，簡稱，簡稱MTBE) 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：CH3OC(CH3)3分子式：分子式：C5H12O分子量：分子量：88.15作用：作為汽油高辛烷值添加劑作用：作為汽油高辛烷值添加劑1.2 原料原料碳四（碳四（C C4 4) )：催化裂化裝置生產(chǎn)的液化氣，經(jīng)氣催化裂化裝置

2、生產(chǎn)的液化氣，經(jīng)氣分裝置脫出分裝置脫出C3C3組分后得到的組分后得到的C4C4組分。組分。甲醇：甲醇：外購外購催化劑：催化劑：催化劑為酸性離子交換樹脂，這種催催化劑為酸性離子交換樹脂，這種催化劑必須在在含水狀態(tài)下存放，含水量一般在化劑必須在在含水狀態(tài)下存放，含水量一般在（50502 2）% %。主要作用是促使主要作用是促使C4C4中異丁烯與甲醇中異丁烯與甲醇進行醚化反應生成進行醚化反應生成MTBEMTBE。1.3 產(chǎn)品產(chǎn)品1.3.1 MTBE的主要用途的主要用途MTBEMTBE作為作為汽油添加劑汽油添加劑具有優(yōu)良的性能，不僅具有具有優(yōu)良的性能，不僅具有很高的凈辛烷值很高的凈辛烷值，而且對于直餾

3、汽油、烷基化汽油、，而且對于直餾汽油、烷基化汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油等各種汽油有著良好催化裂化汽油、催化重整汽油等各種汽油有著良好的調(diào)和效應，有的調(diào)和效應，有較高的調(diào)和辛烷值較高的調(diào)和辛烷值。在汽油中進入。在汽油中進入少量的少量的MTBEMTBE就能使汽油辛烷值有較大的增加。就能使汽油辛烷值有較大的增加。MTBEMTBE與汽油的調(diào)和比一般為與汽油的調(diào)和比一般為1 115%15%。1.3 產(chǎn)品產(chǎn)品1.3.2 MTBE產(chǎn)品純度要求產(chǎn)品純度要求 MTBE產(chǎn)品純度要看其使用目的：產(chǎn)品純度要看其使用目的： （1）作為調(diào)和汽油，提高汽油辛烷值，純度）作為調(diào)和汽油，提高汽油辛烷值，純度要求比較低，一

4、般要求比較低，一般95%就可以滿足要求。就可以滿足要求。 （2）用于生產(chǎn)高純度異丁烯，它的純度要求）用于生產(chǎn)高純度異丁烯，它的純度要求99%。二、工藝原理二、工藝原理二、工藝原理二、工藝原理3.1 3.1 原料預處理原料預處理 混合混合C4C4進入進入脫堿罐脫堿罐（V-409V-409），脫除混合），脫除混合C4C4游游離水中所含的胺、堿、及堿金屬離子等，然后與離水中所含的胺、堿、及堿金屬離子等，然后與從罐區(qū)來的原料甲醇經(jīng)充分混合后進入從罐區(qū)來的原料甲醇經(jīng)充分混合后進入凈化器凈化器(R-402A/B)(R-402A/B)脫出原料中的有害物質(zhì)脫出原料中的有害物質(zhì)。3.2 3.2 醚化反應原理醚化

5、反應原理 混合混合C4C4中異丁烯與甲醇在強酸性苯乙烯系大中異丁烯與甲醇在強酸性苯乙烯系大孔陽離子交換樹脂催化劑作用下發(fā)生合成反應生孔陽離子交換樹脂催化劑作用下發(fā)生合成反應生成成MTBEMTBE。副反應：（副反應：（1）異丁烯水合生產(chǎn)叔丁醇（）異丁烯水合生產(chǎn)叔丁醇（TBA) （2）異丁烯二聚生產(chǎn)二異丁烯（）異丁烯二聚生產(chǎn)二異丁烯（DIB) （3）甲醇脫水生成二甲醚和水）甲醇脫水生成二甲醚和水 （1 1） 醇稀比醇稀比醇烯比：醇烯比：甲醇與異丁烯的摩爾比，一般控制為甲醇與異丁烯的摩爾比，一般控制為 1.0 1.01.051.05為宜。為宜。醇烯比過大：醇烯比過大：可使異丁烯轉(zhuǎn)化率增加，但多余的甲

