甲基叔丁基醚工艺设计doc资料
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计甲基叔丁基醚(MTBE)是一种重要的化工产品,广泛用于清洁燃料和化工原料等领域。
它的生产技术和工艺流程设计对产品质量和生产效率起着决定性的作用。
在MTBE生产装置工艺流程设计中,需要考虑原料选型、反应条件控制、分离技术、设备选型和安全环保等方面的因素,以确保生产过程稳定、安全和高效。
本文将围绕MTBE生产装置工艺流程设计展开讨论,以期为相关研究和生产提供参考。
1. MTBE的生产原料及反应条件MTBE的生产原料主要包括异丁烯和甲醇。
其中,异丁烯是通过石化产品裂解技术获得的C4混合烃中的一种重要成分,而甲醇则是通过天然气、煤制气、重油和沼气等生产的化工原料。
在MTBE的生产过程中,首先将异丁烯和甲醇按一定摩尔比加入反应釜中,然后在酸性催化剂的作用下进行醚化反应,生成MTBE。
反应条件对MTBE的产率和产品质量有着至关重要的影响。
常见的反应条件包括温度、压力和催化剂种类等。
一般情况下,较低的温度和较高的压力有利于MTBE的产率,但过高的温度和压力则会导致副反应的发生,降低产品质量。
此外,不同催化剂的选择也会对MTBE的产率和选择性产生不同的影响。
2. MTBE的生产工艺流程设计MTBE的生产工艺流程主要包括反应部分和分离部分。
在反应部分,首先需要将异丁烯和甲醇按一定比例加入反应釜中,并在催化剂的作用下进行反应。
在分离部分,需要将反应产物中的MTBE、未反应的异丁烯和甲醇等组分进行分离和提纯,以获得合格的MTBE产品。
在MTBE的生产装置工艺流程设计中,需要考虑到工艺流程的合理性、可行性和经济性。
对于反应部分,需要考虑反应釜的选择、搅拌速度的控制、温度和压力的控制等因素。
对于分离部分,需要考虑到分离塔的选择、蒸馏温度和压力的控制、溶剂的选择等因素。
此外,在整个工艺流程中还需要考虑到废水处理、余热回收和废气处理等环保技术的应用。
3. MTBE的生产装置设备选型在MTBE的生产装置工艺流程设计中,合理的设备选型对生产效率和产品质量有着重要的影响。
高材1104 杨俊雷 年产5万吨甲基叔丁基醚的生产工艺设计
北京化工大学北方学院毕业设计—文献综述北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OFCHEMICAL TECHNOLOGY(2015)届本科生毕业设计文献综述题目:年产5万吨甲基叔丁基醚的生产工艺设计学院:化工与材料工程学院专业:高分子材料与工程学号: 110120117 姓名:杨俊雷指导老师:孙双月2015 年11月7日目录第一章概述 (1)1.1 MTBE产品介绍 (1)1.2 产品性状 (1)1.2.1 物理性质 (2)1.2.2 化学性质 (2)1.2.3 毒性 (2)1.3 甲基叔丁基醚的反应机理 (3)第二章 MTBE的应用 (4)2.1 作为汽油添加剂 (4)2.2 裂解制取高浓度的异丁烯 (4)2.3 充当反应溶剂和试剂 (4)第三章国内外市场 (6)3.1国外市场 (6)3.1.1 欧洲与北美洲 (6)3.1.2 亚洲、非洲、拉美地区 (6)3.2国内市场 (7)第四章国内外发展现状及未来展望 (9)第五章生产工艺 (10)结论 (11)参考文献 (12)第一章概述1.1 MTBE产品介绍甲基叔丁基醚简称MTBE,是一种透明、无色、高辛烷值(研究法辛烷值115)的液体,具有醚类所特有的气味,氧含量为18%(质量分数)。
MTBE能与汽油很好地互溶,吸水少,对环境无污染,是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组分,其作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。
它不仅能有效提高汽油辛烷值(添加2%的MTBE汽油产品的辛烷值可增加7%)和汽油燃烧效率,汽车尾气中不含铅,而且还能改善汽车性能,同时减少了其他有害物质如臭氧、苯、丁二烯等的排放,降低汽油的成本。
20世纪70年代,MTBE作为提高汽油辛烷值的汽油调和组分开始被人们注意。
MTBE的基础辛烷值RON:118,MON:100,是优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂。
MTBE与汽油可以任意比例互溶而不发生分层现象,与汽油组分调和时,有良好的调和效应,调和辛烷值高于其净辛烷值。
年产万吨甲基叔丁基醚生产工艺
计算部分1.1 物料衡算【1】1.1.1 全车间物料衡算2.1.1.1根据设计要求:MTBE 年产量为5万吨,按年工作量为7200小时计算, 则每小时产工业MTBE 量:43,51010kg M ==6944.45kg h 7200h⨯⨯根据设计要求:成品、副成品指标: 合格品 一级品MTBE ≥98.0%(m/m ) ≥98.5%(m/m ) 甲醇 ≤0.6% (m/m ) ≤0.4%(m/m ) 叔丁醇 ≤0.7% (m/m ) ≤0.5%(m/m ) 按合格产品计算:(产品中纯MTBE 含量为98%)则产品中含纯MTBE,33M =6944.45kg h 0.98=6805.56kg h 6805.56kg hM ==77.20kmol h88.15kg kmol⨯2.1.1.2反应器各段生成的MTBE 的量:反应器B 出口的MTBE 的量(MTBE 精馏过程MTBE 收率为98.5%),26805.56kg hM ==6909.20kg h0.985 26909.2/78.38/88.15/kg hM kmol h kg kmol==根据设计要求:反应器的一段转化率为74%;二段转化率 至86%;总转化率为93%反应器A 出口的MTBE 的量(设计要求:反应器总转化率≧93%,反应器A 总转化率≧86%,设反应器的MTBE 收率99%)178.38kmol h0.860.93M ==73.21kmol h 0.99⨯,1M =73.21kmol h 88.15kg kmol =6453.46kg h2.1.1.3进入反应器A 的异丁烯的量进入反应器A的异丁烯的量78.38kmol hN==85.13kmol h0.930.99⨯,N=85.133kmol h56.11kg kmol=4776.69kg h⨯1.1.2 反应器物料衡算1.1.2.1 反应器A进料组成及流量表10 原料抽余碳四的组成及各组分的流量组分分子量质量分数kg/kg 质量流量kg/h摩尔分数kmol/kmol摩尔流量kmol/h丙烯42.08 0.0046 87.12 0.0061 2.07 丙烷44.10 0.0069 130.69 0.0089 2.96 异丁烷58.12 0.2219 4202.81 0.2154 72.31 正丁烯56.11 0.3080 5833.55 0.3096 103.97 正丁烷58.12 0.0618 1170.50 0.0599 20.14 反丁烯56.11 0.0863 1634.53 0.0867 29.13 顺丁烯56.11 0.0515 975.41 0.0518 17.38 正戊烷72.15 0.0012 22.73 0.0009 0.32 丙二烯40.07 0.0017 32.20 0.0025 0.80 1,3-丁二烯54.09 0.0036 68.18 0.0038 1.26 异丁烯56.11 0.2522 4776.69 0.2535 85.13 水18.00 0.0003 5.68 0.0009 0.32 ∑ 1.0000 18940.09 1.0000 335.79通过已知数据按比例计算新鲜甲醇中纯甲醇流率为2464.67kg h表11 工业甲醇的组成及流量:名称摩尔流量kmol/h摩尔分数kmol/kmol质量流量kg/h质量分数kg/kg分子量甲醇76.92 0.9984 2464.67 0.9990 32.04 水0.11 0.0014 1.97 0.0008 18 其他0.02 0.0002 0.50 0.0002 32 工业甲醇77.05 1.0000 2467.14 1.0000表12 通过已知数据按比例计算得混合甲醇流率为3013.88 kg/h名称丙烯丙烷异丁烷正丁烯正丁烷反丁烯顺丁烯正戊烷丙二烯丁二烯水甲醇其他质量流量kg/h0.23 0.37 11.46 15.92 3.18 4.46 2.66 0.06 0.10 0.19 2.39 2972.36 0.50==2972.362464.67=507.69kg h kg h kg h 循环甲醇混合甲醇新鲜甲醇-则醇烯比为:1.09:1 满足设计要求。
