MTBE裝置工藝及安全知識(shí)培訓(xùn)教材-課件

1、MTBE裝置工藝及安全知識(shí)培訓(xùn)教材-PPT課件MTBE裝置工藝及安全知識(shí)培訓(xùn)教材-PPT課件MTBE裝置工藝概論MTBE裝置工藝概論內(nèi)容安排生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀裝置概述生產(chǎn)原理生產(chǎn)安全內(nèi)容安排生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 甲基叔丁基醚(MTBE)辛烷值較高(RON為117，MON為101)，是生產(chǎn)無(wú)鉛、含氧、低芳烴及高辛烷值車(chē)用汽油的優(yōu)良調(diào)合組分；含氧新配方汽油的使用，更推動(dòng)了MTBE等含氧高辛烷值調(diào)合組分的發(fā)展。自1973年意大利建成世界上第一套0.1 Mt/a MTBE生產(chǎn)裝置以來(lái)，至1990年世界MTBE年產(chǎn)量已達(dá)10 Mt，預(yù)計(jì)到2019年將達(dá)到60 Mt。MTBE是近三十年發(fā)展最快的石油化工產(chǎn)品

2、之一。 生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 甲基叔丁基醚(MTBE)辛生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 為適應(yīng)石油化工發(fā)展及汽油改質(zhì)的需要，自20世紀(jì)70年代末開(kāi)始我國(guó)開(kāi)始了MTBE生產(chǎn)技術(shù)的研究，先后研究并應(yīng)用了列管固定床反應(yīng)、固定床外循環(huán)反應(yīng)、膨脹床反應(yīng)、混相床反應(yīng)、催化蒸餾和混相反應(yīng)蒸餾等技術(shù)，這些技術(shù)已達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類(lèi)技術(shù)水平。至今我國(guó)已有40余套MTBE生產(chǎn)裝置在運(yùn)行或正在建設(shè)中，總生產(chǎn)能力超過(guò)1.6Mt/a，預(yù)計(jì)到2019年，我國(guó)MTBE總生產(chǎn)能力可達(dá)2.0 Mt/a。隨著我國(guó)石油化工的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的日益嚴(yán)格，MTBE生產(chǎn)將有巨大的發(fā)展。生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 為適應(yīng)石油化工發(fā)展及汽油生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 從我國(guó)有關(guān)MTBE生產(chǎn)裝置情況

3、看，采用了已有的各種MTBE生產(chǎn)技術(shù)，但裝置的規(guī)模較?。划a(chǎn)品MTBE主要用作汽油調(diào)合組分，未反應(yīng)的碳四物料用于生產(chǎn)丁烯-1的裝置有5套，目前每年僅有幾千噸的MTBE用作生產(chǎn)高純異丁烯的原料，生產(chǎn)目的單一；MTBE生產(chǎn)的原料主要來(lái)自催化裂化裝置的碳四物料，只有幾套裝置是用乙烯裝置副產(chǎn)碳四物料為原料，原料資源受到限制。 隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)法的實(shí)施，要求汽油無(wú)鉛化, 并使用MTBE等含氧高辛烷值調(diào)合組分，以減少汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境的污染。目前，我國(guó)汽油耗量約38 Mt/a，以MTBE調(diào)合量為10%計(jì)，每年就需要約3.8 Mt/a的MTBE。MTBE的生產(chǎn)還遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需求；生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 從我國(guó)有關(guān)MTBE生產(chǎn)

4、裝生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 另外，隨著石油化工的發(fā)展，需要更多的丁烯-1、丁二烯和異丁烯等化工原料，這將進(jìn)一步促進(jìn)MTBE新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。為此，我國(guó)應(yīng)建更多的MTBE裝置，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的需求。 目前，我國(guó)MTBE的生產(chǎn)受原料限制，裝置規(guī)模小。為了擴(kuò)大原料資源，可采用如下的措施：(1)利用現(xiàn)有的異丁烯資源最大限度生產(chǎn)MTBE，如煉油廠(chǎng)的催化裂化裝置的碳四物料和乙烯裝置的裂解碳四物料等，均可直接作為生產(chǎn)原料；(2)改進(jìn)現(xiàn)有的煉油工藝，開(kāi)發(fā)新的催化裂化技術(shù)，增加催化裂化裝置的碳四物料的產(chǎn)量及異丁烯的含量；(3)采用異構(gòu)化技術(shù)，將碳四物料中的烯烴(如丁烯-1、順丁烯-2和反丁烯-2)異構(gòu)化為異丁烯；(4)應(yīng)