6、可使異丁烯轉(zhuǎn)化率增加，但多余的甲 醇不僅增加了反應精餾塔的分離難度而且增加了醇不僅增加了反應精餾塔的分離難度而且增加了甲醇回收塔的負荷。甲醇回收塔的負荷。醇烯比過?。捍枷┍冗^?。喊l(fā)生異丁烯聚合反應，放出大量熱量，發(fā)生異丁烯聚合反應，放出大量熱量，造成反應器超溫，燒壞催化劑。造成反應器超溫，燒壞催化劑。MTBE反應的主要影響因素反應的主要影響因素MTBE反應的主要影響因素反應的主要影響因素（2 2）反應溫度）反應溫度 反應溫度的高低不僅影響反應溫度的高低不僅影響異丁烯的轉(zhuǎn)化率異丁烯的轉(zhuǎn)化率，而且也影響而且也影響MTBEMTBE的選擇性的選擇性、催化劑的使用壽命催化劑的使用壽命和和反應速度反應速度

7、。 生產(chǎn)溫度：一般生產(chǎn)溫度：一般50507070為宜，溫度超過為宜，溫度超過80 80 ，副反應增加，催化劑壽命縮短，溫度超過副反應增加，催化劑壽命縮短，溫度超過120120，催化劑失活。催化劑失活。二、工藝原理二、工藝原理 3.4 3.4 產(chǎn)品分離原理產(chǎn)品分離原理 利用利用C4C4和甲醇形成最低共沸物的性質(zhì)，采用共和甲醇形成最低共沸物的性質(zhì)，采用共沸精餾的方法，將沸精餾的方法，將MTBEMTBE與甲醇、與甲醇、C4C4進行分離。進行分離。3.3 3.3 催化蒸餾原理催化蒸餾原理 反應與精餾在同一個塔內(nèi)進行，反應放出的反應與精餾在同一個塔內(nèi)進行，反應放出的熱量用于精餾物料汽化，保證反應在恒溫下

8、進行。熱量用于精餾物料汽化，保證反應在恒溫下進行。3.5 3.5 甲醇回收原理甲醇回收原理 利用利用C4C4和甲醇在水中溶解度的不同，用水做萃和甲醇在水中溶解度的不同，用水做萃取劑，將甲醇和取劑，將甲醇和C4C4分離，在用精餾的方法分離甲醇分離，在用精餾的方法分離甲醇與水。與水。流程流程C4餾分餾分V402甲醇儲罐甲醇儲罐V401C4儲罐儲罐R402AB凈化器凈化器V409脫堿罐脫堿罐R401反應器反應器T401反應精餾塔反應精餾塔T402萃取塔萃取塔T403甲醇回收塔甲醇回收塔MTBE的工藝流程敘述 原料甲醇與異丁烯以原料甲醇與異丁烯以1.01.05的摩爾比在預反應器中進的摩爾比在預反應器中

9、進行烯醇的醚化反應，反應溫度行烯醇的醚化反應，反應溫度5070為宜，反應后的為宜，反應后的物料進入催化精餾塔，再補加甲醇的條件下繼續(xù)反應，物料進入催化精餾塔，再補加甲醇的條件下繼續(xù)反應，生成的生成的MTBE與未反應的原料在催化精餾塔內(nèi)，邊反應與未反應的原料在催化精餾塔內(nèi)，邊反應邊分離，塔底得到產(chǎn)品邊分離，塔底得到產(chǎn)品MTBE，塔頂?shù)玫剑數(shù)玫紺4和甲醇的共和甲醇的共沸物，一部分回流，另一部分采出進入水洗塔塔底，萃沸物，一部分回流，另一部分采出進入水洗塔塔底，萃取劑水從塔頂進入水洗塔，根據(jù)甲醇與取劑水從塔頂進入水洗塔，根據(jù)甲醇與C4在水中溶解度在水中溶解度的不同，將的不同，將C4與甲醇分離，塔

10、底得到甲醇的水溶液，塔與甲醇分離，塔底得到甲醇的水溶液，塔頂?shù)玫巾數(shù)玫紺4；從水洗塔塔底出來的甲醇水溶液進入甲醇回；從水洗塔塔底出來的甲醇水溶液進入甲醇回收塔，采用普通精餾的方法將甲醇和水分離，分離后的收塔，采用普通精餾的方法將甲醇和水分離，分離后的水打到水洗塔做萃取劑循環(huán)利用，分離后的甲醇作為反水打到水洗塔做萃取劑循環(huán)利用，分離后的甲醇作為反應原料循環(huán)利用。應原料循環(huán)利用。四、目前存在的問題及解決辦法甲醇回收系統(tǒng)腐蝕嚴重甲醇回收系統(tǒng)腐蝕嚴重 尾氣排放量大尾氣排放量大4.1 4.1 裝置存在的主要問題裝置存在的主要問題4.2 問題的解決方法4.2.1 4.2.1 甲醇回收系統(tǒng)腐蝕嚴重甲醇回收系

