气分MTBE及品精制装置基本原理概述
气分MTBE装置技术讲座
MTBE装置
重油催化装置
正门
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二、装置的工艺特点
确定合理的流程方案,这涉及到生产能力、工艺要求、 产品质量、设备投资、消耗、操作等方面的问题,根据我公 司生产工艺总体流程安排,确定我装置为采用能生产精丙烯、 丙烷和混合C4的三塔流程,从操作和投资费用来考虑,此方 案优于其他方案,由于后部无配套装置,因此混合C4不作进 一步的分离
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八、装置技术改造
3、由于冷却效果不佳的原因,脱丙烷塔(T201)塔顶增 设塔顶冷凝冷却器(E203/C)。
4、P205/A、B、P206/A、B等机泵安装了变频调速器 5 、 脱 丙 烷 塔 顶 回 流 泵 ( P202 ) 出 口 与 脱 乙 烷 塔 进 料 泵 (P203)出口加连通线,停运行P203,可用P202一泵代两泵。 6、在进装置液态烃原料线以及丙烷、丙烯、混合碳四出装 置线都安装了质量流量计。 7、为了安全以及局部设备便于切除或切换,装置内所有冷 换设备的烃线出入口都增加了切断阀及相应的跨线。
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一、装置慨述
本装置所使用的仪表为SMAR公司生产的、以四回路调节 器(CD600)作为控制单元的小型集散控制系统,用其对全 装置进行集中管理和控制。主要控制方案有:反应进料即以 混合C4流量为主回路,甲醇流量为付回路的双闭环比值控制 系统、 共沸塔底温度与重沸器热源介质流量组成串级控制系 统、甲醇精馏塔塔底液位与塔底抽出流量组成均匀控制系统。 装置占地面积62×62=3844平方米。 本装置共有设备48台,其中反应器2台,塔3台,冷凝冷 却器9台,换热器6台,容器11台,机泵17台。
设备概况表设备概况表设备名称总数设备名称总数2321冷却器1414容器1411合计715813叠合装置mtbe装置确定合理的流程方案这涉及到生产能力工艺要求产品质量设备投资消耗操作等方面的问题根据我公司生产工艺总体流程安排确定我装置为采用能生产精丙烯丙烷和混合c4的三塔流程从操作和投资费用来考虑此方案优于其他方案由于后部无配套装置因此混合c4不作进一步的分离气体分馏装置的任务是以液化石油气为原料生产合格的精丙烯丙烷和混合c4馏分从原料到产品这些物质具有闪点低引烃能量小爆炸下限低爆炸范围大等特点一旦发生泄漏遇着火源就有燃烧爆炸的危险所以它们均属于易燃易爆危险品
MTBE装置生产原理和工艺过程
MTBE装置生产原理和工艺过程一、生产原理1.第一萃取精馏单元(丁二烯抽提装置)第一萃取精馏塔可使醚化和1-丁烯原料中1,3-丁二烯降低至40ppm,其原理是在分离裂解碳四的第一萃取精馏塔加入沸点较高的二甲基甲酰胺溶剂,从而改变了裂解碳四各组份的相对挥发度,相对挥发度小于1,3-丁二烯的组份和DMF从塔釜送至汽提塔析出,相对挥发度大的抽余碳四以塔顶采出,作为MTBE/1-丁烯装置的原料,其1,3-丁二烯的含量小于60ppm。
增加该塔的回流量、溶剂量、加大去第二萃取精馏塔的进料量等均可以使BBR中的1,3-丁二烯含量降低。
2.筒反部分含有异丁烯的抽余碳四与甲醇(按照1.02的醇烯比计算的量)进行混合,在D型苯乙烯系大孔径强酸性阳离子交换树脂的催化剂作用下,使大部分异丁烯和甲醇反应生成甲基叔丁基醚(MTBE),副反应可以生成少量的异丁烯二聚物(或低聚物),二甲醚以及由于原料中带入的水可以生成少量的叔丁醇等,以上几种杂质其本身的辛烷值较高,少量的留在甲基叔丁基醚产品中,不会影响其使用性能,其余的碳四组分与甲醇均不发生反应,在该工艺条件下可视为惰性物质。
反应器床层温度是由预热温度、外循环量和外循环冷却温度来控制。
3.反应精馏单元异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚的反应为可逆反应,为使可逆反应向正反应方向(生成MTBE)进行,其一是增加反应一侧的物料浓度,其二是减少生成物的浓度。
在反应精馏塔中同时进行着反应和精馏过程中,随着反应和精馏的进行,MTBE不断的生成且被从塔釜分离出来,使生成的MTBE总是处在低浓度状态,故反应总是朝正反应方向即生成MTBE方向进行。
反应精馏塔内控制醇烯比(摩尔比)一般在2.2,甲醇的过量是为了使异丁烯充分反应。
4.甲醇回收单元本单元是利用甲醇与碳四在水中的溶解度不同,用水作为萃取剂,在水洗塔中将水中溶解度大的甲醇溶于水中,从而减少在水中溶解度小的醚后碳四中甲醇的含量,并利用碳四比重小于水,使其从塔顶送往醚后碳四罐,作为1-丁烯生产的原料。
MTBE生产原理及工艺流程
MTBE装置简介一、MTBE基本情况介绍1、MTBE基本情况MTBE是甲基叔丁基醚的商品名,是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂作用下反应的产物,它的主要用途是替代四乙基铅作为提高汽油辛烷值的添加剂,纯MTBE的辛烷值为109。
此外MTBE热裂解可以生产高纯度异丁烯,高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料,它也是其它需要引入叔丁基反应的单体。
2、MTBE装置的作用MTBE装置生产两种产品,一种是MTBE,另一种是粗丁烯。
MTBE 合成反应的直接结果是获得MTBE,间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来,由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1,因此用常规的精馏方法难于分离,因此采用合成MTBE的化学方法进行分离,是目前普遍采用的分离方法。
