MTBE生產(chǎn)原理及工藝流程

1、 MTBE裝置簡介一、MTBE基本情況介紹1、MTBE基本情況MTBE是甲基叔丁基醚的商品名，是異丁烯和甲醇在強酸性催化劑作用下反應的產(chǎn)物，它的主要用途是替代四乙基鉛作為提高汽油辛烷值的添加劑，純MTBE的辛烷值為109。此外MTBE熱裂解可以生產(chǎn)高純度異丁烯，高純度異丁烯是生產(chǎn)丁基橡膠的原料，它也是其它需要引入叔丁基反應的單體。2、MTBE裝置的作用MTBE裝置生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，一種是MTBE，另一種是粗丁烯。MTBE合成反應的直接結果是獲得MTBE，間接結果是將正丁烯和異丁烯分離開來，由于正丁烯和異丁烯的相對揮發(fā)度接近1，因此用常規(guī)的精餾方法難于分離，因此采用合成MTBE的化學方法進行分離，是

2、目前普遍采用的分離方法。3、MTBE合成技術第一套MTBE裝置于1973年在意大利建成，我國自行開發(fā)的第一套裝置于1983年在齊魯橡膠廠建成，大慶MTBE裝置采用的是齊魯研究院開發(fā)的固定床二段深度轉化工藝，裝置主要由三臺反應器和六臺塔組成，由反應、MTBE分離、甲醇回收和粗丁烯提濃等幾部分組成。4、MTBE裝置簡介甲基叔丁基醚（MTBE）裝置以抽余C4和甲醇為原料，原設計第二生產(chǎn)方案年處理抽余C4 32500噸，生產(chǎn)MTBE 19864噸，粗丁烯9616噸，副產(chǎn)剩余C4 10224噸。MTBE裝置由齊魯石化公司設計院提供基礎設計，大慶石化總廠設計院完成初步設計和施工圖設計。1988年5月投產(chǎn)，

3、投資37495162元，裝置占地面積15600m2。2001年10月裝置進行了擴能改造，年處理抽余C4處理能力提高到52000噸，生產(chǎn)MTBE 29963噸，粗丁烯29384噸。同時裝置由原來的DDZ型儀表控制改為DCS控制。2001年10月配合塑料廠丁烯精制項目改造，MTBE裝置又增設了F103和H218兩臺設備。二、工藝流程簡述來自丁二烯抽提裝置的混合C4原料進入原料罐R301/1.2，來自儲運公司的CH3OH原料進入甲醇原料罐R101。分別經(jīng)B101、B102提高壓力后混合，混合物料經(jīng)混合器混勻后進入一反離子過濾器L101，除去物料中的金屬陽離子等有害雜質。過濾后的物料首先進入H101/

4、1.2與來自初餾塔塔底的產(chǎn)品MTBE換熱。溫度升至45左右進入一反進料預熱器H102。用0.3MPa蒸汽或SC0將物料預熱到55以后進入第一反應器F101，混合C4中的異丁烯和甲醇在大孔徑強酸性陽離子交換樹脂作用下，進行醚化反應生產(chǎn)MTBE。 從第一反應器底部出來的反應物料進入初餾塔進料換熱器H104/1.2與初餾塔釜液換熱后進入初餾塔T101。初餾塔底含MTBE的釜液經(jīng)H104/1.2、H101/1.2冷卻到40左右進入MTBE中間罐R205，然后經(jīng)泵B209送至成品罐區(qū)。初餾塔頂產(chǎn)物經(jīng)H105冷凝、冷卻至58進入回流罐R105，罐內物料用B105升壓后一部分送回T101塔頂作為回流，另一部

5、分凝液與甲醇混合經(jīng)過冷卻器H107后進入二反離子過濾器L102，濾出金屬陽離子等有害雜質后進入二反F102。從二反底部出來的物料進入三反F103，三反底部出來的物料進入脫C4塔T201，或經(jīng)H218冷卻后進入甲醇萃取塔T202。脫C4塔T201底產(chǎn)品MTBE與初餾塔底的MTBE在H101/1.2內混合后進入中間罐R205。脫C4塔頂氣相經(jīng)冷凝器H201冷凝、冷卻到50進入回流罐，罐內物料用B201升壓后一部分送回T201塔頂作為回流，另一部分凝液進入甲醇萃取塔或進入脫異丁烷塔T204。 含甲醇的混合C4由底部進入甲醇萃取塔T202，T203塔釜液作為萃取劑由塔上部進入，在14m高的鮑爾環(huán)填料上