年产5万吨甲基叔丁基醚生产工艺说明书
年产5万吨甲基叔丁基醚生产工艺说明书一、工艺介绍:甲基叔丁基醚(MTBE)是一种无色无味的液体化合物,具有良好的溶解性和抗爆燃性能。
MTBE广泛应用于汽油的增氧剂,可提高汽油的抗爆性能和降低尾气污染。
本工艺旨在生产年产量为5万吨的MTBE。
二、原料及设备:1. 原料:- 丁烷:纯度≥99%- 甲醇:纯度≥99%2. 主要设备:- 重整反应器- 吸附塔- 精馏塔- 冷凝器- 热交换器- 分离塔- 脱醇塔- 真空回流塔- 空压机- 泵三、工艺流程:1. 重整反应:将丁烷加入重整反应器内,经加热至适宜温度后,通过催化剂的作用进行重整反应,生成异丁烯。
反应后的气体进入吸附塔进行分离,异丁烯被吸附下来,其余气体通过后续处理。
2. 合成反应:将甲醇与异丁烯加入合成反应器内,控制反应温度和压力,通过催化剂的作用进行合成反应,生成MTBE。
反应后的气体经冷凝器冷却,大部分甲醇回流到合成反应器。
3. 分离与精馏:经过冷凝器冷却后的气体进入分离塔,将MTBE与未反应的异丁烯分离开。
分离后的MTBE进入精馏塔,通过逐级降温,将低沸点组分分离出来。
4. 脱醇:脱醇工序用于去除MTBE产品中的余留甲醇。
将MTBE加热至一定温度,送入脱醇塔,通过真空条件下的蒸馏,将残余甲醇蒸发出来。
脱醇后的MTBE产品进入真空回流塔进行再次精馏。
5. 空压系统:为工艺提供所需的空气和压缩空气。
四、操作注意事项:1. 操作人员必须了解化学品的性质和工艺流程,严格遵守安全操作规程,佩戴个人防护设备。
2. 严格控制反应温度、压力和催化剂的用量,确保反应条件的稳定性和催化剂的活性。
3. 定期检查设备和管道的完整性,并进行必要的维护和修复。
4. 做好废液的处理工作,确保排放符合环保要求。
五、安全注意事项:1. 避免与火源接触,防止爆炸危险。
2. 避免接触皮肤和眼睛,注意个人防护。
3. 储存和使用化学品时要严格遵守相关规定,远离热源和易燃材料。
4. 废液处理要符合环保法规,避免对环境造成污染。
制备化工型甲基叔丁基醚的工艺方法
制备化工型甲基叔丁基醚的工艺方法介绍化工型甲基叔丁基醚是一种常用的有机合成原料,在化工领域有广泛应用。
本文将讨论制备化工型甲基叔丁基醚的工艺方法及相关细节。
工艺方法以下是制备化工型甲基叔丁基醚的一种常用工艺方法:材料准备1.甲醇:优质甲醇作为原料,纯度要求在99%以上。
2.强酸催化剂:选择适合的强酸催化剂,常用的包括硫酸、磷酸等。
反应步骤1.将适量的甲醇与强酸催化剂加入反应釜中,控制反应釜中的温度在适宜的范围内。
2.开始加热,加热的过程要缓慢,同时需要保持温度的均匀分布。
3.当反应温度达到设定的温度时,开始持续加热反应一段时间,以促进反应的进行。
4.反应完成后,停止加热,将反应产物进行分离、提纯和干燥。
工艺优化为了提高化工型甲基叔丁基醚的产率和纯度,可以考虑以下工艺优化措施:优化催化剂选择针对不同的反应条件和需求,选择合适的催化剂,可以显著提高反应效率和产物纯度。
在选择催化剂时,需要考虑其催化活性、选择性和稳定性等因素。
优化反应条件调节反应温度、反应物配比和反应时间等参数,可以进一步提高反应效率和产物质量。
通过精确控制反应条件,可以使反应快速进行并减少副反应的发生。
优化分离和提纯方法对分离和提纯过程进行优化,可以有效去除杂质物质,提高产物的纯度。
常用的分离和提纯方法包括蒸馏、结晶、萃取等。
增加生产自动化程度通过引入自动化设备和控制系统,实现对工艺过程的精确控制和监测,可以提高生产效率和产品一致性。
实验操作步骤以下是制备化工型甲基叔丁基醚的实验操作步骤:1.准备实验仪器和试剂,保证实验环境的洁净和安全。
2.测量和配制所需的甲醇和催化剂。
3.将甲醇和催化剂按特定比例加入反应釜中,确保反应釜密封良好。
4.按照预定的条件进行加热,同时监测反应温度和时间。
5.反应结束后,待反应釜冷却至室温,进行产物的分离和提纯。
6.使用适当的分析仪器对产物进行质量分析和定性定量检测。
7.记录实验数据和观察结果,进行数据处理和分析。
甲基叔丁基醚生产工艺
甲基叔丁基醚生产工艺
甲基叔丁基醚(MTBE)是一种广泛应用于能源领域的化学品,主要用于汽油的增氧剂和燃料添加剂。
下面是一种基于异丁烯和甲醇反应的甲基叔丁基醚生产工艺的简要介绍。
首先,将异丁烯和甲醇送入反应器中。
反应器采用固定床催化剂床层,催化剂通常采用硅铝酸盐或钌基催化剂。
异丁烯和甲醇在催化剂的作用下发生缩合反应,生成甲基叔丁基醚。
反应的温度通常在100-150°C之间,压力在1.5-3.5 MPa之间,催化剂床层的空速在0.5-2 h-1之间。
反应器的设计需要考虑
反应热的控制,以确保反应温度的稳定性。
反应器出口的气相产物进入分离器,通过减压和冷却的方式,将其中的伴随产物和未反应物质分离出来。
常见的伴随产物包括异丁烷、二异丁烯和甲醇。
这些伴随产物可以通过进一步的处理流程进行回收或处理。
分离后的甲基叔丁基醚液体产物进入精馏塔进行精馏。
在精馏过程中,将甲基叔丁基醚和轻质伴随产物分离出来,以得到高纯度的甲基叔丁基醚产品。
分离过程需要针对不同组分的沸点差异进行合适的操作条件控制。
得到的甲基叔丁基醚产品可以通过热交换和冷却方式降低温度,以达到产品的储存和运输要求。
另外,还需要对废气进行处理,以达到环保和安全的要求。
总结来说,甲基叔丁基醚的生产工艺主要包括异丁烯和甲醇的缩合反应、反应产物的分离和精馏过程等。
这种工艺能够高效地生产出高纯度的甲基叔丁基醚产品,满足市场需求。
同时,需要注意产生的伴随产物的处理和废气的处理,以保护环境和确保生产的安全。
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计一、生产原料的准备1. 丙烷气体:作为甲基丙烷的原料之一,需要通过管道输送到生产装置中。
同时,需要对丙烷气体进行分析测试,确保其符合生产要求。
2. 甲基醇:作为甲基叔丁基醚的原料之一,需要进行蒸馏、除水等前处理工艺,以确保其纯度符合要求。
3. 硫酸:作为酸性催化剂,用于促进醚化反应的进行,需要预先配制好浓度合适的硫酸溶液。
4. 硝化硫酸:作为硫酸醚化反应过程中的除水剂,需要提前配制好并置于反应装置中。
二、生产装置工艺流程设计1. 原料输送系统设计丙烷气体通过管道输送至生产装置中,同时甲基醇通过管道输送至反应釜中。
硫酸和硝化硫酸也通过管道输送至反应釜中,并控制好各种原料的流量和比例。
2. 酸性醚化反应装置设计将甲基醇、硫酸和硝化硫酸混合后加入反应釜中,控制好反应温度和压力,促使反应进行。
通过搅拌、加热等方式,确保反应充分进行,产物脱水后得到甲基叔丁基醚。
3. 产品分离装置设计将产物经过冷却、分离、脱水等工艺,分离得到甲基叔丁基醚、水和未反应的甲基醇等物质。
通过精馏、结晶等方法,提高产品的纯度和收率。
