利用夹点技术分析优化甲基叔戊基醚装置换热网络

应和甲醇回收 ３ 个部分组成。其中醚化反应是合
成 Ｔ Ｉ 的关键部 位 。 目前 醚化反应 主要 采用 方 Ａ、 他
式有管式反应、 膨胀床反应 、 固定床反应及催化蒸
馏反应 技术 。合 成 Ｔ ＭＥ 最 普 遍 、 Ａ 最先 进 的 技术
是固定床催化蒸馏工艺 ； 反应物首先在 固定床中达 到化学平衡， 然后经过催化蒸馏使反应进行完全。 在 ２ 世纪 ７ ｏ ０年代 ， ｉ ｈ ｆ等开发 的夹点 Ｌｎ ｏ ｎ ｆ
于一个 给 定 的 △ ， 以找 到一个 夹点 。 可
置进行优化分析 ， 可以提高装置的能量利用效率。
收 稿 日期 ：０ １Ｏ —Ｏ ２ １一８３
图１ 的右上角表示至少要 由热公用工程提供 Ｑ 的热量才能将冷流股提高到 目标温度， 左下 角表示至少要 由冷公用工程提供 Ｑ 的冷却量 ｃ
１２ ， ． 然后运用夹点技术对 甲基叔 戊基 醚固定床 装置换 热 网络进行优 化分析 。计 算结果表 明， ｗ 优化
关 键 词 ： 点技 术 ； 夹 甲基 叔 戊基 醚装 置 ； 热 网络 ； 化 换 优
后的换热 网络节 能效果较好 。通过 小试 数据 ， 可以椎 断 中试乃至Ｘ ＿化 装置的换热网络节能情况。 －ｋ ， ｌ
（． １ 中国石油吉林石化公司 研 究院 ， 吉林 吉林 １ ２ ２ ；． ３ ０ １ ２ 中国石油吉林石化公司 ， 吉林 吉林 １ ２ ２ ） ３０２
摘
一
要 ： 用 Ａｓｅ ｌｓ 件 计 算 出 冷 流 股 和 热 流 股 的 焓 变 ， 热 流 股 的 焓 变 分 别 为 １ ４Ｗ 和 利 ｐ ｎＰｕ 软 冷 ．
科 研 开 发
பைடு நூலகம்
Ｓ Ｎ ＆Ｅ Ｎ Ｏ化 ＥＣ１Ｄ１Ｙ Ｃ Ｃ ＴＨ Ｌ Ｙ 科 ，１ＩＵＲ Ｉ Ｅ Ｃ Ｏ ＧＩ Ｈ２ ，６ｓ ３ Ｅ Ｃ ＭＡ（４４ Ｎ 技０Ｌ ）Ｔ 工 Ｉ ： １９ ￣ Ｎ
利用夹点技术分析优化 甲基叔戊基醚装置换热 网络
刘丽 明 张春 宇 赵 英翠 石 大 川 肖建业 杨耀 辉 张成 业 马 明君 ， ， ， ， ， ， ，
・
４ ・ ２
第 １ ９卷
７ ０℃冷 却到 ２ 时所用 的热 量为 一１ ２Ｗ 。 ０℃ ．
表２ ＴＭ Ａ Ｅ反 应 液 组成 ｗ／ ％
组份
２甲 基一一 ｌ丙烯 ３甲基 一一 一 １丁烯 ２甲基 丁烷 １戊 烯 一 ２甲基 一一 １丁烯 戊 烷
数据
００４ ． ９ ２４８ ．０ １ ， １ ８０９ ４８３ ． ６ １７０ ． ９ ２ ． ５ ３ １０
１ 夹点技术简介
１ １ 温． 图 ． 焓
对于换热 网络分析 ， 首先是 根据物料及 能量平
衡确定出热源（ 称热流股） 和热阱（ 称冷流股）］ ［。 ４ 利用蒸 汽或 电来加热冷 流股 ， 利用冷却 水来冷 却热
流股 。热 量 回收 的多 少可 以通 过将 两 流股 标绘 在 温一 图上 而得 出 ， 焓 图 就是 以焓 变 为横 坐 标 ， 焓 温一 以温度 为纵坐标 ， 出的冷热流股 的图形 。 绘 只有 当热 流股 温度在 所有 点上都 高 于相应 的 冷 流股温 度 ， 流 股 间 的换 热 才是 可行 的。将 冷 两 热 流 股绘 在 同一 个 温一 图上 可 以确定 一 个 给 定 焓
中图分类号 ： Ｑ ２ ． ４ Ｔ ２３２ ＿ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ８０ １ （０ １ ０－０ １０ １０ —５ １ ２ １ ）６０４ —３
甲基 叔 戊 基 醚 （ ＴＡＭＥ 是 继 甲基 叔 丁 基 醚 ）
（ ＭＴＢ 之 后 又 一 种 高 辛 烷 值 汽 油 添 加 剂 。 在 Ｅ） １８ ９８年 ， 国的 Ｅ 德 Ｃ公 司建 成 了世 界 上 第 一套 规 模 为 １ ｔａ的 Ｔ ２ ／ ｋ ＡＭＥ生产 装置 ， 至今 已有 ３ ０多 套装 置 ， 及 西 欧 、 丁 美 洲 及 亚 太 地 区 ， 界 遍 拉 世 ＴＡＭＥ总生 产 能力 约 ３Ｍｔａ其 中 约 有 ３ 以 ／， ０ 裂解 Ｃ 为原料 Ｅ ３。 Ｉ ］ ￣ Ｔ ＭＥ合成 技 术 一般 由原 料 预 处 理 、 成 反 Ａ 合
组份
２甲基 一一 烯 一 ２丁 环戊烯 环戊烷 已烷 叔戊 基醇 ２ ２二 甲氧 基 丙烷 ，一
的最小传热温差 △ 下 的冷 、 热公用工程量 。 １２ 夹点 ．
在利 用夹 点技 术 设 计换 热 网络 时 ， 给 定 一 要 个 ， 这是 在整个 换 热 网络 中允 许 出现 的最 小
传热温差 。在温一 焓图上 ， 热物流组合曲线在左上 方， 冷物流组合 曲线在右下方 ， Ｈ 轴平移冷组 沿 合曲线使之靠近热组合 曲线 ， 在这个过程 中各部 位的传热温差 逐步变小， 直到最后某一部位的 传热 温差 Ａ — Ａ ， 处 即为 “ 点 ”此 处 的 热 ｔ ｔ 该 夹 ， 通量 为零 ， 图 １ 见 。图 １的物理 意 义 非 常 明显 ， 对
技术 是一 项最 为 成功 的过 程集 成技 术 。夹点 技术 是从装 置 的热 流分 析人 手 ， 以热 力学 为基 础 ， 宏 从 观 的角度 分析 系 统 中能 量 流沿 温度 的分 布 ， 中 从 发现 系统 用能 的 “ 瓶颈 ” 在 。因为 夹点技 术 具有 所 简单 、 观 、 用 和灵活 等 特点被 广 泛应用 于新 过 直 实 程 的设 计 及 旧系统 的改 造 。 作 者 采用 夹 点 技术 对 ＴＡＭＥ固定 床 反 应 装
才能将热流股冷却到 目标温度 ， 中间重叠部分表 示 通过 换热 最大 可 回收 的热 量 。
作者简 介 ： 刘丽 明（９ ６ ） 女 ， 林市 人 ， 国石 油吉林 １６－ ， 吉 中 石化公 司研究 院 高级 工程 师 ， 从事 有 机合 成及精 细 化学 品的研究 开发 工作 。