6、，混合C4與萃取水逆流接觸。頂部的萃余C4被萃取劑冷卻至40以下進入R207。底部含CH3OH 310%的水溶液進入甲醇回收塔T203。塔頂氣相經(jīng)H206冷凝、冷卻到40進入回流罐R202，不凝部分由罐頂放入大氣，罐內物料用B203升壓后一部分送回T203塔頂作為回流，一部分返回原料罐R101作原料循環(huán)使用。R207中的C4經(jīng)B204泵輸送至H208或T201（前水洗流程進T201，后水洗流程進H208），預熱后進入脫異丁烷塔T204，塔頂氣相被冷凝到45后進入R203罐，一部分氣相（主要是C3和異丁烷）被排入火炬，全部凝液用B206送回T204塔頂作為回流（原料中異丁烷含量高時需要采出液相）

7、。被脫除C3和部分異丁烷的C4落入塔底，由B205輸送到粗丁烯-1塔T205。粗丁烯-1塔T205塔頂氣相經(jīng)H212冷凝到65后進入回流罐R204，物料用B208升壓后一部分送回T205塔頂作為回流，另一部分經(jīng)冷卻器H215冷卻至40進入R302。塔底物料經(jīng)冷卻器H214冷卻后直接或用B207泵輸送去原料一罐區(qū)。三、工藝流程四、目前存在的問題及解決辦法1、裝置存在的主要問題甲醇回收系統(tǒng)腐蝕嚴重；催化劑更換周期偏短；尾氣排放量大。2、裝置存在問題的解決甲醇回收系統(tǒng)腐蝕嚴重 甲醇回收系統(tǒng)腐蝕主要是酸腐蝕，酸來源于催化劑攜帶的殘算和甲醇帶入的甲酸，在醚后碳四進入萃取塔前加裝陰離子交換床或堿洗罐可以有

8、效地緩解腐蝕，此外還可以采取定期換水的辦法解決，目前我們采用的就是此方法。催化劑更換周期偏短催化劑更換周期偏短是裝置擴能改造遺留的問題，裝置擴能改造時沒有對反應器進行改動，催化劑裝填量沒有增加。目前采取的解決辦法是增加保護床催化劑更換頻率，將保護床催化劑更換頻率增加至每年3臺次；采用D005型高活性催化劑。尾氣排放量大 按照設計，裝置不產(chǎn)生尾氣，由于原料中C3組分含量遠高于設計值，裝置不得不進行尾氣排放。尾氣曾回入裂解氣壓縮機二段入口，也曾經(jīng)并入燃料氣，最終都因為無法操作而終止，目前尾氣只能排入火炬，沒有好的利用方法。五、裝置的技術發(fā)展方向MTBE裝置采用的一段列管式固定床二段筒式固定床工藝是

9、目前最落后的工藝，該工藝流程長，能耗高，特別是丁烯-1生產(chǎn)部分，需要經(jīng)過粗提和精提兩道工序，使得丁烯-1生產(chǎn)成本大幅度提高。目前比較先進的MTBE生產(chǎn)工藝是催化蒸餾工藝，一段反應器采用混相床或固定床，二段反應器和兩臺分離塔合并成一臺催化蒸餾塔，甲醇回收采用吸附回收方法，醚后碳四經(jīng)過嚴格精餾直接生產(chǎn)精丁烯，工藝流程大大縮短，產(chǎn)品能耗下降。目前還發(fā)展了汽油加氫與醚化同時進行的工藝。比照原設計工藝，MTBE裝置已經(jīng)進行了一定程度的優(yōu)化，主要是在反應器的操作上引入了混相思想，使得裝置在主要設備沒有進行改動的情況下處理能力增加了一倍，裝置處理能力提高后能耗得到了降低。就裝置目前狀況來說，進行改造的意義已