4. 产品收集与储存系统设计将得到的甲基叔丁基醚通过管道输送至收集罐中,并进行储存。
对于废弃物和废水进行处理,确保环保要求。
5. 控制系统设计通过自动控制系统对整个生产过程进行监控和控制,确保生产安全、稳定和高效进行。
三、工艺流程优化与改进1. 优化原料配比:合理调整原料的比例和流量,降低成本,提高产率。
2. 改善反应条件:通过调整反应温度、压力等条件,提高反应的速率和选择性。
3. 提高产品品质:优化产品的纯度、色泽、气味等指标,提高产品的市场竞争力。
4. 精细化管理:建立完善的生产管理体系,加强设备维护保养和技术培训,提高生产效率和质量稳定性。
通过以上的工艺流程设计和优化改进,可以有效提高甲基叔丁基醚生产装置的生产效率、降低成本,提高产品质量,为企业的可持续发展打下基础。
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计甲基叔丁基醚(MTBE)是一种广泛应用于燃料添加剂和工业化学品生产中的化学品。
它是以异丁烯和甲醇为原料通过醚化反应制得,因其良好的防爆性和高辛烷值而被广泛应用。
本文将以MTBE生产装置工艺流程设计为主题,从原料处理、反应器、精馏塔、分离装置、催化剂回收等方面进行详细的介绍。
一、原料处理MTBE的生产原料主要是异丁烯和甲醇。
异丁烯是从炼油厂的裂化装置中提取获得的,需要经过脱水、洗涤等处理后,才能用于醚化反应。
甲醇则是从甲醇生产装置中提取获得的,也需要经过脱水、精制等处理后,才能用于醚化反应。
因此,原料的处理是MTBE生产装置中非常重要的一环。
二、反应器MTBE的生产主要是通过异丁烯和甲醇的醚化反应制得,反应过程需要在催化剂作用下进行。
因此,反应器是MTBE生产装置中的关键设备之一。
反应器内部需要具备一定的温度、压力和催化剂浓度等条件,以保证反应的顺利进行。
同时,反应器的设计应充分考虑到产物的分离和回收,确保产物的纯度和产率。
三、精馏塔MTBE的生产过程中,需要通过精馏塔对产物进行分离和纯化。
精馏塔的设计应充分考虑到原料的性质和产物的组成,以确保产物的纯度和产率。
同时,精馏塔的操作条件应合理调控,以保证产物的分离效果和能耗的控制。
四、分离装置MTBE生产过程中,产生大量副产物和废物气体,需要通过分离装置对其进行处理和回收利用。
分离装置的设计应充分考虑到各种气体的物理性质和化学性质,以确保分离和回收的效果。
同时,分离装置的操作条件应合理调控,以保证副产物和废物气体的处理效果和资源的最大化利用。
五、催化剂回收MTBE的生产过程中,催化剂是不可避免的消耗品。
为了降低生产成本和减少环境污染,需要对使用过的催化剂进行回收和再利用。
催化剂回收的过程包括催化剂的脱附、再生和再利用等环节,需要充分考虑到催化剂的性质和使用条件,以确保催化剂的回收率和再利用效果。
综上所述,MTBE生产装置工艺流程设计是一个复杂而又细致的工作,需要充分考虑原料处理、反应器、精馏塔、分离装置和催化剂回收等方面的要求,以确保生产过程的顺利进行和产品的质量和产率。
甲基叔丁基醚工艺设计
年产4.0万吨甲基叔丁基醚的工艺设计摘要:本设计是年产4.0万吨甲基叔丁基醚装置生产工艺设计,主要以精馏工段为工艺设计对象,结合了安徽中联能源有限公司年产3.0万吨MTBE项目的基础上,按任务要求生产量设计此工艺流程。
此反应采用的合成工艺是汽油经脱丙烷后的混合成分中的异丁烯与甲醇在强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂催化剂上进行反应生成MTBE。
随着我国国民经济和轿车行业的发展,加上国家对无铅汽油的禁止使用,作为环保型无铅汽油主要添加剂的甲基叔丁基醚,不仅能有效的提高汽油的辛烷值和汽油燃烧效率,并且减少有害气体的排放,还可有效改善汽油的冷启动特性和加速性能,对气阻无不良影响,因此其其社会需求量与日俱增。
关键词:甲基叔丁基醚;异丁烯;甲醇;MTBE工艺设计Process design of an annual output of 40000 tons of methyl tert- butyl etherAbstract: The design is annual outputs of 40000 tons of methyl tart-butyl ether device production process design, mainly in the distillation process for process design; combined with the Anhui Zhonglian Energy Company Limited annual production capacity of 30000 tons of MTBE project according to the task requirements, design the production process. The synthesis process of this reaction is used in gasoline by isobutene and methanol mixture components after depropanizer in strongly acidic styrene was the reaction of MTBE cation exchange resin catalyst. With the rapid development of our national economy and the car industry, together with the national ban on the use of unleaded gasoline, methyl tert butyl ether environment-friendly lead-free gasoline as main additive, not only can effectively improve the octane number of gasoline and gasoline combustion efficiency, and reduce the emission of harmful gases, the cold start characteristics can effectively improve the gasoline and the acceleration performance, no adverse effect on the air resistance, so its social demand grow with each passing dayKey Words:Methyl tert-butyl ether;Isobutene ;Methanol; MTBE process design1绪论1.1MTBE概述、理化性质、应用、在中国的发展1.1.1MTBE概述甲基叔丁基醚,英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),溶点-109℃,沸点55.2℃,是一种无色、透明、高辛烷值的液体,具有醚样气味,是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份,作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计甲基叔丁基醚(MTBE)是一种重要的有机化工产品,广泛应用于汽油添加剂、溶剂、润滑油和化工原料等领域。
MTBE的生产装置工艺流程设计是生产过程中的重要环节,对于提高生产效率、降低生产成本、确保产品质量具有重要意义。
