甲乙酮相关装置介绍
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2015/12/9 17
SBA精馏
2015/12/9
18
MEK反应
2015/12/9
19
SBA 汽相脱氢反应在MEK 反应器(R-201A/B/C)内,温度260℃,压力 0.28MPa 及铜催化剂存在下进行。脱氢反应是吸热反应，反应所需热 量由高温热油（290℃～260℃）供给，其反应方程式如下： 铜催化剂 CH3CH2-CH-CH3 CH3CH2- CO- CH3+H2 0.28MPa OH MEK 反应中有少量副产物如重质物、丁烯、水等的生成. 入口温度： 250～280℃ 入口压力： 0.25MPa（g） 设计的液时空速（LSHV）：4.0 h-1 SBA 单程转化率： ≥75%（mol） MEK 选择性： ≥96%（mol）
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SBA回收
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六、MIBK装置
反应单元
CTW CTW E-202 E-205
CTW E-103 D-101 CTW E-105 G-101A/B
D-203
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22
丙酮一步法加氢生产MIBK成为目前工业化最实用的工艺 路线。反应机理是通过醇醛缩合脱水生成异亚丙基丙酮 (MO)，然后MO在催化剂的加氢中心上迅速加氢生成 MIBK，目前典型的催化剂为载有Pt系元素的具有酸功能 的阳离子交换树脂，一般添加部分Pd。该催化剂具有脱水 加氢双功能。 一步法合成MIBK，生产原料为丙酮和氢气，采用载Pd催 化剂，反应产物有MIBK、IPA、未反应丙酮、MPA、水、 DIBK、MO、重组分(三分子以上丙酮聚合产物)，MIBK加 氢组分MIBC等。所以反应过程控制就显得尤为重要，分 离过程也非常复杂。
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SBA反应
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反应原理：SBA 直接水合法,其主反应如下: H+ CH3CH2CH=CH2+H2O CH3CH2CHOHCH3 丁烯-1 SBA H+ CH3CH=CHCH3+H2O CH3CH2CHOHCH3 顺式 丁烯-2\反式 丁烯-2 SBA 正丁烯单程转化率：6.0～7.0 %（mol） 正丁烯总转化率：～90.0 %（mol） 产品仲丁醇选择性：≥93 %（mol） SBA 反应器R101操作条件 反应温度：150～175℃ 反应压力：6.0～8.0 MPa(A) 空速（丁烯液时空速）：1.0～1.3 h –1 水烯分子比：1.0～2.0
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4、平衡转化率 某一可逆化学反应达到化学平衡状态时，转化为目的 产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数。 5、全程转化率（总转化率） 以包括循环系统在内的反应器、分离设备的反应体系 为研究对象，参加反应的物料量占进入反应体系总原料量 的百分数。 6、催化剂选择性 催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应 系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
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四、TBA\MTBE\丁烯-1装置
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CH3
CH3
C＝CH2+ H2O
OH-C－CH3
CH3
CH3
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MTBE装置
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C4 馏分中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性离子交换 树脂为催化剂，在温度35～75℃，压力0.65～0.85MPa(g) 操作条件下合成甲基叔丁基醚(简称MTBE)。 反应发生于混相中，反应为可逆放热反应。除主反应外， 在反应条件下尚存在下述副反应： 原料中所含水分与异丁烯反应，生成叔丁醇(TBA)； 异丁烯自聚生成低聚物(DIB)； 甲醇缩合生成二甲醚(DME); 正丁烯与甲醇生成甲基仲丁基醚（MSBE）。 选择适当的反应条件可有效控制副反应物的生成。
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7、催化精馏 将催化反应与精馏分离结合起来同时进行的反应技术。 8、恒沸精馏 对于具有恒沸点的非理想溶液，通过加入质量分离剂 即挟带剂与原溶液其中一个或几个组分形成更低沸点的恒 沸物，从而使原溶液易于采用蒸馏进行分离的方法。 9、萃取精馏 组分的相对挥发度非常接近１，但不形成共沸物的混 合物，不宜采用常规蒸馏方法进行分离。而通过加入萃取 剂，其本身挥发性很小，不与混合物形成共沸物，却能显 著地增大原混合物组分间的相对挥发度，以便采用精馏方 法加以分离，称此精馏为萃取精馏 。
化工装置简介
二、化工装置原料和产品
一、原料
1、C4原料（抽余C4、丁烯-2)
原料组成：C3，异丁烷，正丁烷，异丁烯，丁烯Байду номын сангаас1，丁烯-2， 丁二烯，C5. 资源状况
2、甲醇（64.5 ℃ ） 3、丙酮（56.48 ℃ ） 4、工艺水
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Company Logo
碳四分离主要难点