3、MTBE合成技术第一套MTBE装置于1973年在意大利建成,我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成,大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺,装置主要由三台反应器和六台塔组成,由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
4、MTBE装置简介甲基叔丁基醚(MTBE)装置以抽余C4和甲醇为原料,原设计第二生产方案年处理抽余C4 32500吨,生产MTBE 19864吨,粗丁烯9616吨,副产剩余C4 10224吨。
MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计,大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。
1988年5月投产,投资元,装置占地面积15600m2。
2001年10月装置进行了扩能改造,年处理抽余C4处理能力提高到52000吨,生产MTBE 29963吨,粗丁烯29384吨。
同时装置由原来的DDZⅢ型仪表控制改为DCS控制。
2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造,MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。
二、工艺流程简述来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2,来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。
MTBE装置生产原理及工艺流程
MTBE装置生产原理及工艺流程MTBE(甲基叔丁基醚)是一种广泛应用于燃油添加剂中的化学物质,其具有提高燃料辛烷值、降低尾气污染、改善燃烧性能等优点。
MTBE装置的生产原理主要涉及甲醇与异丁烯的烷化反应,下面将详细介绍MTBE装置的工艺流程和生产原理。
1.前处理:MTBE装置的前处理主要是对甲醇和异丁烯进行精馏和预处理,以确保原料的质量符合工艺要求。
甲醇一般从蒸馏塔中获得,而异丁烯则经过气液分离和精馏。
2.反应:甲醇与异丁烯在催化剂的存在下进行烷化反应,生成MTBE。
烷化反应通常在多管式反应器中进行,反应温度一般在140-180℃之间,压力大约在0.5-3MPa之间。
3.分离:MTBE装置的分离过程主要是将反应混合物中的MTBE、异丁烯和甲醇进行分离。
分离过程通常包括闪蒸、精馏和萃取等工艺。
闪蒸过程主要是将甲醇和异丁烯从MTBE中蒸馏出来,而精馏过程则进一步提纯MTBE。
4.回收:在分离过程中产生的副产物甲醇和异丁烯可以通过回收系统进行回收利用,以提高装置的经济效益。
烷化反应的速率受到温度、压力和催化剂的影响。
在适当的反应条件下,甲醇与异丁烯可以高效地发生烷化反应,生成MTBE。
反应温度的选择要考虑到催化剂的活性和反应速率的控制,一般控制在140-180℃之间。
较高的反应温度有利于催化剂活性,但也可能导致副反应的发生。
反应压力的选择要考虑到MTBE和甲醇的汽相分压差,一般控制在0.5-3MPa之间。
此外,MTBE的分离和回收也是MTBE装置生产的关键环节。
通过采用闪蒸、精馏和萃取等工艺,可以实现对MTBE的高效分离和提纯,并回收副产物甲醇和异丁烯,最大限度地提高装置的经济效益。
总之,MTBE装置的生产原理及工艺流程包括前处理、反应、分离和回收等步骤。
通过合理选择反应条件和适当的分离工艺,可以高效地生产出优质的MTBE产品。
MTBE生产原理及工艺流程[整理版]
MTBE装置简介一、MTBE基本情况介绍1、MTBE基本情况MTBE是甲基叔丁基醚的商品名,是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂作用下反应的产物,它的主要用途是替代四乙基铅作为提高汽油辛烷值的添加剂,纯MTBE的辛烷值为109。
此外MTBE热裂解可以生产高纯度异丁烯,高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料,它也是其它需要引入叔丁基反应的单体。
2、MTBE装置的作用MTBE装置生产两种产品,一种是MTBE,另一种是粗丁烯。
MTBE 合成反应的直接结果是获得MTBE,间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来,由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1,因此用常规的精馏方法难于分离,因此采用合成MTBE的化学方法进行分离,是目前普遍采用的分离方法。
3、MTBE合成技术第一套MTBE装置于1973年在意大利建成,我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成,大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺,装置主要由三台反应器和六台塔组成,由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
4、MTBE装置简介甲基叔丁基醚(MTBE)装置以抽余C4和甲醇为原料,原设计第二生产方案年处理抽余C4 32500吨,生产MTBE 19864吨,粗丁烯9616吨,副产剩余C4 10224吨。
MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计,大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。
1988年5月投产,投资37495162元,装置占地面积15600m2。
2001年10月装置进行了扩能改造,年处理抽余C4处理能力提高到52000吨,生产MTBE 29963吨,粗丁烯29384吨。
同时装置由原来的DDZⅢ型仪表控制改为DCS控制。
