石化裝置MTBE工藝技術(shù)規(guī)程

以人為本創(chuàng)造一流12萬噸/年MTBE裝置工藝技術(shù)規(guī)程崗位操作法中國煉油化工有限責(zé)任公司編寫說明本工藝技術(shù)規(guī)程、崗位操作法根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行編制，適用于青島煉油化工有限責(zé)任公司12萬噸/年MTBE裝置的首次開車和試生產(chǎn)。主要用于操作人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)與試生產(chǎn)階段的操作指導(dǎo)，待裝置投料試生產(chǎn)及完成生產(chǎn)考核后，將根據(jù)最終詳細(xì)設(shè)計(jì)資料、設(shè)備隨機(jī)資料及結(jié)合裝置試生產(chǎn)階段的實(shí)際生產(chǎn)情況，重新進(jìn)行修訂完善。編者2007年5月會(huì)審表編制審核生產(chǎn)技術(shù)部負(fù)責(zé)人審核人生產(chǎn)運(yùn)行中心負(fù)責(zé)人審核人機(jī)械動(dòng)力部負(fù)責(zé)人審核人HSE管理部負(fù)責(zé)人審核人質(zhì)量檢驗(yàn)中心負(fù)責(zé)人審核人批準(zhǔn)批準(zhǔn)日期：2007年6月16日實(shí)施日期：2007年10月1日目錄1裝置概況 11.1裝置簡介 11.2工藝原理 11.3技術(shù)特點(diǎn) 112工藝過程說明及流程圖 122.1工藝過程說明 122.2工藝原則流程圖 142.3帶控制點(diǎn)工藝流程圖 143主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 153.1設(shè)計(jì)物料平衡 153.2裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 153.3主要工藝指標(biāo) 163.4公用工程指標(biāo) 163.5界區(qū)條件表 194主要原料及輔助材料性質(zhì) 214.1主要原料性質(zhì) 214.2催化劑性質(zhì) 225產(chǎn)品及中間產(chǎn)品性質(zhì) 235.1產(chǎn)品性質(zhì) 235.2中間產(chǎn)品性質(zhì) 236工藝調(diào)整方案 246.1MTBE產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)整方案 247主要設(shè)備一覽表 277.1反應(yīng)器類設(shè)備一覽表 277.2塔類設(shè)備一覽表 277.3冷換設(shè)備一覽表 277.4空冷類設(shè)備一覽表 277.5容器類設(shè)備一覽表 277.6加熱爐一覽表 277.7安全閥一覽表 277.8機(jī)泵一覽表 277.9裝置大型機(jī)組主要設(shè)計(jì)參數(shù) 277.10裝置特殊閥門主要設(shè)計(jì)參數(shù) 278主要儀表性能 358.1工藝過程控制方案 358.2主要控制方案 368.3主要儀表性能 389安全環(huán)保健康技術(shù)規(guī)定 439.1HSE的相關(guān)概念 439.2進(jìn)裝置安全要求 439.3設(shè)備安全技術(shù)規(guī)定 449.4防火及有害氣體防護(hù) 449.5冬季防凍防凝細(xì)則 489.6環(huán)保、健康技術(shù)規(guī)定 489.7裝置開、停工安全規(guī)定 499.8氣體防護(hù)器材使用管理規(guī)定 509.9勞動(dòng)保護(hù)規(guī)定 521裝置概況1.1裝置簡介煉油化工有限責(zé)任公司12萬噸/年MTBE裝置是煉油化工有限責(zé)任公司新建15套工藝裝置中的一套，根據(jù)總流程的安排，該裝置的建設(shè)性質(zhì)主要是為了生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分以滿足全廠生產(chǎn)歐III標(biāo)準(zhǔn)汽油的需要。該裝置主要由醚化反應(yīng)－催化蒸餾部分和甲醇回收部分組成。原料為本廠60萬噸/年氣體分餾裝置所產(chǎn)的混合C4組分和外購的工業(yè)一級(jí)甲醇，主產(chǎn)品為純度≥98％（mol）（扣除C5）的MTBE，其作為生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)汽油產(chǎn)品的調(diào)和組分，醚后C4可以作為甲乙酮裝置或輕石腦油改質(zhì)裝置的原料。