MTBE裝置崗位操作法講解講解學(xué)習(xí)

1、MTBE 裝置崗位操作法一 本裝置崗位設(shè)置情況概述1.1 裝置的生產(chǎn)任務(wù) MTBE 裝置是盤(pán)錦和運(yùn)實(shí)業(yè)集團(tuán)新材料有限公司碳四項(xiàng)目 的主要生產(chǎn)裝置之一，主要擔(dān)負(fù)著生產(chǎn) MTB 的任務(wù)，本裝置采用山東科源生產(chǎn)力 促進(jìn)中心設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，以碳四中的異丁烯和工業(yè)甲醇為原料，經(jīng)過(guò)外循環(huán)式固定床 反應(yīng)和催化精餾后將 MTBE 和剩余碳四進(jìn)行分離，然后將多余的甲醇進(jìn)行回收， 回收后的甲醇進(jìn)行循環(huán)使用。1.2裝置的崗位設(shè)置MTBE 裝置設(shè)有崗位。分別是反應(yīng)、催化蒸餾崗位和脫二甲醚、甲醇回收崗 位。1.3裝置圖見(jiàn)附頁(yè)二 本裝置工藝流程及上下游裝置、公用工程系統(tǒng)的關(guān)系說(shuō)2.1裝置工藝流程說(shuō)明工藝流程圖見(jiàn) MTBE 崗

2、位操作法附頁(yè)、工藝流程說(shuō)明將來(lái)自罐區(qū)V -5407甲醇原料，經(jīng)甲醇送料泵 P-5403A/B,送入本裝置甲醇原料 緩沖罐V -3001中，甲醇原料經(jīng)甲醇原料泵 P3001A/B與來(lái)自球罐區(qū)的碳四原料分 別經(jīng)泵升壓計(jì)量后，一同進(jìn)入 M-3001 混合器，控制醇烯比在 1.0-1.1:1之間，原料 充分混合后直接流入預(yù)熱器 E-3001 進(jìn)行預(yù)熱，溫度控制在 40-45度，原料從頂部進(jìn)入第一醚化反應(yīng)器 R-3001。在大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化 劑的作用下，發(fā)生醚化反應(yīng)。該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)。為了防止反應(yīng)器床層溫度過(guò) 高，采用外循環(huán)取熱的措施，將 R-3001 出口的一部分物料在外循環(huán)冷卻器 E

3、-3002 冷卻至40度，經(jīng)第一外循環(huán)泵P-3002增壓、計(jì)量后與新鮮物料在靜態(tài)混合器 M- 3002混合，然后從頂部進(jìn)入到 R-3001中。外循環(huán)物料主要目的是稀釋原料中異丁 烯濃度、吸收反應(yīng)熱，維持床層溫度。此時(shí)出口溫度約 50 度，異丁烯轉(zhuǎn)化率約 40-50%。另一部分經(jīng)反應(yīng)器 R3001 反應(yīng)后的混合物料直接進(jìn)到第二醚化反應(yīng)器 R- 3002中，R-3002的入口溫度50度、異丁烯含量約20%。在R-3002中進(jìn)行醚化反 應(yīng)，反應(yīng)熱可使物料溫度升到 80度。因此，該反應(yīng)器仍需要設(shè)外循環(huán)取熱。 R- 3002反應(yīng)器出口物料在冷卻器 E-3003冷卻，經(jīng)泵P300A/B增壓、計(jì)量后，在靜態(tài)

4、 混合器M-3003中與R-3002的進(jìn)料混合，然后進(jìn)到R-3002中進(jìn)行醚化反應(yīng)。經(jīng)反 應(yīng)器R-3002反應(yīng)后的物料直接進(jìn)到第三醚化反應(yīng)器 R-3003中，此時(shí)盡管進(jìn)料溫度 較高，但異丁烯含量較低，放熱量少，反應(yīng)器出口溫度能控制在 65度左右。經(jīng)反 應(yīng)器R-3003反應(yīng)后，異丁烯預(yù)轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 92-95%。反應(yīng)后的物料直接進(jìn)入 催化蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品分離。催化蒸餾系統(tǒng)分為催化蒸餾上塔 C-3001A 與催化蒸餾下塔 C-3001B 。以下簡(jiǎn) 稱上塔和下塔 。上塔主要是精餾段和反應(yīng)段，下塔是提餾段。從R-3003反應(yīng)器底部來(lái)的醚化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng) MTBE產(chǎn)品換熱器E-3004與下塔 塔釜液進(jìn)行

