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MTBE裂解法碳四分离工艺设计+生产工艺流程图+物料流程图+车间布置图第9页

更新时间：2016-11-6: 来源：毕业论文

3.1.2 进入反应器A的异丁烯的量
进入反应器A的异丁烯的量

3.2 反应器物料衡算
3.2.1 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
组分质量流量kg/h 摩尔流量kmol/h
丙烯 294.06 6.98
丙烷 522.12 11.84
异丁烷 16790.64 288.90
正丁烯 23305.60 415.36
正丁烷 4676.26 80.46
反丁烯 6530.10 116.38
顺丁烯 3896.86 69.44
正戊烷 90.80 1.26
丙二烯 128.64 3.20
1，3-丁二烯 272.38 5.04
异丁烯 19083.36 340.10
水 11.35 1.26
总计 5667.54 1340.22
通过已知数据按比例计算新鲜甲醇中纯甲醇流率为4929.34kg/h
表11 工业甲醇的组成及流量：
名称摩尔流量kmol/h 质量流量kg/h
甲醇 154.04 4929.34
水 0.22 3.94
其他 0.04 1.00
工业甲醇 154.30 4934.28
通过已知数据按比例计算得混合甲醇流率为5944.72 kg/h
循环甲醇=混合甲醇-新鲜甲醇=5944.72-4929.34=1015.38kg/h
则醇烯比为：1.09：1，满足设计要求。
表13 反应器A进料组成及流量(醇烯混合物的组成及流量)
名称质量流量kg/h 摩尔流量kmol/h
丙烯 4.16 174.70
丙烷 5.94 262.12
异丁烷 145.02 8428.54
正丁烯 208.50 11698.94
正丁烷 40.38 2347.36
反丁烯 58.42 3277.98
顺丁烯 34.86 1956.14
正戊烷 0.64 45.58
丙二烯 1.62 64.60
1，3-丁二烯 2.52 129.20
异丁烯 169.70 9521.70
水 0.90 16.14
甲醇 185.54 5944.72
其他 0.04 1.00
总计 858.80 43907.94
其他杂质含量可以忽略不计
3.2.2反应器一段反应产物及循环物料的组成及流量
主反应方程式：
CH2=C(CH3)2+CH3OH→(CH3)3C-OCH3+Q (1.1)
副反应方程式：
A.异丁烯水合生成叔丁醇(TBA)

B.异丁烯二聚生成二异丁烯(DIB)

C.甲醇脱水生成二甲醚(DME)，水

已知异丁烯生成MTBE的选择性为99%，甲醇生成MTBE的选择性为100%.
一段反应转换率为74%，
反应的异丁烯为：169.70×0.74=125.58kmol/h
MTBE产量为：169.70×0.74×0.99=124.32kmol/h
由于生成1mol的TBA需要1mol的水，所以生成TBA的量为0.90kmol/h
生成二.三异丁烯的量为：2×(125.58-124.32-0.9)/5=0.144kmol/h
剩下的异丁烯流量为：169.70×(1-0.74)=44.12kmol/h
剩下的甲醇流量为：185.54-124.32=61.22kmol/h
表14 反应器一段出口反应产物的组成及流量：
名称质量流量kg/h 摩尔流量kmol/h
丙烯 4.16 174.70
丙烷 5.94 262.12
异丁烷 145.02 8428.54
正丁烯 208.50 11698.94
正丁烷 40.38 2347.36
反丁烯 58.42 3277.98
顺丁烯 34.86 1956.14
正戊烷 0.64 45.58
丙二烯 1.62 64.60
1，3-丁二烯 2.52 136.74
异丁烯 44.12 2475.56
甲醇 61.22 1961.50
MTBE 124.32 10958.82
TBA 0.90 66.70
二.三异丁烯 0.144 20.20
总计 732.76 43886.70
根据设计要求循环物料的循环比控制范围为0.5-5.0
所以取循环物料的循环比为0.8.设循环循环物料中含异丁烯的量为x,