該裝置與1000萬噸/年常減壓裝置、290萬噸/年催化裂化裝置、雙脫裝置、60萬噸/年氣體分餾裝置布置在同一裝置區(qū)內(nèi)。混合C4組分直接由氣分脫丙烷塔底自壓進(jìn)入該裝置原料罐，甲醇原料由罐區(qū)引入。裝置的公用工程管線從系統(tǒng)引入。裝置的公稱建設(shè)規(guī)模為12萬噸／年，MTBE實(shí)際產(chǎn)量為11.66萬噸／年。裝置按以下原則設(shè)計(jì)：（1）選用國內(nèi)先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)和控制方案，設(shè)計(jì)的裝置達(dá)到安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)操作；（2）大力推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，加大先進(jìn)技術(shù)含量，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次，生產(chǎn)滿足環(huán)保要求的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品競爭力，裝置的物耗、能耗水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，生產(chǎn)成本與國內(nèi)同類裝置相比具有競爭力；（3）在保證技術(shù)先進(jìn)、裝置生產(chǎn)安全可靠的前提下，利用聯(lián)合裝置的優(yōu)勢，盡量降低工程造價(jià)，節(jié)省投資；（4）為了降低工程投資，按照“實(shí)事求是、穩(wěn)妥可靠”的原則，提高國產(chǎn)化程度，所需設(shè)備立足國內(nèi)采購，只引進(jìn)在技術(shù)、質(zhì)量等方面國內(nèi)難以滿足工藝要求的關(guān)鍵儀器儀表；（5）采用DCS集中控制，優(yōu)化操作，以提高裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量，保證裝置安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)操作；（6）嚴(yán)格執(zhí)行國家、地方及主管部門制定的環(huán)保和職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，減少“三廢”排放，維護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)行同步治理，滿足清潔生產(chǎn)的要求。1.2工藝原理裝置采用先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)混相床—催化蒸餾深度轉(zhuǎn)化合成MTBE組合工藝技術(shù)。該工藝技術(shù)為合成MTBE領(lǐng)域國內(nèi)科技開發(fā)的成果，專利權(quán)歸中石化齊魯分公司研究院所有，1995年通過中國石化總公司發(fā)展部組織的技術(shù)鑒定，并已在數(shù)套工業(yè)裝置中得以成功應(yīng)用，技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠。1.2.1化學(xué)反應(yīng)1.2.1.1主副化學(xué)反應(yīng)C4餾分中的異丁烯和工業(yè)甲醇，以大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為催化劑，在溫度35～75℃，壓力0.65～0.85MPa(g)操作條件下合成甲基叔丁基醚(簡稱MTBE)?；瘜W(xué)反應(yīng)方程CH3CH3CH2=C-CH3+CH3OH→CH3-C-O-CH3+(-⊿H)CH3異丁烯甲醇甲基叔丁基醚（MTBE）上述反應(yīng)發(fā)生于液相中，反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)。反應(yīng)壓力的選擇使反應(yīng)物料在反應(yīng)器內(nèi)部分汽化，吸收一部分反應(yīng)熱，從而達(dá)到溫度控制的目的。反應(yīng)的選擇性很高，操作條件正常情況下，除異丁烯外的其它C4組分幾乎不參加反應(yīng)。