11、統(tǒng)腐蝕嚴重 甲醇回收系統(tǒng)腐蝕主要是酸腐蝕，酸來源于催甲醇回收系統(tǒng)腐蝕主要是酸腐蝕，酸來源于催化劑攜帶的殘酸和甲醇帶入的甲酸?；瘎y帶的殘酸和甲醇帶入的甲酸。解決辦法：解決辦法：在醚后在醚后C4C4進入萃取塔前加裝陰離子交換床進入萃取塔前加裝陰離子交換床或堿洗罐或堿洗罐可以有效地緩解腐蝕，此外可以可以有效地緩解腐蝕，此外可以采取定期更采取定期更換萃取水換萃取水的辦法解決。的辦法解決。4.2.2 4.2.2 尾氣排放量大尾氣排放量大 按照設計，裝置不產(chǎn)生尾氣，由于原料中按照設計，裝置不產(chǎn)生尾氣，由于原料中C3C3組分含量遠高于設計值，裝置不得不進行尾氣排放。組分含量遠高于設計值，裝置不得不進行尾氣

12、排放。目前尾氣只能排入火炬。目前尾氣只能排入火炬。五、吉化五、吉化MTBE裝置的技術(shù)改造情況裝置的技術(shù)改造情況 原設計：原設計：2.752.75萬噸萬噸MTBE/MTBE/年，設計運行時間：年，設計運行時間：72007200小時小時 由吉化研究院開發(fā)，吉化設計院設計，吉化建設公司由吉化研究院開發(fā)，吉化設計院設計，吉化建設公司安裝的我國第一套萬噸級工業(yè)化裝置；安裝的我國第一套萬噸級工業(yè)化裝置； 19841984年破土動工，年破土動工，19861986年年1010月月2424日投料生產(chǎn)，日投料生產(chǎn)，2727日生日生產(chǎn)出合格的產(chǎn)出合格的MTBEMTBE產(chǎn)品；產(chǎn)品； 原設計工藝為原設計工藝為兩器兩塔技

13、術(shù)兩器兩塔技術(shù)； 19961996年該裝置采用熱集成技術(shù)進行增產(chǎn)改造，生產(chǎn)能年該裝置采用熱集成技術(shù)進行增產(chǎn)改造，生產(chǎn)能力擴產(chǎn)到力擴產(chǎn)到5.55.5萬噸萬噸/ /年；年； 20032003年年8 8月引進齊魯石化研究院的月引進齊魯石化研究院的催化蒸餾技術(shù)催化蒸餾技術(shù)，建成，建成一塔一器工藝一塔一器工藝，大大降低了能源消耗。，大大降低了能源消耗。兩器兩塔工藝兩器兩塔工藝l 目前，全國有近目前，全國有近4040套套MTBEMTBE生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力約達生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力約達160160萬噸萬噸/ /年，年產(chǎn)量約為年，年產(chǎn)量約為150150萬噸。萬噸。l 燕化公司（燕化公司（1515萬噸萬噸/ /年）

14、和大慶煉化公司（年）和大慶煉化公司（1414萬噸萬噸/ /年）是年）是2 2個最大個最大MTBEMTBE裝置。山東省恒源石化集團（裝置。山東省恒源石化集團（1010萬噸萬噸/ /年）、中年）、中石化股份有限公司上海高橋分公司煉油廠（石化股份有限公司上海高橋分公司煉油廠（6 6萬噸萬噸/ /年）、年）、吉化公司有機合成廠（吉化公司有機合成廠（5.55.5萬噸萬噸/ /年）、年）、上海石化份有限公上海石化份有限公司（司（4 4萬噸萬噸/ /年）、茂名石化煉油廠（年）、茂名石化煉油廠（4 4萬噸萬噸/ /年）、大連西年）、大連西太平洋有限公司（太平洋有限公司（4 4萬噸萬噸/ /年）、錦西聯(lián)華石油化

15、工有限公年）、錦西聯(lián)華石油化工有限公司（司（3 3萬噸萬噸/ /年）、大連石化七廠（年）、大連石化七廠（3 3萬噸萬噸/ /年）、林源煉油年）、林源煉油廠（廠（ 3 3萬噸萬噸/ /年）、錦江油化廠（年）、錦江油化廠（3 3萬噸萬噸/ /年）、岳陽興長石年）、岳陽興長石化股份有限公司（化股份有限公司（2 2萬噸萬噸/ /年）、獨山子煉油廠（年）、獨山子煉油廠（2 2萬噸萬噸/ /年年）、大慶石化總廠（）、大慶石化總廠（2 2萬噸萬噸/ /年）、鎮(zhèn)海化工總廠（年）、鎮(zhèn)海化工總廠（2 2萬噸萬噸/ /年）、撫順石油二廠（年）、撫順石油二廠（2 2萬噸萬噸/ /年）、長嶺煉油廠（年）、長嶺煉油廠（2 2萬噸萬噸/ /年）、廣州石化煉油年）、廣州石化煉油 廠（廠（2 2萬噸萬噸/ /年）、福建煉油廠（年）、福建煉油廠（2