10、經(jīng)不大，發(fā)展方向是全面進行更新。六、裝置進行過的技術改造及改造后裝置的情況裝置進行的技術改造情況 裝置自建成投產(chǎn)以來進行了大大小小十幾次技術完善，主要的有如下幾項：（1）取消了R101、R206/1.2罐 。由于罐區(qū)與裝置較近，原料C4靠球罐壓力直接進入B101/1.2。粗丁烯-1產(chǎn)品不經(jīng)R206/1.2，直接進入R302/1.2。（2）取消了R104、R106緩沖罐，靠一、二反自身壓力直接為T101、T201塔進料。節(jié)省了電力。減少了消耗，簡化了操作程序。（3）取消了泵的冷卻水，吹掃蒸汽，修改了泵的N2吹掃流程。便于泵的檢修，置換物料。（4）增加了T205系統(tǒng)走旁路的跨線，當原料滿足脫除異丁

11、烯后正丁烯含量達到粗丁烯質量要求時，停開T205，以降低裝置能源消耗。（5）2000年10月15日，裝置進行了擴能及儀表改造，裝置處理能力由4.0t/h提高到6.0t/h，控制儀表由DDZ型儀表改為DCS控制（6）2001年11月，為配合塑料廠線性裝置改造，裝置新增加了F103和H218，目的在于提高異丁烯轉化率和保證高溫季節(jié)T202正常運行。（7）2006年9月T202出料線加裝過濾器。（8）2007年7月裝置控制系統(tǒng)進行了全面升級。裝置技術改造后情況 裝置進行的幾次改造是圍繞降低裝置操作難度、簡化流程、優(yōu)化操作和提高自控水平來進行的，經(jīng)過技術改造，裝置流程大為簡化，操作難度降低，加工能力大

12、幅度上升，自控水平大幅度提高，幾次主要的技術改造縮短了裝置與先進工藝技術之間的差距，創(chuàng)效能力提高。附錄資料：不需要的可以自行刪除液壓缸焊接工藝規(guī)范 目的和適用范圍本規(guī)范規(guī)定了液壓缸焊接件的技術要求及檢驗規(guī)則。本規(guī)范適用于我公司所有液壓缸焊接件的CO2/MAG氣體保護焊及焊條手工電弧焊接。對有特殊要求的，可參照此規(guī)范或按相關技術協(xié)議執(zhí)行。本規(guī)范引用如下標準 GB/T 985 氣焊、手工電弧焊焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸GB/T 3323-2005 鋼溶化焊對接接頭射線照相和質量分級GB/T 6417.1-2005 金屬溶化焊焊縫缺陷分類及說明GB/T 8110 氣體保護電弧焊用碳鋼、低

13、合金鋼焊絲GB/T 12469-1990 焊接質量保證鋼熔化焊接頭的要求和缺陷分級GB/T 15830-1995 鋼制管道對接環(huán)焊用技術條件JB/T 6046 碳鋼、低合金鋼焊接構件縫超聲波探傷方法和檢驗結果的分級JB/T 5943-1991 工程機械 焊接件通焊后熱處理方法XYG8-10 抽樣檢查方法技術要求3.1. 液壓缸焊接件的制造應符合經(jīng)規(guī)定程序批準的產(chǎn)品圖樣及技術文件和本標準的規(guī)定3.2.CO2鋼瓶的使用要求 常溫（20 C50C）下瓶裝液態(tài)CO2壓力應在5MPa以上，瓶中壓力小于1MPa時不得再繼續(xù)使用，不用時鋼瓶應放完余氣以備再次充裝。3.3. 焊接件材料和焊接材料3.3.1 用

14、于焊接件的材料鋼號、規(guī)格尺寸等應符合圖樣要求，檢驗合格后方可使用。常用鋼號為Q235、20、35、45、27SiMn。3.3.2 用于焊接的材料和焊接材料進廠時應按材料標準規(guī)定，檢驗合格后方可使用。3.3.3 焊接材料選用應按工藝技術文件的規(guī)定，凡技術文件中未明確規(guī)定焊條、焊絲型號時，焊條型號為E5016；焊絲型號為ER50-6，如需高強度焊絲時應選用HO8Mn2SiMoA.焊絲應符合GB/T 8110標準。3.3.4 焊條在施焊前必須烘干，烘干后的焊條在一天內使用，超過一天，必須重新烘干，烘干次數(shù)不得超過三次。3.4 焊前要求3.4.1 全部零件須檢驗合格后，方可組裝。3.4.2 組裝焊接零

15、件的焊縫坡口形式與尺寸及焊縫間隙應符合經(jīng)規(guī)定程序批準的產(chǎn)品圖樣及技術文件。設計編制工藝要求符合GB/T 985的規(guī)定。3.4.3 CO2或混合保護氣體焊前必須放水提純。3.4.4 焊接前需將距焊縫邊緣（不小于10mm）范圍內焊接結構表面上的鐵銹、油、油漬、塵土等雜物除凈，并去除潮濕。焊絲、焊條無缺損及油污。3.4.5 液壓缸用油管、芯管、缸體等過油腔體施焊前，必須對管內外表面進行酸洗、磷化或噴砂處理除銹。3.4.6 焊前預熱處理凡公稱尺寸200mm的45#鋼材料必須進行焊道預熱處理，預熱溫度為200C250C。特殊要求除外。3.5 焊接要求3.5.1 定位焊采用的焊接規(guī)范應與正式焊接時相同3.