本文将围绕甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计展开阐述,详细探讨MTBE生产过程中的工艺流程设计原则、装置结构设计、设备选型、工艺控制等内容。
一、MTBE生产工艺流程设计原则1.原料选择与预处理:MTBE的生产主要原料是异丁烯和甲醇,因此需选用高纯度异丁烯和甲醇作为原料,并对其进行预处理,去除杂质和不纯物质,确保原料的纯度和稳定性。
2.反应工艺选择:MTBE生产主要通过异丁烯与甲醇的醚化反应得到,因此需合理选择反应工艺及反应条件,确保反应高效、稳定,产品质量优良。
3.分离纯化:MTBE生产后需要进行分离和纯化,提取出高纯度的MTBE产品,因此需设计合理的分离纯化工艺流程,确保产品质量符合标准。
4.工艺控制:MTBE的生产过程中,需对反应温度、压力、流量、比例等参数进行实时监测和控制,确保生产过程稳定、安全。
二、甲基叔丁基醚生产装置结构设计1.反应器:MTBE生产的主要反应设备是反应器,反应器的设计需要考虑到反应物料的混合程度、温度控制、压力控制等多个因素,需选择适当的反应器类型及结构参数,确保反应效果和安全性。
2.分离设备:MTBE生产过程中需要进行产品的分离和纯化,因此需要设计合适的分离设备,如精馏塔、萃取塔等,确保产品的高效分离和纯化。
3.蒸馏塔:MTBE生产工艺中需要使用蒸馏塔对原料和产品进行蒸馏分离,因此需要设计合理的蒸馏塔结构,确保产品的高效分离。
4.控制系统:MTBE生产装置需要配备完善的控制系统,对反应温度、压力、流量、比例等参数进行实时监测和调节,确保生产过程的稳定性和安全性。
三、甲基叔丁基醚生产装置设备选型1.反应器:MTBE生产过程中需要选择合适的反应器设备,考虑到反应物料的混合程度、温度控制、压力控制等因素,需选择适当的反应器类型及尺寸。
MTBE_甲基叔丁基醚_的生产工艺
甲醇进料均匀地通过下面的催化剂层。并在保护 反应器内部催化剂层底做了一块支承孔板(孔径 为10 rnm),上面覆盖两层不锈钢金属网(GFlw 0.25/o.16),再铺60mm厚的石英沙(粒度1~ 2mm),防止破粉的催化剂颗粒流到底部。出料 口与放净口做成一般的管口,在反应器的底部(见 图3)。
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年产1万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计
中国·二○一四年五月
北京理工大学珠海学院 2014 届本科生毕业设计
诚信承诺书 本人郑重承诺:本人承诺呈交的毕业设计《年产一 1 万吨甲基 叔丁基醚生产工艺设计》是在指导教师的指导下,独立开展研 究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序 列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
北京理工大学珠海学院 2014 届本科生毕业设计 2. 2.4 反应器三段出口物料组成及流量......................................................................................... 13 2. 3MTBE 精馏塔物料衡算…..………………………………………………………………....…….14 2.4 萃取塔物料衡算..............................................................................................................................15 2.5 回收塔物料衡算..............................................................................................................................17 3 热量衡算…………...…………………………………………………………………………………...19 3.1 反应器一段循环冷却器 E-101 热量衡算.......................................................................................19 3.2 反应器一段热量衡算...................................................................................................................... 20 3.3 T101B 塔底出料换热器 E104 的热量衡算.....................................................................................21 3.4 T101 进料换热器热量衡算............................................................................................................. 22 3.5 T101 热量衡算(包括 T101B 塔底再沸器 E106,T101A 塔顶冷凝器 E107)......................... 22 3.6 T101 热量衡算..............................................................................................................................24 4 精馏塔的计算…………..………………………………………………………………………………28 4.1 精馏塔物料平衡........................................................................................................................28 4.2 精馏塔各部分温度的计算.............................................................................................................. 28 4.2.1 精馏塔各物质物性参数的计算..............................................................................................28 4.2.2 精馏塔进料温度的计算......................................................................................................... 30 4.2.3 塔底温度的计算.....................................................................................................................30 4.2.4 塔顶温度计算.........................................................................................................................31 4.3 回流比和理论塔板数...................................................................................................................... 