5、用丁烷異構(gòu)、脫氫技術(shù)，將碳四物料中的正丁烷異構(gòu)化為異丁烷，然后脫氫生產(chǎn)異丁烯。生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 另外，隨著石油化工的發(fā)展裝置概述裝置概述裝置概述 (1)碳四凈化過(guò)程 碳四餾份中通常含有堿性物質(zhì)、金屬離子、過(guò)氧化物、某些氮硫等少量雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致醚化催化劑的失活，這些雜質(zhì)的水溶性很強(qiáng)，采用水洗方法可將其脫除。另外，碳四餾份中還含有少量的二烯烴（異戊二烯及環(huán)戊二烯等），這些二烯烴會(huì)在醚化催化劑上聚合，并形成膠質(zhì)，降低醚化催化劑的活性和使用壽命，同時(shí)還會(huì)使MTBE產(chǎn)品膠質(zhì)含量高，呈黃色，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 裝置概述裝置概述(2) 醚化反應(yīng)過(guò)程 碳四餾份中的異丁烯在醚化催化劑的作用下與甲醇反應(yīng)生成MTBE

6、（甲基叔丁基醚），該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)。在醚化反應(yīng)中也發(fā)生異丁烯水合、甲醇縮水、異丁烯聚合等副反應(yīng)，但只要溫度、醇烯比等操作條件控制適宜，這些副反應(yīng)可以忽略不計(jì)，反應(yīng)選擇性可達(dá)98%以上。 醚化反應(yīng)過(guò)程包括預(yù)反應(yīng)器與催化蒸餾塔兩部分，凈化后的碳四與甲醇混合，進(jìn)入膨脹床反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)醚化，反應(yīng)后的物料直接進(jìn)入催化蒸餾塔繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)和產(chǎn)品分離，生成的MTBE從塔釜出裝置，未反應(yīng)的碳四及剩余甲醇從塔頂排出進(jìn)入甲醇回收系統(tǒng)。裝置概述(2) 醚化反應(yīng)過(guò)程裝置概述 催化蒸餾是將反應(yīng)和分離兩個(gè)單元操作結(jié)合在一個(gè)塔內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的技術(shù)。催化蒸餾塔包括提餾段、反應(yīng)段及精餾段三部分，其特點(diǎn)是在反應(yīng)段中交錯(cuò)設(shè)置多個(gè)反應(yīng)區(qū)

7、和分離區(qū)，反應(yīng)區(qū)裝填催化劑，每一對(duì)分離區(qū)和反應(yīng)區(qū)構(gòu)成一個(gè)平衡級(jí)，在每一平衡級(jí)中，異丁烯與甲醇發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)進(jìn)行分餾作用，移走生成物MTBE，由于破壞了反應(yīng)的平衡，使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)多個(gè)平衡級(jí)的反應(yīng)分離作用，異丁烯可達(dá)到深度轉(zhuǎn)化。醚化過(guò)程的技術(shù)特征為： 催化劑使用周期1年； 采用了催化蒸餾技術(shù)，異丁烯總轉(zhuǎn)化率92%；MTBE選擇性 98%； 可獲得高純度的MTBE產(chǎn)品,其純度98%（扣碳五）； 在催化蒸餾塔內(nèi)，反應(yīng)熱被用于產(chǎn)品分離，降低了能耗，操作費(fèi)用低。裝置概述 催化蒸餾是將反應(yīng)和分離兩個(gè)單裝置概述(3) 甲醇回收系統(tǒng) 含甲醇的剩余碳四進(jìn)入萃取塔，由水萃取出甲醇，萃余相碳四餾份由塔頂排出出裝

8、置。萃取相甲醇和水由塔釜排出進(jìn)入甲醇回收塔，精制后的甲醇由塔頂排出，返回至醚化反應(yīng)部分循環(huán)使用；水由塔釜排出，返回至甲醇萃取塔循環(huán)使用。整個(gè)甲醇回收系統(tǒng)的技術(shù)控制指標(biāo)為： 萃取后碳四餾份中甲醇含量0.1% 萃取相中甲醇含量7%10%裝置概述(3) 甲醇回收系統(tǒng)生產(chǎn)原理 碳四餾分中的異丁烯和工業(yè)甲醇，在醚化催化劑、溫度6070、壓力0.70.9Mpa操作條件下，合成甲基叔丁基醚（MTBE），反應(yīng)方程式如下： (CH3)2-C=CH2 + CH3OH (CH3)3 -C-O-CH3 + Q 該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，在25時(shí)，兩液相反應(yīng)熱為-37KJ/mol。按熱力學(xué)定律，溫度升高有利于加快反應(yīng)速率，

9、但不利于生成MTBE, 反應(yīng)溫度越低，選擇性越好，但反應(yīng)速度減慢。為保證較高轉(zhuǎn)化率，但又不使反應(yīng)溫度過(guò)高，一般反應(yīng)溫度控制在6070，另外在反應(yīng)條件下，尚存在下列副反應(yīng)：生產(chǎn)原理 碳四餾分中的異丁烯和工業(yè)甲醇生產(chǎn)原理(CH3)2-C=CH2 + H2O (CH3)3-C-OH （1）2 CH3OH CH3-O-CH3 + H2O （2）2(CH3)2-C=CH2 (CH3)3-C-CH2-CH2CH=CH2 （3） 原料中所含水分和異丁烯反應(yīng)，生成叔丁醇（TBA）（見(jiàn)方程（1）；甲醇縮合生成二甲醚（DME）（見(jiàn)方程（2） ；異丁烯自聚生成低聚物(DIB) （見(jiàn)方程（3） 。反應(yīng)條件選擇適當(dāng)及限

