甲基叔丁基醚MTBE工艺

万吨/年M T B E装置工艺设计

摘要：简述甲基叔丁基醚（MTBE）生产的工艺流程，对国内外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，融合国内外先进技术。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）国内生产工艺 (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。整套装置包括筒式催化反应技术及催化精馏技术等先进理念。

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。它包括筒式反5E94[3]、催化精馏、甲醇水洗回收三个单元，其中催化精馏技术较为先进，具有操作方便、投资小、节约能源的特点。

MTBE 装置自建成以来，又进行了多项改造，包括流程。设备、仪表改造。

MTBE 装置经过设备的改造及工艺流程的部分更改，基本实现计算机远程控制，现在整个装置生产平稳，可控性良好。

本MTBE 装置生产能力为1100 t / m ，碳四进料量为 4 t / h （以含异丁烯40 % ~ 50 % 抽余碳四为原料进料量为8 t / h ）。因碳四原料不足，生产负荷一般在60 %左右。装置最大可按120 % 负荷生产。总之MTBE 装置的工艺过程较合理，技术较先进，操作方便，产品质量稳定，经济效益较显着。

（二）工艺简介

MTBE 装置以含80 % 异丁烯（40 % ~ 50 % 亦可作为原料）的抽余混合碳四和甲醇为原料。甲醇和混合碳四按一定醇烯比连续送进筒式反应器和催化精馏塔，在一定压力和温度条件下，混合碳四中的异丁烯和甲醇在催化剂的作用下发生反应，生成MTBE 。MTBE 产品从催化精馏塔塔釜采出送出装置。反应后的剩余碳四和过量的甲醇，从催化精馏塔塔顶蒸出，经冷凝后部分回流入塔，部分采出至甲醇萃取塔，以去除剩余碳四中的甲醇。剩余碳四从甲醇萃取塔底加入，洗剂水从顶部加入，甲醇含量合格的碳四组分从塔顶采出送出装置。

从甲醇萃取塔塔底排出的含有甲醇的水溶液，靠压差进入甲醇回收塔，常压下精馏，塔顶馏出的甲醇（纯度≥ 98 % ）采至甲醇回流罐，作原料循环使用；塔釜采出（甲醇含量≤% ）部分送入甲醇萃取塔循环使用，部分排污出装置。

（三）国外生产工艺

1.意大利SNAM工艺

1973 年意大利开发了世界上第一套MTBE 工业装置。早期开发的MTBE 生产工艺大多是以许尔斯( HULS )工艺为代表的列管式固定床反应

技术，反应温度50 – 60 ℃，产品MTBE 的含量在98 % 以上。催化剂是聚苯乙烯-二乙烯苯离子交换树脂。反应器外多用冷却水移走反应热，产物用一个或多个分馏塔分离MTBE和甲醇以及剩余的C4馏分。此工艺的缺点是难以消除反应区中的热点，因此在最近几年新建厂中已较少采用。

2.法国IFP工艺

IFP工艺的主要特点是反应器采用上流式膨胀床，与管式反应器相比，进料是自下而上进入反应器，其中催化剂处于蠕动状态，有利于传质及传热。它具有结构简单、投资少、能耗低、催化剂装卸方便等优点。另外，采用上流式操作，可防止催化剂堆集成块，减少压力降，催化剂使用寿命长，副反应少等优点。

3.美国催化蒸馏工艺

催化蒸馏工艺是由美国& Liecensing 公司首先开发成功的，于1987 年工业化。其核心是把反应与共沸蒸馏巧妙地结合起来，使醚化反应和产物分离在同一塔中同时进行，反应放出的热直接用来分馏，既减少了外部冷却设备又控制了反应温度，可最大限度地减少逆向反应和副产品的生成，防止了反应区热点超温现象，降低了能耗，节省了投资。

但该技术也有其不足的地方，主要是中部催化剂的填装比较困难，要严格用玻璃丝布外加不锈钢丝网将催化剂包起来置于反应段中，依靠包与包之间的空隙，使气液两相能够对流通过催化床，减少因催化剂颗粒小造成阻力大的问题。但由于催化剂置于包中，反应物料必须扩散进入布包中才能与催化剂接触进行反应，反应后产物还要扩散出来，故对反应不利。

4.美国UOP 公司的联合工艺

该工艺主要是以油田气或炼厂气中的丁烷为原料，异构化反应转化为异丁烷，进而脱氢生成异丁烯，异丁烯再与甲醇醚化反应生成MTBE 。联合工艺使MTBE 生产具有更为广泛的原料来源，且可减低成本，单程转化率高，设备投资低，可靠性好。

（四）国内生产工艺

1.常规工艺