2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造,MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。
二、工艺流程简述来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2,来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。
气分MTBE装置技术讲座ppt课件
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五、装置工艺原则流程图
C2.C3 C2 C=3 C2C3C4C5 C3 C4C5 CO3
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四、气体分馏装置的基本原理
板以下为提馏段,塔内进行精馏过程。原料进入进料板,其汽、液相在进料板的温度、压力下分别与塔内的汽、液相混合后,汽相上升到精馏段,液相下流到提馏段。通过塔板的精馏 作用,沿塔高向上,轻组分浓度递增,温度递减;沿塔高向下,重组分浓度递增,温度递增。塔顶馏出物经塔顶冷凝冷却器冷凝冷却,一部分抽出作为塔顶产品,一部分送回塔顶作塔顶回流。塔底由重沸器提供热量,将塔底物加热,使塔底物中所含部分轻组分蒸发,作为塔内蒸汽。塔底(或重沸器)液相抽出一部分送回塔内,一部分作为产品。
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2、能量平衡
名 称
单耗 /吨原料
设 计
1996年 (标定)
2000年 (标定)
循环水
t/t
61.19
94.00
108.04
电
Kw.h(度)/t
11.84
9.15
5.276
1.0Mpa蒸汽
t/t
0.23
0.90
0.905
110℃热水
t/t
12.58
凝结水
t/t
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四、装置的工艺原则流程图
2、产品分离部分采取先共沸蒸馏,分离出MTBE产品,然后用无离子水为萃取剂,萃取脱除C4中的MeOH,这种产品分离流程,可避免因水洗脱除MeOH,再蒸馏分离的C4和MeOH而引起的MTBE产品的部分损失和含水MTBE产品的干燥问题。
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五、装置工艺原则流程图
2.4
2.4
T201顶回流温度℃
41.8
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MTBE装置生产原理和工艺过程
MTBE装置生产原理和工艺过程一、生产原理1.第一萃取精馏单元(丁二烯抽提装置)第一萃取精馏塔可使醚化和1-丁烯原料中1,3-丁二烯降低至40ppm,其原理是在分离裂解碳四的第一萃取精馏塔加入沸点较高的二甲基甲酰胺溶剂,从而改变了裂解碳四各组份的相对挥发度,相对挥发度小于1,3-丁二烯的组份和DMF从塔釜送至汽提塔析出,相对挥发度大的抽余碳四以塔顶采出,作为MTBE/1-丁烯装置的原料,其1,3-丁二烯的含量小于60ppm。
增加该塔的回流量、溶剂量、加大去第二萃取精馏塔的进料量等均可以使BBR中的1,3-丁二烯含量降低。
2.筒反部分含有异丁烯的抽余碳四与甲醇(按照1.02的醇烯比计算的量)进行混合,在D型苯乙烯系大孔径强酸性阳离子交换树脂的催化剂作用下,使大部分异丁烯和甲醇反应生成甲基叔丁基醚(MTBE),副反应可以生成少量的异丁烯二聚物(或低聚物),二甲醚以及由于原料中带入的水可以生成少量的叔丁醇等,以上几种杂质其本身的辛烷值较高,少量的留在甲基叔丁基醚产品中,不会影响其使用性能,其余的碳四组分与甲醇均不发生反应,在该工艺条件下可视为惰性物质。
反应器床层温度是由预热温度、外循环量和外循环冷却温度来控制。
3.反应精馏单元异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚的反应为可逆反应,为使可逆反应向正反应方向(生成MTBE)进行,其一是增加反应一侧的物料浓度,其二是减少生成物的浓度。
在反应精馏塔中同时进行着反应和精馏过程中,随着反应和精馏的进行,MTBE不断的生成且被从塔釜分离出来,使生成的MTBE总是处在低浓度状态,故反应总是朝正反应方向即生成MTBE方向进行。
反应精馏塔内控制醇烯比(摩尔比)一般在2.2,甲醇的过量是为了使异丁烯充分反应。
4.甲醇回收单元本单元是利用甲醇与碳四在水中的溶解度不同,用水作为萃取剂,在水洗塔中将水中溶解度大的甲醇溶于水中,从而减少在水中溶解度小的醚后碳四中甲醇的含量,并利用碳四比重小于水,使其从塔顶送往醚后碳四罐,作为1-丁烯生产的原料。
MTBE装置生产原理及工艺流程
采用环保技术和清洁生产工艺,降低能耗和资源消 耗,减少污染物排放。
03
建立环保监测和报告制度,及时向相关部门报送环 保数据和信息。
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详细描述
原料的配比对于化学反应的平衡和速率具有重要影响,进而 影响产品的收率和质量。因此,需要精确控制原料配比,确 保其在工艺要求的范围内,以获得最佳的工艺效果。
05 安全与环保注意事项
安全操作规程
操作人员需经过专业培训,熟悉装置操作规程和 安全注意事项。
操作过程中应严格遵守工艺流程和安全操作规程, 确保生产安全。
MTBE装置生产原理及工艺流程
目 录
• MTBE装置简介 • MTBE生产原理 • MTBE装置工艺流程 • 工艺流程中的关键控制点 • 安全与环保注意事项
01 MTBE装置简介
MTBE的化学结构
甲基叔丁基醚(MTBE)是一 种有机化合物,其化学式为 C5H12O,结构简式为 CH3OC(CH3)3。
甲醇的合成原理
甲醇的合成主要通过一氧化碳和氢气 的反应制得,反应方程式为 CO+2H2→CH3OH。