32 4.4 进料位置的计算..............................................................................................................................34 4.5 精馏塔全塔热平衡.......................................................................................................................... 34 4.6 精馏塔塔径和塔高的计算.............................................................................................................. 35 5 换热器的计算…………..………………………………………………………………………………37 6 泵的计算………………………………………………………………………………………………..38 6.1 进口阻力......................................................................................................................................... 39 6.2 出口阻力......................................................................................................................................... 40 7 技术经济核算…………………………………………………………………………………………..41
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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甲基叔丁基醚(MTBE)工艺
万吨/年MTBE 装置工艺设计摘要:简述甲基叔丁基醚(MTBE)生产的工艺流程,对国外MTBE生产工艺进行对比,阐述了本装置相对于传统装置的优势。
甲基叔丁基醚是汽油的一种无毒添加剂,也可作为二次加工化工产品的原料,对于国民经济发展具有重要作用。
甲基叔丁基醚(MTBE)装置是一个催化反应与精馏操作相结合的装置。
整套装置涵盖筒式催化反应技术及催化精馏技术等先进理念,融合国外先进技术。
它包括筒反、催化精馏[1][2]、甲醇水洗回收三个单元。
其中催化精馏技术较为先进,正在逐渐应用到化工生产中。
整套装置具有操作方便、投资小、节约能源的特点。
关键词:甲基叔丁基醚;甲醇;混合碳四;催化精馏tons / year MTBE plant process design Abstract:Description methyl tert-butyl ether (MTBE)production process,MTBE production processes at home and abroad to compare,described the device as opposed to the advantages of conventional devices.Methyl tert-butyl ether is a non-toxic gasoline additive, but also can be used as secondary processing chemical products, raw materials play an important role for national economic development.Methyl tert-butyl ether (MTBE) device is a catalytic reaction and distillation operations combined device. Cover the entire cylindrical catalytic reaction device technology and advanced concept of catalytic distillation technology, integration of advanced technology at home and abroad. It consists of anti-cylinder, catalytic distillation, methanol washing recovery of three modules. One catalytic distillation technology is more advanced, is gradually applied to the chemical into the births. Whole device has easy operation, low investment, energy-saving features.Key Word:Methyl tert-butyl ether;Methanol;Hybrid Carbon 4;Catalytic distillation目录一、绪论 (4)(一)概况 (4)(二)工艺简介 (4)(三)国外生产工艺 (4)(四)国生产工艺 (5)(五)生产原理及主要影响因素 (6)二、物料说明 (7)(一)甲醇 (7)(二)混合碳四 (8)(三)甲基叔丁基醚 (8)(四)副产物 (9)三、工艺流程及说明 (9)(一)筒式反应单元工艺流程 (9)(二)催化精馏单元工艺流程 (9)(三)甲醇回收单元工艺流程 (10)四、工艺流程图及说明 (10)五、化学反应 (12)六、物料平衡计算 (13)七、三废治理 (14)八、安全生产特点 (14)九、总结 (15)十、参考文献 (16)一、绪论:(一)概况本甲基叔丁基醚(MTBE)装置是万吨/年生产装置,对石油裂解气中混合碳四深加工项目。
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计
甲基叔丁基醚生产装置工艺流程设计Designing the process flow for the production of methyl tert-butyl ether (MTBE) involves a thorough understanding of the chemical reactions and equipment involved. This requires a detailed analysis of the reaction kinetics, thermodynamics, and mass transfer properties.设计甲基叔丁基醚(MTBE)生产过程流程需要全面了解涉及的化学反应和设备。
这需要对反应动力学、热力学和质量传递性质进行详细分析。
