某MTBE装置操作规程 - 图文

1.5万吨/年MTBE装置操作规程

目 录

序 号

页码

第一章 装置概况…………………………………………………………1 第二章 工艺原理及流程………………………………………………… 第三章 主要技术指标…………………………………………………… 第一节 主要原料、动力及催化剂指标 …………………………… 第二节 主要工艺指标及装置能耗指标 …………………………… 第三节 产品质量指标 ……………………………………………… 第四章 装置开停工方案………………………………………………… 第一节 MTBE装置开工方案 ……………………………………… 第二节 MTBE装置停工方案 ……………………………………… 第五章 岗位操作法……………………………………………………… 第一节 班长岗位操作法 …………………………………………… 第二节 内操岗位职责 ……………………………………………… 第三节 外操岗位职责 ……………………………………………… 第四节 冬季操作注意事项 ………………………………………… 第五节 本装置常见事故处理 ……………………………………… 第六章 主要设备及其设计参数………………………………………… 第七章 安全工业卫生环保技术规定…………………………………… 附1 MTBE和甲醇中毒的处理和防护措施…………………………… 附2 工艺流程图

第一章 装置概况

混合C4馏分中的异丁烯在催化剂的作用下与甲醇反应合成甲基叔丁基醚（MTBE）是七十年代中期发展起来的石油化工新技术。由于MTBE辛烷值很高，是生产无铅高辛烷值汽油的理想调和成份。为满足市场需求和充分利用C4资源，进一步提高产品的社会效益和经济效益，我厂建设了1.5万吨/年甲基叔丁基醚装置。

本装置由*******设计,设计能力为1.5万吨／年MTBE，于****年年底与气分装置同时动工，将于*****月竣工。装置原料混合C4馏份来自本厂气体分离装置，原料甲醇为外购。该装置工艺方案采用混相膨胀床反应器合成MTBE新技术，装置由反应部分、产品分离部分和甲醇回收部分三部分组成。

本装置与10万吨/年气分装置组成联合装置，设一个中央控制室，自控部分采用

DCS集散型计算机控制。

第二章 工艺原理及流程

一、 生产工艺简述

1. 反应及产品分离部分

从气体分馏装置来的C4馏分进入本装置C4原料罐（V-301），在此分离沉降可能携带的水分，从装置外罐区来的新鲜甲醇和本装置内回收的循环甲醇进入甲醇原料罐（V-302），两股原料分别经C4泵（P301/A、B）及甲醇泵（P-302/A、B）进入反应进料混合器（MI-301），两种原料在MI-301中按甲醇：异丁烯=1.0（分子比）充分混合后，经进料预热器（E-301）控制进料温度由膨胀床反应器（R-301）底部进入反应器，反应物料自下而上流经R-301树脂催化剂床层发生醚化反应，在此异丁烯转化率达到90%左右。反应物从膨胀床顶部出来，气液混相进入共沸塔（C-301）第36层塔盘，甲醇与未反应C4以共沸物形式，从塔C-301顶馏出，馏出物经共沸塔冷凝器（E-302）冷凝后进入共沸塔回流罐（V-303）。用共沸塔回流泵（P-303/A、B）从V-303抽出的冷凝共沸物，一部分作为C-301的回流返回塔顶（C-301），另一部分作为萃取塔（C-302）的进料。C-301底部MTBE产品经MTBE冷却器（E-304）冷却后，自压到装置外MTBE产品罐储存。

C-301底部设有共沸塔重沸器（E-303），。该重沸器由0.8MPa蒸汽作为加热介质，为共沸塔提供热源，重沸液从塔底流出进入重沸器，部分汽化后返回C-301底部。