甲醇的合成需要在高温高压条件下进 行,同时需要严格控制反应温度和压 力,以获得高收率、高纯度和低能耗 的合成效果。
在甲醇合成过程中,催化剂的选择同 样重要,常用的催化剂包括锌铬催化 剂、铜基催化剂和贵金属催化剂等。
分离过程
利用蒸馏原理,将MTBE从反应液 中分离出来,收集MTBE产品。
产品储存
将分离出的MTBE产品储存于指定 容器中,进行质量检测和包装,确 保产品质量符合要求。
04 工艺流程中的关键控制点
温度控制
总结词
温度控制是MTBE装置生产中的重要环节,它直接影响产品的质量和产量。
气分MTBE及产品精制装置基本原理概述
气分MTBE及产品精制装置基本原理概述产品精制、气体分馏及M T B E装置基本原理概述2010年4月30日目录第一章总述第二章干气、液化气脱硫第三章轻油、液化气脱硫醇第四章气体分馏第五章MTBE合成第一章总述1.1双脱装置作用:1)处理来自催化装置的干气,脱除其中的硫化氢,脱硫后的气体去燃料气管网和制氢装置;2)处理来自催化装置的液化气,脱除其中的硫化氢和硫醇,为下游气体分馏装置提供原料;3)处理来自催化装置的汽油,脱除汽油中的硫醇硫,满足汽油质量对硫醇硫的要求。
1.2气分装置作用:来自催化装置并经过脱硫、脱硫醇装置精制后的液化气经过气体分馏装置精馏后,生产丙烯和丙烷产品。
混合碳四作为下游MTBE装置的原料。
1.3MTBE装置作用:来自气分装置的混合碳四与外购甲醇经过MTBE装置处理后主要产品为MTBE产品,MTBE纯度≥98%(重)(含C5),该产品辛烷值高,且调合性能优良,可用作高辛烷值无铅车用汽油的添加组分,又是汽油中所需氧含量的最重要来源。
装置的副产品为未反应C4馏分,用作民用液化气燃料。
第二章干气、液化气脱硫2.1基本原理:吸收与解吸炼油生产过程产生的炼厂气是多种组分的混合物,并可能含有杂质。
只有将它们分离、提纯、精制,才能进人下一道炼制工序或作为化工原料和其他用途。
为实现分离过程,炼油厂广泛采用吸收和解吸的方法。
2.1.1基本概念(1)物系的相在物质体系中,具有相同物理和化学性质的均匀部分,称为相。
其分散度达到分子大小的数量级。
相与相之间有明确的分界面。
如装在压力容器内的液化石油气,上部的气体称为气相,下部的液体称为液相。
由浮在水面上的冰块及水、蒸汽所组成的物系,冰块称为固相,水称为液相,上部蒸汽则称为气相。
这三者虽具有相同的化学性质,但物理性质却不一样,因此是三个相。
由油和水组成的物系,如果分了层,上面油的部分称为油相,下面水的部分称为水相。
虽然都是液体,但属于不同的相。
又如两种或两种以上的物质组成的溶液,因其任何部分都是均匀的,所以整个溶液就是一个相。
MTBE装置生产原理及工艺流程(最新版本
MTBE装置简介一、MTBE基本情况介绍MTBE是甲基叔丁基醚的商品名,是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂作用下反应的产物,它的主要用途是替代四乙基铅作为提高汽油辛烷值的添加剂,纯MTBE的辛烷值为109。
此外MTBE热裂解可以生产高纯度异丁烯,高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料,它也是其它需要引入叔丁基反应的单体。
☆MTBE装置的作用MTBE装置生产两种产品,一种是MTBE,另一种是粗丁烯。
MTBE合成反应的直接结果是获得MTBE,间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来,由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1,因此用常规的精馏方法难于分离,因此采用合成MTBE的化学方法进行分离,是目前普遍采用的分离方法。
☆MTBE合成技术第一套MTBE装置于1973年在意大利建成,我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成,大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺,装置主要由三台反应器和六台塔组成,由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
☆MTBE装置简介甲基叔丁基醚(MTBE)装置以抽余C4和甲醇为原料,原设计第二生产方案年处理抽余C4 32500吨,生产MTBE 19864吨,粗丁烯9616吨,副产剩余C4 10224吨。
MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计,大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。
1988年5月投产,投资37495162元,装置占地面积15600m2。
2001年10月装置进行了扩能改造,年处理抽余C4处理能力提高到52000吨,生产MTBE 29963吨,粗丁烯29384吨。
同时装置由原来的DDZⅢ型仪表控制改为DCS控制。
2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造,MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。
二、工艺流程简述来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2,来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。
分别经B101、B102提高压力后混合,混合物料经混合器混匀后进入一反离子过滤器L101,除去物料中的金属阳离子等有害杂质。
MTBE装置生产原理及工艺流程
➢ 进料温度的调整
进料温度产生两方面的影响,一是影响 进入反应器的热量,二是影响起始反应速度。 进料温度升高会使得进入反应器的热量增加, 提高反应器取热负荷,进料温度降低降低反 应器取热负荷。在催化剂投用初期上层催化 剂活性较高,为了降低反应强度进料温度控 制的要低一些,催化剂使用的中后期上层催 化剂活性降低,为了提高顶层催化剂的反应 量要适当提高进料温度,维持顶部温度。