One of the primary considerations in the process design is the selection of appropriate raw materials and catalysts. The quality and purity of these inputs play a crucial role in determining the efficiency and product quality of the MTBE production process.在工艺设计中的一个主要考虑因素是选择合适的原材料和催化剂。
这些输入的质量和纯度在确定MTBE生产过程的效率和产品质量方面起着至关重要的作用。
Another important aspect to consider is the selection of the reactor type. Factors such as reaction efficiency, residence time, and temperature control play a significant role in determining the overall productivity and selectivity of the MTBE production process.另一个重要的方面是选择反应器类型。
(完整版)甲基叔丁基醚的合成
甲基叔丁基醍的合成烷基以取代醇类或酚类-OH中的氢原子或以与环触上的氧原子结合的方式,可生成脂肪族醛类和芳香族醛类.常见的脂肪族醛有单醛和混合醛、甲基纤维素和乙基纤维基、乙二醇-乙触和二乙二醇-乙触、平平加、甲基叔丁基醛等,芳香族醛类有苯甲醛、B-蔡基甲基酸、二苯甲醛等,其中生产吨位最大者要数甲基叔丁基触.甲基叔丁基触〔简称MTBE〕是汽油添加剂触类的主要产品,稍为次要的触类还有甲基叔戊基触〔TAME〕、乙基叔丁基触〔ETBE〕、乙基叔戊基触〔TAEE〕和二异丙基触〔DIPE〕等.据预测,到2000年对上述触类的需求在30Mt/a 以上.汽油中添加上述触类后,不仅能提升汽油的辛烷值〔MTBE本身的马达辛烷值可达101,研究法辛烷值可达118〕,改善汽车的行车性能,而且还能降低排气中CO 含量.生产本钱〔达相同辛烷值汽油〕仅为烷基化油的80%.现在,MTBE除主要用作汽油添加剂外,还用来经裂解制取高纯异丁烯.1 .化学反响MTBE通常是由甲醇与异丁烯在磺化离子交换树脂的催化作用下合成的:主要副反响有:异丁烯与原料中的水分反响生成叔丁醇、甲醇脱水缩合生成二甲醛,异丁烯聚合生成二聚物或三聚物等.生成的这些副产物会影响产品的纯度和质量,因此要限制适宜的反响条件以减少副反响的发生.此外,为让磺化离子交换树脂发挥正常的催化作用, 要求原料中的金属阳离子如Na+、K +、Ca2+、Mg 2 +等的含量小于1 ppm,不含碱性物质及游离水等.2 .合成技术分类甲醇与异丁烯之间发生的酸化反响,甲醇是烷基化原料,异丁烯是烷基化剂.在实际生产中,常以C4混合烧作烷基化剂,其中异丁烯含量在10%〜50%之间,其余为正丁烷和正丁烯等惰性组分,由于酸化反响进行得很完善,异丁烯转化率很高,反响尾气稍经别离就可得到纯度很高的正丁烯,用于有机合成或高聚物单体.因此,根据异丁烯在MTBE装置中到达的转化率及下游配套工艺的不同,合成MTBE技术可分为三种类型,见表5-3-03 .表中的标准转化型对异丁烯的转化没有严格的限制,剩余的异丁烯仍可用作烷基化装置的有用组分,不会造成浪费,正丁烯也是有用组分,烷基化对 它的浓度没有严格限制.表 5-3-03MTBE 技术的三种类型3 .工艺条件的讨论影响酸化反响的主要因素有:甲醇与异丁烯的摩尔比、 异丁烯浓度、反响温度、空速和反响压力,现简要分析 如下.(1)甲醇和异丁烯的摩尔比醇/烯比不仅影响转化率,而且对生成MTBE 的选择性 也有影响.通常采用甲醇稍过量,以保证异丁烯的高转 化率/且也不宜太大,当醇/烯比大于2时,对MTBE 收 率的影响已很小.工业上采用的醇/烯摩尔比为1.05 〜1.2 : 1.(2)异丁烯浓度异丁烯浓度不同的C 4 f留分,在醍化过程中,反响速度也不同,浓度高反响速度快,但对异丁烯转化率影响却不大.然而当异丁烯浓度低于10%(w),转化率会急剧下降.(3)反响温度在一定的醇/烯比下,反响温度不仅影响反响速度,而且也影响转化率,选择性和催化剂寿命.反响温度太低, 虽对触化反响和化学平衡有利/且反响速度慢,反响时间长.反响温度过高,副反响剧烈,平衡转化率也降低, 影响到反响选择性和催化剂使用寿命.生产实践证实, 反响温度的适宜范围为40〜80 C,较佳反响温度范围为60〜70 C .(4)空速研究结果说明,不管原料中异丁烯含量变化如何,空速在3〜5 h-1范围内,催化剂活性均相当好,异丁烯均可到达平衡转化率.在异丁烯浓度为30〜50%(w)时, 将空速提升至15 h-1,转化率降低仍不明显.现在,工业上选取空速范围为3〜15 h-1 .(5)反响压力试验说明,只要反响区的压力能把反响物维持在液相状态,再增加压力,对反响转化率和选择性影响不大.但在工业生产装置上选择压力还需考虑系统的阻力降及别离系统所需的操作压力,一般可在1.0〜2.0MPa范围内选择.4.生产过程和工艺流程(1)标准转化型(炼油型)生产过程和工艺流程与下游烷基化配套的标准转化型工艺流程.①原料净化和反响原料净化的目的是除去原料中的金属阳离子.净化采用与醛化催化剂相同型号的离子交换树脂.净化器除主要起原料净化作用外,还可起一定的酸化反响作用. 所以,净化器实际上是净化-酸化反响器.装置设2台净化-醛化反响器,轮流切换使用.C 4 f留分和甲醇按比例混合,加热到40〜50 C后从上部进入净化-醛化反响器,反响压力1〜1.5MPa,采用物料外循环方式移走酸化反响热.由于对异丁烯转化率要求较低,只需90〜92%,故设置一台反响器,并在较低温度下操作. 甲醇和异丁烯的摩尔比为1-1.05 :1.假设需提升异丁烯转化率,摩尔比应增至1.2 : 1,而且需设2台反响器,并在反响器间设蒸f留塔,用来除去第1反响器中生成的MTBE,以免除它在第2反响器中发生生成甲醇和异丁烯的逆反响,有利于提升异丁烯的转化率.②产品别离由于甲醇在水中的溶解度大,在一定条件下又能与C4微分或MTBE形成共沸物,以及考虑到反响时醇烯比的不同,工业上采用两种别离流程.1〕前水洗流程反响产物先经甲醇水洗塔除去甲醇,然后再经分储塔分出C4混合微分和MTBE o甲醇水溶液送往甲醇回收塔进行甲醇与水的别离.2)后水洗流程即图5-3-08所示流程.反响产物先经C 4别离塔进行MTBE与甲醇C 4混合f留分共沸物的别离,塔底为MTBE产品.共沸物进入水洗塔,用水抽提出甲醇以实现甲醇与C4储分的别离.从水洗塔底出来的甲醇水溶液进入甲醇回收塔,塔顶出来的甲醇返回反响系统重新使用,从塔底出来的含微量甲醇的水大局部送往水洗塔循环使用,少局部排出装置以免水中所含甲醇和其他杂质积累.当装置采用的醇烯比不大(约为 1.0〜1.05),反响产物中的剩余甲醇在一定压力下可全部与未反响的C 4 f留分形成共沸物时,可采用后水洗别离流程.所得MTBE产品含量大于98%,研究法(RON)辛烷值为117,马达法(MON)为101 .(2)超高转化型生产过程和工艺流程法国石油研究院(IFP)开发成功的超高转化型生产工艺流程.可采用各种异丁烯含量的C4储分作原料.主反响器采用上流筒式外循环膨胀床,催化剂为阳离子交换树脂.根据对异丁烯转化率的要求,可选用1段或2段工艺,2段和1段工艺的区别在于增加2段反响器和第2脱C4微分塔,异丁烷转化率可达99.9%.新鲜和循环甲醇与C4储分由反响器底部参加,从主反响器顶部出来的物料一局部进入补充反响器中继续反响,另一局部通过冷却器换热后循环到主反响器底部,以调节和限制主反响器温度和反响物料浓度.