10、制原料的含水量，副反應(yīng)可得以控制。叔丁醇及異丁烯低聚物也具有較高的辛烷值，可隨同MTBE調(diào)入汽油。生產(chǎn)原理(CH3)2-C=CH2 + H2O (CH生產(chǎn)安全1、甲醇中毒的癥狀有哪些？甲醇匯中毒的癥狀以神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為主，如頭暈、頭疼、眩暈酒醉狀態(tài)、表情淡漠及失明等。較早出現(xiàn)的癥狀有視力模糊，較嚴(yán)重的有眼球壓痛、畏光、視力減退、眼前出現(xiàn)調(diào)動(dòng)黑點(diǎn)、飛雪或閃光感，很?chē)?yán)重時(shí)出現(xiàn)復(fù)視，造成永久性雙目失明。皮膚經(jīng)常接觸甲醇液體，可引起局部濕癥和皮炎，亦有全身中毒的可能性。生產(chǎn)安全1、甲醇中毒的癥狀有哪些？ 生產(chǎn)安全2、MTBE裝置屬于哪類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)分類(lèi)？按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范-GB5016

11、0-92對(duì)于煉油裝置火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)的規(guī)定精神，MTBE裝置的火災(zāi)危險(xiǎn)分類(lèi)為甲類(lèi)。爆炸危險(xiǎn)屬于II區(qū)。 生產(chǎn)安全2、MTBE裝置屬生產(chǎn)安全3、MTBE裝置的三廢排放有哪些？ 廢水：MTBE裝置正常生產(chǎn)過(guò)程中基本不向外排放廢水，僅在裝置開(kāi)停工時(shí)由反應(yīng)器及甲醇回收塔 排放少量的催化劑沖洗水和含醇污水廢氣：生產(chǎn)過(guò)程中從甲醇回收塔的回流罐頂部有微量烴類(lèi)氣體排放至大氣廢渣：裝置正常生產(chǎn)中無(wú)廢渣排放。每2年從離子凈化器、反應(yīng)器或催化蒸餾塔卸出失活催化劑。生產(chǎn)安全3、MTBE裝置的三廢排放有哪些？ 生產(chǎn)安全4、MTBE裝置所處理物料的毒性危害怎樣？MTBE裝置生產(chǎn)中處理的混合C4物料及產(chǎn)品MTBE屬于低毒性物

12、質(zhì)，蒸汽或霧對(duì)眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用，對(duì)皮膚有刺激性。生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料甲醇是易揮發(fā)有毒物質(zhì)，可通過(guò)呼吸道、皮膚吸收；反復(fù)接觸中等濃度的甲醇，可導(dǎo)致視力減退、神經(jīng)衰弱、皮膚出現(xiàn)脫蠟及發(fā)炎等。生產(chǎn)安全4、MTBE裝置所處理物料的毒性危害怎樣？ 生產(chǎn)安全5、MTBE裝置的操作人員如何避免或減少介質(zhì)的毒害？操作人員在取樣時(shí)注意使自己站在上風(fēng)口，以免采樣時(shí)呼吸逸散出來(lái)的烴類(lèi)。MTBE產(chǎn)品及回收甲醇取樣時(shí)應(yīng)戴手套，以免與皮膚接觸，且在每次采樣后應(yīng)洗手。設(shè)備維修人員須進(jìn)入設(shè)備檢修時(shí)，設(shè)備應(yīng)進(jìn)行過(guò)徹底吹掃及沖洗。操作人員平常應(yīng)注意保持機(jī)泵的維護(hù)，避免或減少有毒物質(zhì)，特別是甲醇的跑冒滴漏。 生產(chǎn)安全5、MTBE生產(chǎn)安全6、MTBE裝置維修要注意哪些事項(xiàng)？甲醇泵或回收甲醇泵維修時(shí)，應(yīng)注意將泵內(nèi)積存的甲醇排除干凈，泵解體檢查時(shí)應(yīng)先用水反復(fù)沖洗。離子凈化器、反應(yīng)器、催化蒸餾塔內(nèi)催化劑需要更換時(shí)，應(yīng)注意先將其內(nèi)的物料排放干凈，然后用氮?dú)獯祾卟⒔?jīng)安全閥副線(xiàn)排至火炬，最后用蒸汽吹掃至合格為止。生產(chǎn)安全6、MTBE裝置維修要注意哪些事項(xiàng)？謝 謝！謝 謝！練習(xí)題1、MTBE裝置的生產(chǎn)能力實(shí)際