采用此操作参数的目的是因为甲醇与 催化剂间形成氢键,甲醇的脱附比较困难, 由于甲醇对催化活性中心的笼壁,反应进 行的比较困难,以上所作的一切调整都是 为了提高反应温度的,反应温度的提高加 速了甲醇的脱附,同时也提高了催化剂催 化活性,使得投料初期能够获得满意的转 化率。
☆二段反应器的调整
反应压力的选择与反应温度的关系不 很明显,但是降低操作压力仍然有利于反 应热的取出,所以压力一般不控制的太高, 压力也不能控制过低,压力控制的过低反 应器内气相含量增加,容易导致T202进料 量的不稳定,进而影响到T202的操作稳定, 引起界面的剧烈变化,并可能导致萃取液 中夹带碳四。
初馏塔顶产物经H105冷凝、冷却至 58℃进入回流罐R105,罐内物料用B105 升压后一部分送回T101塔顶作为回流,另 一部分凝液与甲醇混合经过冷却器H107后 进入二反离子过滤器L102,滤出金属阳离 子等有害杂质后进入二反F102。从二反底 部出来的物料进入三反F103,三反底部出 来的物料进入脱C4塔T201,或经H218冷 却后进入甲醇萃取塔T202。脱C4塔T201底 产品MTBE与初馏塔底的MTBE在H101/1.2 内混合后进入中间罐R205。
甲基叔丁基醚(MTBE)装置以抽余C4 和甲醇为原料,原设计第二生产方案年处理 抽余C4 32500吨,生产MTBE 19864吨,粗 丁烯9616吨,副产剩余C4 10224吨。
MTBE生产原理及工艺流程资料讲解
MTBE 装置简介一、MTBE 基本情况介绍1、MTBE 基本情况MTBE 是甲基叔丁基醚的商品名,是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂作用下反应的产物,它的主要用途是替代四乙基铅作为提高汽油辛烷值的添加剂,纯MTBE 的辛烷值为109。
此外MTBE 热裂解可以生产高纯度异丁烯,高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料,它也是其它需要引入叔丁基反应的单体。
2、MTBE 装置的作用MTBE 装置生产两种产品,一种是MTBE ,另一种是粗丁烯。
MTBE 合成反应的直接结果是获得MTBE ,间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来,由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1,因此用常规的精馏方法难于分离,因此采用合成MTBE 的化学方法进行分离,是目前普遍采用的分离方法。
3、MTBE 合成技术第一套MTBE 装置于1973 年在意大利建成,我国自行开发的第一套装置于1983 年在齐鲁橡胶厂建成,大庆MTBE 装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺,装置主要由三台反应器和六台塔组成,由反应、MTBE 分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
4、MTBE 装置简介甲基叔丁基醚(MTBE )装置以抽余C4和甲醇为原料,原设计第二生产方案年处理抽余C4 32500 吨,生产MTBE 19864 吨,粗丁烯9616吨,副产剩余C4 10224吨。
MTBE 装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计,大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。
1988年5 月投产,投资37495162元,装置占地面积15600m2。
2001年10月装置进行了扩能改造,年处理抽余C4 处理能力提高到52000 吨,生产MTBE 29963 吨,粗丁烯29384 吨。
同时装置由原来的DDZ皿型仪表控制改为DCS控制。
2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造,MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。
二、工艺流程简述来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2,来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。
MTBE装置基础知识课件
3.1工艺流程
甲醇塔 萃取塔 共沸塔
净化器
混 碳 四
反应器
甲醇缓 冲罐
甲 醇
Thank you!
净化后的原料进入反应器,反应产物从反应器顶部
出来进入共沸塔,甲醇与未反应C4以共沸物形式从塔 顶馏出,塔底TBE产品自压到装置外MTBE产品罐。
工艺流程
3.3 甲醇回收部分 从共沸塔顶来的甲醇与未反C4的共沸混合物 进入萃 取塔底部,与塔顶进入循环萃取水经逆流萃取后,甲 醇几乎全部溶于水中。碳四馏分由塔顶馏出,送至液 化气罐区,含甲醇的萃取水进入甲醇塔进行甲醇回收, 循环利用。
2.2.2 醇稀比 醇稀比:原料中甲醇与异丁烯的摩尔比。一般控制为 1.0~1.05为宜。
醇稀比过大:可使异丁烯转化率增加,但多余的甲醇不
仅增加了共沸塔的分离难度而且增加了甲醇回 收塔的
负荷。
醇稀比过小:发生异丁烯聚合反应,放出大量热量,造 成反应器超温,烧坏催化剂。
三、工艺流程
工艺流程
3.1 原料预处理部分 混碳四进入脱碱罐(V-409),脱除混合碳四游离水 中所含的胺、碱、及碱金属离子等,然后与从罐区来 的原料甲醇经充分混合后进入净化器(R-402A/B)脱出 原料中的有害物质 。 3.2反应和产品分离部分
1.3 产品
1.3.1 MTBE理化性质: 物态:液体 外观:无色澄清液体 气味:醚样气味 沸点:54~55℃ 相对密度:0.76
毒性:属于低毒物质,对皮肤无明显的刺激作用。
辛烷值:马达法101;研究法117.