正丁烷处于丁 烯-1和反丁烯2之间 异丁烷和异丁 烯（丁烯-1） 沸点差也较小 正丁烷和反丁烯-2沸点只差 1.38℃ (相对挥发度只有1.04) 正丁 烷 -0.5 1.04 反丁烯 顺丁烯 -2 -2 0.88 1.00 3.72 0.96
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MEK ≧ 99.7% H2O≦0.1% MIBK ≧ 99.5%, H2O≦0.1%
5
三、名词解释
1、空速 通常以SV表示，表示体积流量和反应器空间的关系， 并且与在化学反应器中的停留时间相关联。 SV = 体积流量/体积
2、停留时间 停留时间是指物料从进入反应器开始，到离开为止， 在反应器中总共停留的时间。 3、 单程转化率 表示反应物一次通过反应器,参加反应的某种原料量占 通入反应器的反应物总量的百分数。
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丁烯-1装置
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五 、甲乙酮装置
提浓单元
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本工段是将来自原料罐区的碳四原料中的正顺反丁烯抽提出来，采用 萃取精馏方法将正丁烯与丁烷、异丁烷等组分分离，使出工段的正丁 烯浓度达到97%以上。 甲乙酮混合溶剂体系两塔流程
技术特点： （1） 溶剂体系呈中性，对后续水合工序催化剂体系无不利影响。 （2）该技术的汽提塔塔釜温度由217℃降到160℃，产生的烯烃聚合物 较少，需要再生的次数较少。 （3）溶剂体系的凝固点可降至－40℃以下,不易堵塞,一般地区无需蒸汽 伴热。 （4） 该技术具有自己的知识产权，技术转让费比国外技术低得多。
C4组分及其沸点见下表：
组分 沸点℃ 相对挥发度
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异丁 异丁 丁烯1 烷 烯 -11.73 -6.90 -6.26 1.36 1.21 1.20
3
二、辅料 1、催化剂 2、增溶剂 3、消泡剂 4、己烷 5、添加剂
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三、产品
TBA(82.5 ℃) 指标：TBA≧85% 与水共沸79.9 ℃ （共沸组成11.8%，88.2% ） MTBE(55.3 ℃) MTBE ≧ 97%, CH3OH≦1% （辛烷值RON 117 MON 101） MEK(79.6 ℃) MIBK(116.14 ℃)
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CTW
CTW
E-302 E-305
E-404
D-403
D-301 D-302 CTW E-303
G-302A/B
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E-402
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谢
谢！
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SBA精馏
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MEK反应
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SBA 汽相脱氢反应在MEK 反应器(R-201A/B/C)内,温度260℃,压力 0.28MPa 及铜催化剂存在下进行。脱氢反应是吸热反应，反应所需热 量由高温热油（290℃～260℃）供给，其反应方程式如下： 铜催化剂 CH3CH2-CH-CH3 CH3CH2- CO- CH3+H2 0.28MPa OH MEK 反应中有少量副产物如重质物、丁烯、水等的生成. 入口温度： 250～280℃ 入口压力： 0.25MPa（g） 设计的液时空速（LSHV）：4.0 h-1 SBA 单程转化率： ≥75%（mol） MEK 选择性： ≥96%（mol）
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SBA回收
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六、MIBK装置
反应单元
CTW CTW E-202 E-205
CTW E-103 D-101 CTW E-105 G-101A/B
D-203
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丙酮一步法加氢生产MIBK成为目前工业化最实用的工艺 路线。反应机理是通过醇醛缩合脱水生成异亚丙基丙酮 (MO)，然后MO在催化剂的加氢中心上迅速加氢生成 MIBK，目前典型的催化剂为载有Pt系元素的具有酸功能 的阳离子交换树脂，一般添加部分Pd。该催化剂具有脱水 加氢双功能。 一步法合成MIBK，生产原料为丙酮和氢气，采用载Pd催 化剂，反应产物有MIBK、IPA、未反应丙酮、MPA、水、 DIBK、MO、重组分(三分子以上丙酮聚合产物)，MIBK加 氢组分MIBC等。所以反应过程控制就显得尤为重要，分 离过程也非常复杂。
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SBA反应
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反应原理：SBA 直接水合法,其主反应如下: H+ CH3CH2CH=CH2+H2O CH3CH2CHOHCH3 丁烯-1 SBA H+ CH3CH=CHCH3+H2O CH3CH2CHOHCH3 顺式 丁烯-2\反式 丁烯-2 SBA 正丁烯单程转化率：6.0～7.0 %（mol） 正丁烯总转化率：～90.0 %（mol） 产品仲丁醇选择性：≥93 %（mol） SBA 反应器R101操作条件 反应温度：150～175℃ 反应压力：6.0～8.0 MPa(A) 空速（丁烯液时空速）：1.0～1.3 h –1 水烯分子比：1.0～2.0