5、換熱，溫度控制在 70-80度進(jìn)入下塔。下塔塔底是 MTBE 產(chǎn)品，塔底 溫度控制在136度，其熱源由再沸器E-3005中壓蒸汽流量控制，塔底 MTBE產(chǎn)品 經(jīng)換熱器E-3004與醚化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行換熱，再經(jīng) MTBE冷卻器E-3007冷卻至40 度，依靠塔自壓壓入 MTBE 成品儲(chǔ)罐區(qū)。下塔塔頂餾分是未反應(yīng)的碳四（含有微 量的異丁烯）和甲醇，以氣態(tài)形式進(jìn)入上塔反應(yīng)段，在裝有 10段催化劑的床層中 繼續(xù)反應(yīng)，為了使異丁烯的轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高，能夠達(dá)到 95%以上，需要在上塔 反應(yīng)段補(bǔ)充一定量的甲醇。補(bǔ)充甲醇由甲醇原料泵P-3001A/B抽出并計(jì)量，經(jīng)甲醇凈化器凈化后進(jìn)入上塔的反應(yīng)段。補(bǔ)充甲醇量控制

6、在進(jìn)料甲醇量的 3%左右，反 應(yīng)產(chǎn)物為上塔塔底MTBE液相物料，經(jīng)中間泵P-3004A/B抽出，返回下塔塔頂作 為液相回流。經(jīng)下塔提餾段塔板的提濃后， MTBE 含量達(dá) 98%以上，上塔塔頂餾 分是未反應(yīng)的碳四和甲醇，形成了低沸點(diǎn)共沸物從塔頂餾出，餾出物經(jīng)剩余碳四冷凝器 E-3005A/B 冷卻 40度進(jìn)入催化蒸餾塔回流罐 V -3002，再由催化蒸餾塔回流 泵 P-3005A/B 抽出，一部分送往上塔作為回流，一部分送往甲醇回收單元即未反 應(yīng)碳四與甲醇的共沸物。在進(jìn)入甲醇水洗塔 C-3002 之前經(jīng)剩余碳四冷卻器 E-3008 冷卻至 40 度后，以分散相的形式進(jìn)入甲醇水洗塔 C-3002

7、底部。萃取水由甲醇水洗 塔進(jìn)料泵 P-3006A/B 送出，經(jīng)萃取水冷卻器 E-3009 冷卻 40 度后，從 C-3002 頂部 以連續(xù)相以打入，兩相在篩板塔盤(pán)的作用下逆流接觸，甲醇在水中溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在碳四中溶解度，所 以甲醇溶解于水存在于塔底。為了避免碳四與水接觸，出現(xiàn)油包水或水包油的現(xiàn) 象，萃取塔頂部設(shè)為擴(kuò)大段，碳四從 C-3002 塔頂餾出，經(jīng)壓控閥進(jìn)到醚后碳四罐 V -3004 中，最后由 P-3008A/B 泵送出到二甲醚塔。萃取塔底部也做成擴(kuò)大段，使 甲醇液中盡量減少攜帶碳四量。從 C-3002 塔底部流出的甲醇水溶液，經(jīng)界位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，進(jìn)入換熱器 E- 3010,在E-30

8、10中與來(lái)自甲醇回收塔C-3003底出料進(jìn)行換熱，甲醇水溶液的溫度 從40度上升到80度左右，進(jìn)入C-3003塔中。塔C-3003是板式塔。在塔板的作用 下，甲醇作為輕組分，受熱汽化，從頂部餾出。排出的汽相物料經(jīng)冷凝器E3011，冷凝后變成液相，溫度冷到 40度后，進(jìn)到回流罐 V -3003，再由回流泵 P- 3007A/B，從罐V -3003抽出甲醇，經(jīng)增壓、計(jì)量后，大部分返回C-3003頂作為回流液，少部分甲醇送往甲醇原料罐 V -3001 循環(huán)使用。在C-3003塔內(nèi)，水相作為重組分，向塔釜流動(dòng)，塔釜溫度有再沸器E-3012提供，其熱源由蒸汽流量控制，塔底萃取水溫度較高，約 139度從塔