1.3 产品
1.3.2 MTBE的主要用途 MTBE作为汽油添加剂具有优良的性能,不仅具有
2.2.1反应温度 反应温度的高低不仅影响异丁烯的转化率,而且也 影响MTBE的选择性、催化剂的使用寿命和反应速度。 为延长催化剂寿命、减少副反应、提高选择性应采 用较低的反应温度,一般50~70℃为宜. 温度超过80 ℃, 副反应增加,催化剂寿命缩短,温度超过120℃,催化 剂失活。
MTBE装置生产原理及工艺流程解析
二、工艺流程简述
来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进 入原料罐R301/1.2,来自储运公司的 CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。分别经 B101、B102提高压力后混合,混合物料经 混合器混匀后进入一反离子过滤器L101, 除去物料中的金属阳离子等有害杂质。过 滤后的物料首先进入H101/1.2与来自初馏 塔塔底的产品MTBE换热。温度升至45℃左 右进入一反进料预热器H102。
甲基叔丁基醚(MTBE)装置以抽余C4 和甲醇为原料,原设计第二生产方案年处理 抽余C4 32500吨,生产MTBE 19864吨,粗 丁烯9616吨,副产剩余C4 10224吨。 MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供 基础设计,大庆石化总厂设计院完成初步设 计和施工图设计。
1988年5月投产,投资37495162元, 装置占地面积15600m2。 2001年10月装置进行了扩能改造,年 处理抽余C4处理能力提高到52000吨,生产 MTBE 29963吨,粗丁烯29384吨。同时装 置由原来的DDZⅢ型仪表控制改为DCS控制。 2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造, MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。。
R207中的C4经B204泵输送至H208或 T201(前水洗流程进T201,后水洗流程进 H208),预热后进入脱异丁烷塔T204,塔 顶气相被冷凝到45℃后进入R203罐,一部 分气相(主要是C3和异丁烷)被排入火炬, 全部凝液用B206送回T204塔顶作为回流 (原料中异丁烷含量高时需要采出液相)。 被脱除C3和部分异丁烷的C4落入塔底,由 B205输送到粗丁烯-1塔T205。
脱盐水量的调整 反应温度对脱盐水量不敏感,但是脱盐 水量的调整有长效性,当水温一定时通过调 整水量和水量分配可以使床层某部的温度升 高或降低,在催化剂投用初期以顶部进水为 主,辅助以中部少量进水。中后期主进水口 逐步下移。由于进料口前一层折流板通道位 于进水口侧向,所以水量调整是有利于该侧 (南侧)床层温度降低。
装置生产原理及工艺流程
R207中的C4经B204泵输送至H208或 T201(前水洗流程进T201,后水洗流程进 H208),预热后进入脱异丁烷塔T204,塔 顶气相被冷凝到45℃后进入R203罐,一部 分气相(主要是C3和异丁烷)被排入火炬, 全部凝液用B206送回T204塔顶作为回流 (原料中异丁烷含量高时需要采出液相)。 被脱除C3和部分异丁烷的C4落入塔底,由 B205输送到粗丁烯-1塔T205。
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➢ 开工初期的调整 检修开工初期反应器的调整是一个重
点,这时反应器内充满大量甲醇并且整个 床层温度较低。在操作上于正常时期有所 不同,首先投料醇烯比采用低醇烯比控制, 进料温度提高(55~60℃),反应压力脱 盐水温度控制的略高一点(0.85MPa),脱 盐水温度升高(55℃),脱盐水量降低 (TV102开度10%以下)。
1988年5月投产,投资37495162元, 装置占地面积15600m2。
2001年10月装置进行了扩能改造,年 处理抽余C4处理能力提高到52000吨,生产 MTBE 29963吨,粗丁烯29384吨。同时装 置由原来的DDZⅢ型仪表控制改为DCS控制。 2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造, MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。。
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醇烯比的计算基础是质量守恒定律和化 学方程式,MTBE合成反应方程式如下:
CH2 ‖
CH3 │
CH3OHCH3 C CH3 CH3 OCH2 CHCH3
方程式表明,甲醇、异丁烯和MTBE的当量 比是1:1:1,即质量比是4:7:11,对于 一定投料量和一定组成的BBR投料来说,所 需甲醇量是
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采用此操作参数的目的是因为甲醇与 催化剂间形成氢键,甲醇的脱附比较困难, 由于甲醇对催化活性中心的笼壁,反应进行 的比较困难,以上所作的一切调整都是为了 提高反应温度的,反应温度的提高加速了甲 醇的脱附,同时也提高了催化剂催化活性, 使得投料初期能够获得满意的转化率。