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4、平衡转化率 某一可逆化学反应达到化学平衡状态时，转化为目的 产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数。 5、全程转化率（总转化率） 以包括循环系统在内的反应器、分离设备的反应体系 为研究对象，参加反应的物料量占进入反应体系总原料量 的百分数。 6、催化剂选择性 催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应 系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。
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四、TBA\MTBE\丁烯-1装置
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CH3
CH3
C＝CH2+ H2O
OH-C－CH3
CH3
CH3
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MTBE装置
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C4 馏分中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性离子交换 树脂为催化剂，在温度35～75℃，压力0.65～0.85MPa(g) 操作条件下合成甲基叔丁基醚(简称MTBE)。 反应发生于混相中，反应为可逆放热反应。除主反应外， 在反应条件下尚存在下述副反应： 原料中所含水分与异丁烯反应，生成叔丁醇(TBA)； 异丁烯自聚生成低聚物(DIB)； 甲醇缩合生成二甲醚(DME); 正丁烯与甲醇生成甲基仲丁基醚（MSBE）。 选择适当的反应条件可有效控制副反应物的生成。
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7、催化精馏 将催化反应与精馏分离结合起来同时进行的反应技术。 8、恒沸精馏 对于具有恒沸点的非理想溶液，通过加入质量分离剂 即挟带剂与原溶液其中一个或几个组分形成更低沸点的恒 沸物，从而使原溶液易于采用蒸馏进行分离的方法。 9、萃取精馏 组分的相对挥发度非常接近１，但不形成共沸物的混 合物，不宜采用常规蒸馏方法进行分离。而通过加入萃取 剂，其本身挥发性很小，不与混合物形成共沸物，却能显 著地增大原混合物组分间的相对挥发度，以便采用精馏方 法加以分离，称此精馏为萃取精馏 。
化工装置简介
二、化工装置原料和产品
一、原料
1、C4原料（抽余C4、丁烯-2)
原料组成：C3，异丁烷，正丁烷，异丁烯，丁烯Байду номын сангаас1，丁烯-2， 丁二烯，C5. 资源状况
2、甲醇（64.5 ℃ ） 3、丙酮（56.48 ℃ ） 4、工艺水
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Company Logo
碳四分离主要难点
正丁烷处于丁 烯-1和反丁烯2之间 异丁烷和异丁 烯（丁烯-1） 沸点差也较小 正丁烷和反丁烯-2沸点只差 1.38℃ (相对挥发度只有1.04) 正丁 烷 -0.5 1.04 反丁烯 顺丁烯 -2 -2 0.88 1.00 3.72 0.96
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MEK ≧ 99.7% H2O≦0.1% MIBK ≧ 99.5%, H2O≦0.1%
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三、名词解释
1、空速 通常以SV表示，表示体积流量和反应器空间的关系， 并且与在化学反应器中的停留时间相关联。 SV = 体积流量/体积
2、停留时间 停留时间是指物料从进入反应器开始，到离开为止， 在反应器中总共停留的时间。 3、 单程转化率 表示反应物一次通过反应器,参加反应的某种原料量占 通入反应器的反应物总量的百分数。
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丁烯-1装置
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五 、甲乙酮装置
提浓单元
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本工段是将来自原料罐区的碳四原料中的正顺反丁烯抽提出来，采用 萃取精馏方法将正丁烯与丁烷、异丁烷等组分分离，使出工段的正丁 烯浓度达到97%以上。 甲乙酮混合溶剂体系两塔流程
技术特点： （1） 溶剂体系呈中性，对后续水合工序催化剂体系无不利影响。 （2）该技术的汽提塔塔釜温度由217℃降到160℃，产生的烯烃聚合物 较少，需要再生的次数较少。 （3）溶剂体系的凝固点可降至－40℃以下,不易堵塞,一般地区无需蒸汽 伴热。 （4） 该技术具有自己的知识产权，技术转让费比国外技术低得多。
C4组分及其沸点见下表：
组分 沸点℃ 相对挥发度
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异丁 异丁 丁烯1 烷 烯 -11.73 -6.90 -6.26 1.36 1.21 1.20
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二、辅料 1、催化剂 2、增溶剂 3、消泡剂 4、己烷 5、添加剂
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三、产品
TBA(82.5 ℃) 指标：TBA≧85% 与水共沸79.9 ℃ （共沸组成11.8%，88.2% ） MTBE(55.3 ℃) MTBE ≧ 97%, CH3OH≦1% （辛烷值RON 117 MON 101） MEK(79.6 ℃) MIBK(116.14 ℃)
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CTW
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