从补充反响器底部出来的物料进入第一脱C 4储分塔,塔底出MTBE产品,塔顶为C4储分和甲醇共沸物,再进入第二醛化反响器〔二段反响器〕进一步反响,异丁烯总转化率可达99.9%.二段反响器出来的物料进入第二脱C 4 f留分塔,塔底为MTBE和甲醇,循环到主反响器中,塔顶为含甲醇的C 4微分,经水洗塔,甲醇回收塔可得到根本上不含异丁烯的C4微分和甲醇,甲醇循环回主反响器底部.该工艺有以下特点:a.采用上流筒式膨胀床反响器,与列管式固定床反响器相比,造价低.装卸催化剂容易.可预防催化剂颗粒粘结.床层阻力降低.反响器内催化剂处于运动状态, 反响热分布均匀,可预防床层过热.减少副反响和延长催化剂使用寿命;b.主反响器中催化剂负荷大,而且最易受原料中阳离子的毒害而失活.本工艺可设两个主反响器,当一个反应器内催化剂失活时,可切换另一个反响器;c.异丁烯转化率高、操作容易、灵活,可适应不同异丁烯含量的C4微分.(3)催化蒸f留MTBE工艺该工艺把反响器和蒸f留塔组合在一起,实现反响和蒸储在同一设备内进行,所用原料为催化裂化C4微分. 有醇/烯比大于1的MTBE流程和醇/烯比小于1的MTBE-Plus 流程,水洗塔主要除去C4储分中的镂盐等杂质,保护床主要除去Na+、K +、Ca2+和Mg 2 +等杂质,由于催化反响与精储同在一个区域发生, 生成的MTBT能迅速离开反响区,使化学平衡向生成MTBE方向进行,异丁烯的转化率可达99%以上,MTBE浓度也可达98%以上.因醇/烯摩尔比小于1,甲醇全部转化,不存在甲醇回收问题,工艺流程大为简化.催化蒸储工艺特点有:a.将反响与精微相结合,将放出的反响热用来别离产物,有明显的节能效果,水、电、蒸气消耗为其他工艺的60%〜70%;由于反响产物很快离开反响区,有利于平衡向生成MTBE方向进行,异丁烯的转化率高;b.催化剂采用特殊的“捆包〞和支撑,不和设备直接接触,对设备无腐蚀.但催化剂装卸复杂,要求催化剂有足够长的使用寿命,要求原料中阳离子含量降低到PPb级.因此,原料预处理较复杂.c.只需一个反响器,省去了一个反响器和一个中间脱C 4微分塔.因而设备投资较省.。
年产5万吨甲基叔丁基醚生产工艺技术
年产5万吨甲基叔丁基醚生产工艺技术甲基叔丁基醚(MTBE)是一种重要的有机化工产品,具有广泛的应用领域,例如作为汽油的抗爆剂、溶剂和交联剂等。
本文将介绍一种年产5万吨MTBE的生产工艺技术。
首先,原料选择和储存是生产MTBE的关键步骤。
本工艺使用甲醇和叔丁醇作为原料,在严格控制其质量的前提下储存于密闭容器中,以防止水分和杂质的进入。
其次,本工艺采用异构化法制备MTBE。
先将甲醇和叔丁醇按一定比例混合,在反应器中控制好温度和压力条件,添加适量的酸性催化剂作为催化剂。
在均相条件下,甲醇和叔丁醇通过异构化反应聚合生成MTBE。
在反应中,需要控制好温度和压力,一般温度在40-60摄氏度之间,压力在0.1-0.2兆帕之间。
同时,需要控制反应时间,一般反应时间在2-3小时之间,以保证反应充分。
完成反应后,通过分离装置将产物分离出来。
首先,经过汽提操作去除未反应的甲醇和叔丁醇,并通过冷凝器将其回收利用。
然后,利用蒸馏塔将MTBE纯化,去除其中的杂质和水分,得到高纯度的MTBE。
最后,通过储存和包装,将MTBE产品进行整理和储存。
MTBE具有易挥发的特性,在储存和包装过程中需要采取相应措施,以避免损失和污染。
常见的包装方式包括采用密闭的钢质容器或塑料容器进行包装,并注明相应的标识和警示。
总结来说,年产5万吨MTBE的生产工艺技术主要包括原料选择和储存、异构化反应、分离纯化以及储存和包装等步骤。
通过合理控制反应条件和储存操作,可以稳定高效地生产出高纯度的MTBE产品,满足市场需求。
继续写相关内容,我们还可以探讨以下方面:1. 原料选取和储存优化:甲基叔丁基醚的质量和产率受原料质量的影响较大,因此需要选择高纯度的甲醇和叔丁醇作为原料。
同时,为了防止原料受到空气、水分和杂质的污染,需要采取严格的储存措施,例如在储存过程中可以使用干燥剂和密闭容器。
原料的纯度和储存环境的控制对最终产品的质量具有重要意义。
2. 反应条件的优化:在MTBE的生产过程中,反应温度、压力和催化剂的选择都会影响反应速率和选择性。
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甲基叔丁基醚工艺设计年产4.0万吨甲基叔丁基醚的工艺设计摘要:本设计是年产4.0万吨甲基叔丁基醚装置生产工艺设计,主要以精馏工段为工艺设计对象,结合了安徽中联能源有限公司年产3.0万吨MTBE项目的基础上,按任务要求生产量设计此工艺流程。
此反应采用的合成工艺是汽油经脱丙烷后的混合成分中的异丁烯与甲醇在强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂催化剂上进行反应生成MTBE。
随着我国国民经济和轿车行业的发展,加上国家对无铅汽油的禁止使用,作为环保型无铅汽油主要添加剂的甲基叔丁基醚,不仅能有效的提高汽油的辛烷值和汽油燃烧效率,并且减少有害气体的排放,还可有效改善汽油的冷启动特性和加速性能,对气阻无不良影响,因此其其社会需求量与日俱增。
关键词:甲基叔丁基醚;异丁烯;甲醇;MTBE工艺设计Process design of an annual output of 40000 tons of methyl tert- butyl etherAbstract: The design is annual outputs of 40000 tons of methyl tart-butyl ether device production process design, mainly in the distillation process for process design; combined with the Anhui Zhonglian Energy Company Limited annual production capacity of 30000 tons of MTBE project according to the task requirements, design the production process. The synthesis process of this reaction is used in gasoline by isobutene and methanol mixture components after depropanizer in strongly acidic styrene was the reaction of MTBE cation exchange resin catalyst. With the rapid development of our national economy and the car industry, together with the national ban on the use of unleaded gasoline, methyl tert butyl ether environment-friendly lead-free gasoline as main additive, not only can effectively improve the octane number of gasoline and gasoline combustion efficiency, and reduce the emission of harmful gases, the cold start characteristics can effectively improve the gasoline and the acceleration performance, no adverse effect on the air resistance, so its social demand grow with each passing dayKey Words:Methyl tert-butyl ether;Isobutene ;Methanol; MTBE process design1绪论1.1MTBE概述、理化性质、应用、在中国的发展1.1.1MTBE概述甲基叔丁基醚,英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),溶点-109℃,沸点55.2℃,是一种无色、透明、高辛烷值的液体,具有醚样气味,是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份,作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。