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产品精制、气体分馏及M T B E装置基本原理概述2010年4月30日目录第一章总述第二章干气、液化气脱硫第三章轻油、液化气脱硫醇第四章气体分馏第五章MTBE合成第一章总述1.1双脱装置作用:1)处理来自催化装置的干气,脱除其中的硫化氢,脱硫后的气体去燃料气管网和制氢装置;2)处理来自催化装置的液化气,脱除其中的硫化氢和硫醇,为下游气体分馏装置提供原料;3)处理来自催化装置的汽油,脱除汽油中的硫醇硫,满足汽油质量对硫醇硫的要求。
1.2气分装置作用:来自催化装置并经过脱硫、脱硫醇装置精制后的液化气经过气体分馏装置精馏后,生产丙烯和丙烷产品。
混合碳四作为下游MTBE装置的原料。
1.3MTBE装置作用:来自气分装置的混合碳四与外购甲醇经过MTBE装置处理后主要产品为MTBE产品,MTBE纯度≥98%(重)(含C5),该产品辛烷值高,且调合性能优良,可用作高辛烷值无铅车用汽油的添加组分,又是汽油中所需氧含量的最重要来源。
装置的副产品为未反应C4馏分,用作民用液化气燃料。
第二章干气、液化气脱硫2.1基本原理:吸收与解吸炼油生产过程产生的炼厂气是多种组分的混合物,并可能含有杂质。
只有将它们分离、提纯、精制,才能进人下一道炼制工序或作为化工原料和其他用途。
为实现分离过程,炼油厂广泛采用吸收和解吸的方法。
2.1.1基本概念(1)物系的相在物质体系中,具有相同物理和化学性质的均匀部分,称为相。
其分散度达到分子大小的数量级。
相与相之间有明确的分界面。
如装在压力容器内的液化石油气,上部的气体称为气相,下部的液体称为液相。
由浮在水面上的冰块及水、蒸汽所组成的物系,冰块称为固相,水称为液相,上部蒸汽则称为气相。
这三者虽具有相同的化学性质,但物理性质却不一样,因此是三个相。
由油和水组成的物系,如果分了层,上面油的部分称为油相,下面水的部分称为水相。
虽然都是液体,但属于不同的相。
又如两种或两种以上的物质组成的溶液,因其任何部分都是均匀的,所以整个溶液就是一个相。
许多合金也是多相体系。
(2)组分、组分数形成一物系的各种纯化学物质称为该物系的组分。
物系中所含这些物质的种类数,称为该物系的组分数。
而构成各种可能组成的平衡物系所需的最少组分数称为独立组分数。
若物系各组分之间没有化学反应,则所有组分都是独立组分。
例如酒精的水溶液,酒精是一个组分,水是一个组分,组分数为2。
(3)相平衡在一定温度和压力下,一个物系可由两个或多个相之间形成相互平衡的状态,相与相之间表观上没有物质的转移(实际上是同一组分在相间转移的速度相同),因而各相的组成不变,这种相间处于动平衡的状态称为相平衡。
但当温度、压力等条件改变时,这种平衡状态就会改变。
(4)饱和蒸气压在一定温度下,某物系的气-液两相处于相平衡状态时,其蒸气称为饱和蒸气。
饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压。
此时的液相称为饱和液体,相应的温度称为饱和温度。
在同一温度下,不同物质具有不同的饱和蒸气压,沸点低的物质饱和蒸气压大,沸点高的物质饱和蒸气压小。
(5)溶液与溶质吸收,常指气体吸收,是一种分离气体混合物的过程。
用适当的液体溶剂处理气体混合物,使其中的一种或几种组分溶于溶剂,从而达到分离气体混合物的目的。
吸收时所用的液体称为吸收剂,也称为溶剂;被吸收的气体称为吸收质,也称为溶质;吸收气体后所得的液体称为吸收液,也称为溶液;不被吸收的气体称为惰性气体,也称为载体。
吸收过程中所谓惰性气体,常常也会被溶解一点,只是溶解量很少。
2.1.2吸收与解吸过程的基本原理(1)吸收与解吸的基本概念吸收与解吸过程,是炼油中分离气体混合物的一种重要方法。
吸收过程是气体混合物中某些气体组分(如C3、C4等或H2S),在吸收剂中(如汽油或乙醇胺)的溶解过程。
反之,把吸收液中溶解的气体组分,通过升温或减压分离出来的过程,则是解吸过程。
吸收过程有两种类型:一种是物理吸收(如用汽油作吸收剂吸收富气中的C3、C4组分);另一种是化学吸收(如用乙醇胺类作溶剂吸收气体中的硫化氢),化学吸收是伴随有化学反应的吸收过程。
解吸过程也有以下几种类型:1)将溶有气体的吸收液(饱和吸收液),用加热升温的办法将气体蒸脱(解吸)出来。
2)将原来处于较高压力并溶有气体的吸收液进行减压闪蒸,不需加热也能实现气体解吸的目的。
3)将吸收液加热后送至解吸塔顶,塔底通入惰性气体(或蒸汽),进行逆流接触,用汽提的办法降低被吸收组分的分压,可将吸收液中的气体组分解吸出来。
4)采用精馏法(用全塔或仅用提馏段)将吸收液中某些组分分离出来。
在实际生产中采用哪种类型的解吸过程最合理,应根据工艺特点、产品质量和回收率的不同要求而定。
(2)吸收与精馏的区别吸收和精馏过程是混合物分离的两种不同方法;前者是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,而后者是利用混合物中各组分的挥发度不同进行分离。
吸收过程只是混合气体中的被吸收组分进入吸收剂中;在精馏过程中,则不仅有气相中的重组分进人液相中还有液相中的轻组分转入气相。
因此,吸收过程属于单向传质,而精馏为双向传质。
(3)吸收过程的基本原理吸收过程中,气液两相在塔板上进行接触时,在一定的温度、压力下因各种气体烃在吸收剂(如汽油)中的溶解度不同而吸收程度不同,随着各种烃类在吸收剂中的浓度增加又有相当数量的各种烃类从吸收剂中跑到(解吸)气相中去,直到被吸收的各种烃的分子和从吸收剂中跑到气相的分子数量相等时,就达到了吸收过程的气液相平衡。
