此外,在催化蒸馏塔中反应段所进行的合成MTBE的反应是在物料沸点温度下进行的,只要该塔的压力控制稳定,反应温度就基本恒定,不会造成催化剂的过热。
催化蒸馏的另一功能是蒸馏,即起产品分离的作用。甲醇和剩余C4所形成的低沸点共沸物从催化蒸馏塔顶馏出,MTBE产品则从塔底产出。
(2)离子交换树脂法
由反应、共沸蒸馏和甲醇回收三部分组成,使用固定床反应器,在强酸性阳离子交换树脂存在下液相合成MTBE。反应压力0.98一1.47MPa。温度40—80℃ ,醇烯比为1.0左右,利用外循环方式取出部分反应热来控制反应温度。异丁烯转化率可达90% 一95% ,接近平衡转化率。
主反应方程式:
副反应方程式:
选择工艺参数,必须综合考虑动力学和热力学因素,采用外循环冷却绝热式固定床反应器,采用水萃取法回收过量甲醇后,以蒸馏方式使甲醇——水分离,甲醇循环使用。
1.2 工艺说明
1.2.1 原材料规格
本装置以吉化炼油厂液化气分离车间催化裂解碳四(含异丁烯18%)和本厂丁二烯抽提车间抽余碳四 (含异丁烯34.1%)两者以51.326:1(重量比)混合为碳四原料。
表1.1 原材料规格
序号 原料名称 控制项目名称和指标 备注
1 混合碳四原料 异丁烯含量18~42%
﹤0.8% 、 ﹤0.5%
ACN﹤20ppm 、 阳离子﹤4ppm
水﹤0.03% 、 其他碳四:平衡 以 计
2 甲醇 外观:无色透明液体 、比重:0.791~0.792
初馏点;64~65.5℃ 、蒸馏量≥99.2%
游离酸:≤0.002% 、 游离碱≤0.005%
水≤0.05%、 酸值(koH mg/g)≤0.035
蒸馏残渣≤0.002% 以HAC计
以 计
3 碱液 NaoH含量≥6%
4 盐酸溶液 HCL含量≥12%
5 触媒 外观:灰白球状、孔容:0.25~0.29ml/g
交换当量:4.2~4.8mg当量/g干树脂
膨胀比:1.3~1.75、强度:99%
比表面;13~15 、粒度:10~60目
表1.2 副产品规格
序号 名称 规格 单位 设计定额
1 丁烯-1 丁烯-1~41%、 ~18.4%
异丁烯≤0.4%、甲醇≤0.15%
MTBE≤0.5% T 19.07
2 残液馏分 MTBE≥98.7% Kg 10
1.2.2 安全标准
(1) 防火、防爆等级和卫生标准
根据生产所用原料,中间产品和成品的性质,对生产各部分的防火防爆标准规定如下:
表1.3 防爆等级和卫生标准
序号 地点 防火等级 防爆等级 避雷等级
1 装置区 甲级 级
二类
2 泵房 甲级 级
二类
3 中间罐区 甲级 级二类
(2) 材料及成品的爆炸范围及卫生安全浓度
表1.4 材料及成品的爆炸范围及卫生安全浓度
序
号 名 称 闪点℃ 自燃点℃ 爆炸极限% 爆炸极限% 空气中允许 浓度mg/L 年产12万吨MTBE甲基叔丁基醚装置生产工艺设计+CAD图纸(4):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_2541.html