它不仅能有效提高汽油辛烷值,而且还能改善汽车性能,降低排气中CO含量,同时降低汽油生产成本。
另外,MTBE还是一种重要化工原料,如通过裂解可制备高纯异丁烯。
MTBE是含氧量为18.2%的有机醚类。
它的蒸汽比空气重,可沿地面扩散,与强氧化剂共存时可燃烧。
1.1.2MTBE理化性质MTBE化学性质如下:①MTBE与氧气或空气接触时,不能形成爆炸性过氧化物。
②MTBE与强无机酸相接触,则会发生分解反应,生成异丁烯、甲醇及烃类。
③MTBE在酸性三氧化二铝存在下,于20℃和压力条件下,生成异丁烯、甲醇,由此性质可生成高纯度异丁烯。
④MTBE与甲醛在阳离子树脂上于140℃反应生成异戊二烯、甲醇。
⑤MTBE在230~280℃,在有催化剂存在下与空气氧化可以生成异戊二烯。
1.1.3MTBE的应用甲基叔丁基醚是目前四乙基铅的替代产品。
以碳四中的异丁烯和甲醇为原料,在大孔磺酸阳离子交换树脂催化作用下生成,并经精制而成。
产品性能:该品有类似樟脑的气味,无色透明,在室温下,能与醇、醚、脂肪烃、芳烃、卤化溶剂等完全互溶。
该品同其他甲基叔烷基醚一样,还有另一个非常重要的性能,即很强的抗自动氧化性,不易生成过氧化物。
主要供炼油厂作高辛烷值汽油的调合剂,也可作石蜡、油品、香料、生物碱、树脂、橡胶的溶剂、有机合成反应剂。
易燃易挥发,遇火种、热源有爆炸的危险。
20世纪70年代,MTBE作为提高汽油辛烷值的汽油调和组分开始被人们注意。
MTBE可以增加汽油的辛烷值,而且化学性质稳定。
添加MTBE的汽油还能改善汽车的行车性能,降低尾气中一氧化碳的含量。
而且燃烧效率高,可以抑制臭氧的生成。
它可以替代四乙基铅作为抗暴剂,生产无铅汽油。
现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。
MTBE也是制取聚合级异丁烯的重要原料。
还用于甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的生产。
1.1.4、MTBE在中国的现状与发展据C1统计数据显示,中国MTBE装置产能扩张迅速,未来五年或超千万吨,新投产的MTBE装置单套产能较大,直接生产原料亦有所改变。
与此同时,中国生产高标号汽油对MTBE需求持续增加,而下游的丁基橡胶等深加工装置发展迅速,中国MTBE的产业发展日趋成熟。
但需求或将难以跟上MTBE的产能扩张,未来或将显露产能过剩,不排除有大量的MTBE出口。
(1)截止到2010年底产能超过600万吨,地方炼厂开工率偏低C1统计截止到2010年底中国MTBE装置产能达到619.15万吨,其中三大主营炼厂(中石油、中石化和中海油)的产能为315.5万吨,地方炼厂的产能为303.65万吨。
2010年的产量为398万吨,其中主营炼厂的装置开工率约在80-90%,而地方炼厂的装置开工率约在40-50%。
单套装置产能超过10万吨的约有9套,最大的是盘锦和运2010年投产的单套产能20万吨/年MTBE装置,其次是燕山石化产能为15万吨/年。
其余炼厂MTBE装置产能多在5万吨/年左右。
(2)2011年产能扩张速度不减2011年上半年诚恒化工(产能14.4万吨/年),安徽泰和森(产能5万吨/年),中普石油(产能5万吨/年),惠州中创(产能2.4万吨/年)等炼厂的MTBE装置陆续投产。
下半年盘锦和运,宁夏炼化,京博石化,胜华化工,浙江美福等炼厂有MTBE装置计划陆续投产。
预计2011年中国MTBE的产能将增加百万吨以上。
(3)近三年市场整体供应偏紧,大量进口资源进入中国市场从2009年起中国的一系列成品油的政策调整,包括汽油品质升级,炼厂环节征税等使得生产汽油对MTBE的需求增长较快,从2009年起中国MTBE的进口量远大于出口,MTBE表现为净进口的产品。
据海关数据显示,2009年中国MTBE的净进口数量为34.51万吨,2010年净进口数量为68.65万吨,2011年1-7月净进口数量为35.46万吨。
中国生产高标号汽油对MTBE需求持续增加,而下游的丁基橡胶等深加工装置发展迅速,中国MTBE的产业发展日趋成熟。
但需求或将难以跟上MTBE的产能扩张,未来或将显露产能过剩,不排除有大量的MTBE出口。
预计到2015年中国MTBE的产能将突破千万吨,而后期的使用新原料的装置,将解决MTBE原料瓶颈问题,预计开工率将有所上升。
以70-80%的开工率计算,则生产的MTBE 的数量约为700-800万吨。
据C1的预测,截止到2015年中国汽油需求量将上亿吨,其中高标号的汽油以80%计算,生产高标号汽油所需的MTBE的比例按照8%计算,则生产高标号汽油所需的MTBE预计在640万吨左右;而下游化工生产丁基橡胶对MTBE的需求量在60万吨左右;另外其他的医药中间体等需求约在数万吨。
据此计算,到2015年对MTBE的需求量预计在700万吨左右。
综上,到2015年中国MTBE或将开始显露生产过剩,届时或将有出口。
1.2 MTBE工艺设计依据、技术来源、合成工艺1.2.1 MTBE工艺设计依据本设计是根据给定的任务要求年产4.0万吨的甲基叔丁基醚。
由于MTBE取代四乙基铅添加到汽油中可以减少环境污染近年来收到了更为广泛的应用。
随着中国现代化的发展汽车的不断普及,汽油的需求量日益增加,也伴随着MTBE产量需求的增加,因而MTBE 的工艺设计对中国现代化成产具有重要的作用。
目前MTBE最先进应用最为广泛的是离子交换树脂法,此方法节约能量对环境友好。
所以此工艺设计采用的也是离子交换树脂法。
1.2.2技术来源我国自20世纪70年代末开始MTBE合成技术的研究和开发,第一套生产装置于1983年在齐鲁石化公司橡胶厂投产,规模为0.55万t/ a 。
先后开展MTBE合成工艺、催化剂、反应工程研究与开发的单位有齐鲁石化公司研究院和橡胶厂、岳阳石化总厂橡胶厂、燕山石化公司、吉林化工公司、上海石化研究院、清华大学化工系、北京石油设计院、上海高桥石化公司炼油厂、洛阳炼油厂等。
通过有关单位协作,先后开发出多种合成工艺。
主要有以下三种:(1)常规MTBE合成工艺由反应、共沸蒸馏和甲醇回收三部分组成,使用固定床反应器,异丁烯和甲醇在强酸性阳离子交换树脂存在下液相合成MTBE。
反应压力0.8~1.47MPa ,温度40~80℃,醇烯比为1. 0 左右,利用冷却设备以外循环方式取出部分反应热来控制反应温度。
异丁烯转化率可达90%~95% ,接近平衡转化率。
(2)催化蒸馏法MTBE合成工艺把催化反应与分馏结合的反应蒸馏技术早已被用于酯化、水合等反应过程,而应用于大型MTBE合成过程则是美国Chem. Research &Lie censing公司首先成功的,于1987 年工业化。