处于相平衡状态时,饱和吸收剂中各组分的浓度不会再增加,气体中各组分浓度也不会再减少。
要想使吸收过程继续进行,必须靠降低温度、提高压力等改变操作条件的措施,来破坏这种平衡状态。
2.1.3吸收与解吸条件的选择及影响(1)吸收压力当液气比和吸收温度一定时,提高吸收压力,可增加气体的吸收率,当吸收压力达到某数值后,吸收率增加的幅度也很小,同时提高压力,又增加设备的重量,动力消耗也相应增大。
因此,吸收压力以多高为宜,需要统筹考虑。
(2)吸收温度吸收温度越低,吸收效率越高。
在炼厂中由于受到冷却水温度的限制,吸收温度一般控制在40℃左右。
因吸收过程是放热过程,特别当原料中被吸收组分浓度较大时,吸收塔内的温度将显著上升,这将影响吸收效率。
为了取走吸收热降低吸收温度,通常吸收端中部设有中间冷却循环回路,以便除去吸收过程中放出的热量。
(3)液气比液气比就是吸收剂量与进入吸收塔的原料气量之比。
吸收塔加大液气比,可提高吸收率。
但是注意,液气比不能无限增大,当液气比达到一定值时继续增加,吸收率的提高并不明显。
对一定原料来说,液气比增大意味着吸收剂量的增加,而增加吸收剂量势必增大动力消耗,且又增加吸收-解吸塔和稳定塔的液相负荷,因此过大的液气比,既不经济又不合理。
吸收过程的液气比和精馏过程的回流比一样也存在一个最小液气比问题(可通过计算确定)。
实际操作中的液气比可取最小液气比的1.2-2.0倍。
(4)吸收剂的质量吸收剂的质量对气体的吸收率也有很大的影响。
在吸收过程中若吸收汽油中溶有过多的C3、C4组分,则C3、C4的吸收率要低。
用稳定汽油作吸收剂,其质量的好坏(含C3、C4组分的多少),一般可通过稳定塔进行调节。
实验证明,稳定塔在正常负荷下,只要工艺条件选取适当,稳定汽油中的C4含量可以控制1%以下,从而可以保证吸收剂的质量。
(5)空塔速度吸收塔的空塔线速度过高,将有大量吸收剂从塔顶带走;气速过低,气液两相在塔板上不能很好地接触,又会影响吸收效率。
对于已有的塔来说,气量的多少决定了空塔线速度的大小。
压力在1.0MPa左右时,吸收塔的允许线速度一般在0.25m/s左右。
解吸是吸收的相反过程,因此,解吸条件和影响因素(指压力、温度、液气比)恰与吸收条件相反。
2.2干气、液化气脱硫原理醇胺法脱硫是当前被广泛采用的用于除去气体和液化气中的硫化氢的工艺。
本装置以25wt%的复合型甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为吸收剂,在脱硫塔内将贫胺液与干气、液化气逆流接触,将干气、液化气中的硫化氢和部分二氧化碳吸收下来,从而使干气、液化气得到净化。
醇胺法脱硫有气体脱硫和液体脱硫两种。
干气属于气体脱硫,液化气属于液体脱硫。
干气脱硫过程是醇胺溶液与干气在塔内进行逆向接触,并伴随着化学反应的吸收过程,液化气脱硫过程是醇胺溶液与液化气两种溶液在塔内接触进行化学反应的抽提过程。
胺液吸收硫化氢、二氧化碳是一个可逆过程,在较高的温度下,吸收了硫化氢、二氧化碳的胺液将会解吸释放出硫化氢、二氧化碳。
利用该反应的可逆性质,可以使得富胺液再生成为贫胺液,从而实现胺液吸收剂的循环使用。
MDEA与H2S、CO2的反应如下:MDEA与H2S的反应2RNH2 + H2S ↔ (RNH3)2S(RNH3)2S + H2S ↔ 2RNH3HSMDEA与CO2的反应2RNH2 + CO2 + H2O ↔ (RNH3)2CO3(RNH3)2CO3 + CO2 + H2O ↔ 2 RNH3HCO3注:上式中R表示-CH2-CH-OH 基团CH3(1)吸收原理利用乙醇胺水溶液具有弱碱性,而原料的H2S、CO2具有弱酸性,两者在一定压力,低温的胺洗塔内逆向接触,发生化学反应,生成硫化胺盐和酸式硫化胺盐,从而硫化氢被脱除。
原料气得到净化。
吸收是气体体积缩小的放热反应,同时胺液有较强的碱性。
因此吸收条件需要低温、高压。
(2)解吸原理胺液随温度升高碱性降低,在吸收过程中生成胺盐,在高温,低压的解吸塔内分解出H2S、CO2,乙醇胺溶液得到再生,循环使用。
解吸是气体体积增大的吸热反应,同时要求胺液有较强的碱性。
因此解吸条件需要高温低压。
2.3干气、液化气脱硫工艺技术方案选择对于天然气、炼厂气采用醇胺法脱硫已有成熟的经验,国内外多年来所采用的加工流程基本一致。
即用一定浓度的胺液和气体及液化气逆流接触,气体及液化气中的H2S等被吸收,从而被脱除。
醇胺和H2S的反应是个可逆反应,在较高的温度下吸收了H2S的胺分解将H2S释放出来,从而可以实现胺的循环使用。
在醇胺法脱硫技术的发展过程中,人们开发了多种不同醇胺溶剂,如一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二乙丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等。
近来,在国外单乙醇胺和二乙醇胺法已逐渐被淘汰,取而代之的是各种新型溶剂,特别是MDEA已被广泛采用。
炼厂气脱硫化氢主要的目的是消除作为燃料气对环境的污染及对设备的腐蚀,或者满足下游装置对炼厂气硫化氢含量的要求。
液化气脱硫化氢的目的是减少其H2S含量,满足作为民用燃料或化工原料的要求。
按连接在氮原子上的活泼氢原子数醇胺可分为伯醇胺(例如DEA)、仲醇胺(例如DEA)和叔醇胺(例如MDEA)。
几种常用溶剂的物性比较如下:从与酸性气反应的速度来看,MEA是最好的吸收胺,但MEA选择性差,对H2S和CO2的吸收程度相同。