16、5.2 首次采用焊接的新牌號鋼材、新焊條、新焊絲的焊接工藝、新的焊接方法等，必須在正式施焊前做出工藝評定，評定合格后方能施焊。3.5.3 禁止在非焊縫區(qū)引弧，焊接工藝參數(shù)應符合工藝要求。3.5.4 在焊接過程中對粗糙度要求Ra3.2以上的表面應加以保護。3.5.5 對圖樣及工藝規(guī)程中焊接表示不明確的零件不得焊接，經(jīng)技術部門相關人員解釋后方可施焊。3.6 焊后要求3.6.1 焊后應去除焊瘤、焊漬、保證焊縫表面的平整，對于未清理焊縫的工件視為不合格品。3.6.2 沒有特殊要求的焊縫不得打掉余高。3.6.3 除特殊部位需要焊后低溫熱處理的零件按工藝要求參數(shù)焊后熱處理，其余需要焊后熱處理的焊接件應符合

17、JB/T 6046標準。3.6.4 對有油口、接頭座、油管、螺紋等的焊接件，應特別注意避免磕碰，按相應的防護工藝規(guī)范加以保護。3.6.5 焊接接頭缺陷根據(jù)GB/T 6417.1-2005標準，將焊接缺陷分為六大類來判斷：裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷、其他缺陷。根據(jù)GB/T 3323-2005標準中，按缺陷的性質、缺陷的尺寸及數(shù)量將焊縫質量分為、共四級（質量依次降低），按規(guī)定我廠液壓缸焊接件的焊縫質量等級為不低于級。3.6.6 液壓缸常見焊接形式的焊縫收弧位置見表1的要求。3.6.7 外部形狀缺陷應符合表2的要求。3.6.8 焊縫的內部缺陷應符合表3的要求。3.6.9 有密封性

18、要求的液壓缸零件焊縫，不得有滲漏。3.6.10 焊后按要求打上焊工的印記。檢驗規(guī)則4.1 焊接件的質量應按圖樣、工藝文件及本標準進行檢驗。4.2 焊縫的外部幾何形狀用量具或樣板逐件檢驗，焊縫收弧位置應符合表1的規(guī)定，外部形狀缺陷應按表2逐件進行檢驗。4.3 焊縫的內部缺陷按XYG8-10抽樣檢查方法進行抽樣檢驗，應符合表3的規(guī)定。4.4 密封檢驗、探傷及機械性能檢驗按圖樣、相關技術文件或定貨技術要求中的規(guī)定進行。4.5 規(guī)定公稱尺寸200mm的缸筒、法蘭及活塞桿上環(huán)形焊縫按工藝要求檢查表面產(chǎn)生的氣孔、裂紋，可用表面著色法檢驗。4.6 規(guī)定公稱尺寸200mm的缸筒、法蘭及活塞桿上環(huán)形焊縫按工藝要檢查內部的氣孔、裂紋、固體夾渣、未熔合和未焊透缺陷，可用超聲波探傷檢查，探傷長度不小于焊縫全長的30%，當發(fā)現(xiàn)缺陷時應加大透視長度，以及全部焊縫進行透視。4.7 凡評定為不合格的焊縫，須經(jīng)技術質量部門的同意后方可返修，同一焊縫最多返修次數(shù)不多于兩次。表1 液壓缸常見焊接形式的焊縫收弧位置序號項目簡圖說明1缸底軸測圖：類似起重機支腿缸、伸臂缸焊平缸底，外部有油管等小件的工件，缸底焊縫收弧位置如左圖，在油管或接頭下方附近偏15度左右的位置處收弧類似起重機變幅液壓缸的帶銷軸孔的缸底，收弧點與油杯位置方向保持一致；若無油杯；收弧