9、底排出。經(jīng)換熱 器E-3010、冷卻器E-3009冷卻到40度后，做萃取劑進(jìn)到C-3002塔中，循環(huán)使 用。剩余碳四緩沖罐V -3004來(lái)的剩余碳四里面含有800ppm的二甲醚經(jīng)P-3008泵 抽出經(jīng)脫二甲醚塔塔釜換熱器 E-3008進(jìn)行換熱，換熱后溫度達(dá)到55度進(jìn)入二甲醚 塔，二甲醚與碳四由于沸點(diǎn)存在差異，在塔盤(pán)的作用下進(jìn)行分離，含有二甲醚氣相的碳四從塔頂餾出，經(jīng)二 甲醚塔冷卻器E-3101冷卻后，溫度在40-50度進(jìn)入二甲醚回流罐 V -3101?；亓鞴?的由壓力 PV3202B 控制，多余的二甲醚氣相進(jìn)行采出作為燃料氣進(jìn)入裝置外的燃 料氣管網(wǎng)，供異構(gòu)化加熱爐和蒸汽鍋爐使用?；亓鞴迌?nèi)設(shè)有聚

10、截器和脫水包，操作 工要及時(shí)脫除回流罐中的水，罐中液位由回流泵P-3101A/B流量控制，實(shí)行全回流狀態(tài)，脫除二甲醚的碳四存在于塔釜，在塔壓的作用下經(jīng)塔釜換熱器E-3008和二甲醚塔釜冷卻器E-3103冷卻后到40度出裝置。二甲醚塔釜溫度有二甲醚塔再沸器 E-3102蒸汽流量控制。2.2、本裝置與上、下游裝置的關(guān)系本裝置的上游裝置是異構(gòu)化裝置，它為 MTBE 裝置提供生產(chǎn)所需的主要原 料 碳四。異丁烯含量在 30-40%之間。本裝置的下游裝置是本廠的萃取分離裝置和異構(gòu)化裝置，所生產(chǎn)的醚后碳四分 為兩部分，一部分醚后碳四去分離裝置進(jìn)行分離，一部分將丁烯進(jìn)行異構(gòu)，做為 MTBE 車(chē)間的部分原料。2

11、.3裝置公用工程系統(tǒng)流程說(shuō)明2.3.1 蒸汽與凝結(jié)水系統(tǒng)來(lái)自界區(qū)的 1.2Mpa 蒸汽分別進(jìn)入催化蒸餾塔下塔再沸器與甲醇回收塔再沸 器，兩臺(tái)再沸器的凝結(jié)水進(jìn)入脫二甲醚塔熱水加熱再沸器進(jìn)行回收熱量，然后又進(jìn) 入原料預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱。公用工程系統(tǒng)流程圖三 崗位的任務(wù)和職責(zé)范圍、權(quán)限 3.1、崗位工藝流程圖見(jiàn)附圖 3.2、崗位的 任務(wù) 、反應(yīng)崗位任務(wù) 反應(yīng)崗位的任務(wù)是把異構(gòu)化裝置來(lái)的丁烯原料異構(gòu)為異 丁烯 組分進(jìn)入罐區(qū)， 然后在與工業(yè)甲醇在大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 為催化劑， 反應(yīng)合成MTBE。該崗位主要設(shè)備是預(yù)醚化反應(yīng)器，容器有：V-3001，冷換設(shè)備 有： E-3001、E-3002、 E3003

12、 機(jī)泵有： P-3001、P-3002、P3003。 、催化蒸餾 崗位任務(wù) 該崗位分為C3001A、B兩部分。容器有V-3002，冷換設(shè)備 有：E- 3004、 E30005、 E3006A/BE-3007 機(jī)泵有 P-3004、 P3005。 將通過(guò) R-3003 反應(yīng)后 的物料進(jìn)行產(chǎn)品分離，控制 C-3001B 靈敏板溫度。將 MTBE 和未反應(yīng)碳四、甲醇 等組分分離開(kāi)。合 格的 MTBE 從 C-3001B 塔底抽出，剩余甲醇和未反應(yīng)碳四組分 通過(guò) C-3001B 頂氣相線到 C3001A 中，在 10 段催化劑作用下， 再次發(fā)生反應(yīng)。生 成的 MTBE 通過(guò)精餾塔中間泵 P-3004 返回到 C-3001A 中作為 C-3001B 塔的頂回 流。 C-3001A 上部剩余的甲醇 和碳四中未反應(yīng)的組分從 C-3001A 頂餾出，經(jīng)冷卻 后進(jìn)入 V-3002， P3005 泵將 V-3002 內(nèi)物料抽出一部分打回流，一部分 去回收崗位 進(jìn)行分離回收。 、回收崗位任務(wù)甲醇回收崗位主要設(shè)備有： C-3002 甲醇萃取塔、 C-3003 甲醇