2. 甲醇回收部分

38

（1） 甲醇萃取

反应剩余甲醇与未反应C4的共沸物用P-303/A、B从V-303抽出，经萃取塔进

料冷却器（E-305）冷却后，由塔底部经进料入口分布器，呈分散相进入萃取塔（C-302），与甲醇回收塔（C-303）底部送来的循环萃取水，经逆流萃取后甲醇几乎全部溶于水中。萃余相C4馏分由塔顶进入未反应C4罐（V-305）切除水分，切水后未反应C4由泵（P-306/A、B）送往罐区用作民用液化石油气。含甲醇的萃取水由塔底经甲醇回收塔进料换热器（E-307/A、B）与甲醇回收塔萃取水换热后进入甲醇回收塔（C-303）。

（2） 甲醇回收

根据甲醇与水的沸点不同原理，甲醇水溶液在甲醇回收塔中分离回收甲醇。甲醇回收塔（C-303）顶部馏出物经甲醇回收塔冷凝器（E-308）冷凝后进入甲醇回收塔顶回流罐（V-304），冷凝物流经甲醇回收塔回流泵（P-305/A、B）抽出后，大部分送回C-303顶作回流，少部分作为循环甲醇送入甲醇原料罐V-302，再返回反应系统重新使用。 C-303底部排出的物料为循环用的萃取水，由萃取水泵（P-304/A、B）送至甲醇回收塔进料换热器（E-307/A、B）换热，并经萃取水冷却器（E-306）冷却后送至萃取塔C-302上部用作萃取剂。

回收塔（C-303）底部设有重沸器（E-309），该重沸器以蒸汽作为加热介质，为甲醇回收提供热源，重沸液从塔底流出进入重沸器，部分汽化后返回C-303底部。

二、 工艺过程特点及过程机理

本装置采用膨胀床工艺，一反三塔式流程。由原料配制——醚化反应，产品分离及甲醇回收三部分组成。

1. 原料配制——醚化反应部分

C4馏分中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在温度40~80℃，压力0.9~1.0Mpa操作条件下反应合成MTBE，反应属可逆放热反应，除生成MTBE主反应外，在此条件下还存在下列副反应：

原料中水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）。

选择适当反应条件及限制原料的含水量，副反应即可得到控制。但叔丁醇和异丁烯的低聚物也具有较高的辛烷值，可随MTBE调入汽油中。

原料中的碱性物质和金属阳离子是反应催化剂的毒物，应限制这些毒物的总量不超过2ppm。随操作过程的延续，上述毒物将与树脂催化剂进行离子交换会使

39

部分催化剂失活。

本部分主要由C4原料罐（V-301）、甲醇原料罐（V-302）、C4原料泵（P-301/A、B）、甲醇原料泵（P-302/A、B）及反应器（R-301）组成。 2. 产品分离

共沸塔用于产品分离。甲醇和剩余C4在共沸塔（C-301）中形成低沸点共沸物从塔C-301顶馏出，塔顶馏出物中的MTBE含量≧50ppm，塔底为基本不含甲醇的MTBE产品自压送产品罐区。 3. 甲醇回收部分

C-301顶馏出物中的甲醇采用水洗和常规蒸馏的方法加以分离回收。 由于甲醇在水和C4馏份中的溶解度差别很大，故可将C4和甲醇的共沸物先经水洗，使其中的甲醇为水所萃取，使萃余液—未反应C4中的甲醇含量达到≧50ppm。

萃取液是含有微量烃类的甲醇水溶液。该水溶液借助常规蒸馏可实现甲醇和水的分离。塔顶回收甲醇循环使用，塔底基本不含甲醇的水则可用作萃取甲醇的溶剂。

本部分由甲醇萃取塔（C-302）、甲醇回收塔（C-303）及相应配套设备组成。

第三章 主要技术指标

第一节 主要原料、动力及催化剂指标

1. 原料指标

（1） C4馏份组成

组分 wt% C3= 0.18 C30 0.26 iC40 32.11 iC4= 16.59 C4-1= 16.57 nC40 7.51 tC4-2= 16.43 cC4-2= 6.83 nC50 2.20

40