但以下副反應(yīng)的發(fā)生可能影響MTBE的產(chǎn)品質(zhì)量：CH3CH3CH3CH3CH2=C-CH3+CH2=C-CH3→CH3-C=CH-C-CH3+(-⊿H)CH3異丁烯異丁烯2,4,4-三甲基-2-戊烯（DIB）O-CH3CH2=CH-CH2-CH3+CH3OH→CH3-CH-CH2-CH3正丁烯甲醇甲基仲丁基醚（MSBE）CH3CH3CH2=C-CH3+H2O→CH3-C-OHCH3異丁烯水叔丁醇（TBA）CH3OH+CH3OH→CH3-O-CH3+H2O甲醇甲醇二甲醚（DME）水異丁烯二聚是在進(jìn)料中醇烯比不足時(shí)才發(fā)生，二聚物（DIB）過多不僅影響MTBE產(chǎn)品純度，而且DIB會(huì)堵塞催化劑細(xì)孔、使反應(yīng)器床層超溫等，造成催化劑失活，是必須要嚴(yán)格限制的情況。所以，在反應(yīng)進(jìn)料中醇烯比必須是等于或大于1.0。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，MSBE的生成與DIB的生成具有相同的規(guī)律，即甲醇量不足、醇烯比低時(shí)MSBE的生成量升高。根據(jù)以上兩點(diǎn)，要盡量保證在較高的醇烯比下操作。但是，甲醇含量高也會(huì)造成催化蒸餾塔底MTBE產(chǎn)品中含甲醇量過高、甲醇回收塔負(fù)荷高等問題。所以，醇烯比的選擇要綜合考慮。叔丁醇是在原料中含水時(shí)才產(chǎn)生，所以甲醇進(jìn)料及C4進(jìn)料中應(yīng)盡可能的不含水，避免叔丁醇的生成。二甲醚的沸點(diǎn)較低（－24.8℃），因此其不會(huì)存在于MTBE產(chǎn)品中，但會(huì)影響未反應(yīng)C4質(zhì)量，其是在進(jìn)料中甲醇過量很多并且反應(yīng)溫度超過80℃才產(chǎn)生，所以反應(yīng)進(jìn)料中甲醇又不能過量很多，反應(yīng)溫度也不能超過但是，因?yàn)镸SBE、叔丁醇及異丁烯的低聚物也有較高的辛烷值，是很好的汽油調(diào)和組分，所以可隨同MTBE調(diào)入汽油。1.2.1.2操作變量分析眾所周知，溫度是反應(yīng)速度的函數(shù)。溫度越高，反應(yīng)速度越快；溫度越低，反應(yīng)速度越慢，但MTBE的平衡轉(zhuǎn)化率越高。如表1.1所示。表1.1不同溫度下極大轉(zhuǎn)化率溫度/℃506065708090轉(zhuǎn)化率/％96.895.895.294.693.191.4從表1.1中可知，反應(yīng)溫度控制在65～70℃時(shí)，異丁烯最大轉(zhuǎn)化率在95％左右。反應(yīng)速度和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率是兩個(gè)概念，對(duì)工業(yè)反應(yīng)反應(yīng)器來說，較好反應(yīng)條件是：新裝催化劑反應(yīng)溫度60～65中期催化劑反應(yīng)溫度65～70后期催化劑反應(yīng)溫度70～75末期催化劑反應(yīng)溫度75～80MTBE裝置所用的催化劑是強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，它的活性和樹脂交換容量成比例。交換容量越高，反應(yīng)活性越高，反之亦然。通常原料中都含有或多或少的金屬離子（正常在1～2ppm），這些金屬離子與催化劑接觸后，把催化劑活性中心的H+置換出來，引起催化劑失活。所以催化劑隨著使用時(shí)間的延長，它的活性慢慢地降低，反應(yīng)溫度就需要慢慢提高來彌補(bǔ)催化劑活性地降低。對(duì)醚化反應(yīng)器來說，內(nèi)裝的催化劑可以使用一年，一年后催化劑就需要更新。當(dāng)然，這與所用的原料中對(duì)催化劑的毒物含量多少有關(guān)，與操作條件有關(guān)，與所用催化劑的品質(zhì)好壞有關(guān)。這里還要說明的是引起催化劑中毒的毒物，不僅是金屬離子，如k+、Na+、Ca++、Fe++等金屬離子會(huì)引起催化劑失活，有些有機(jī)物，如胺類、乙腈、二甲基甲酰胺等也能使催化劑中毒。這些毒物對(duì)催化劑的中毒情況是不一樣的，金屬離子造成的催化劑中毒是層析的，是一層向下一層中毒，乙腈等弱堿性化合物引起催化劑中毒是擴(kuò)散型的，是緩慢的，但能使整個(gè)床層的催化劑都部分失活。這里所說的與操作條件有關(guān)，主要是指在生產(chǎn)時(shí)催化劑是否超過80℃、醇/烯比是否失調(diào)等因素。超溫時(shí)催化劑活性中心脫落，引起催化劑失活；而醇烯比失調(diào)造成異丁烯自聚這里所說的催化劑品質(zhì)，是指它的交換容量高低，交換容量越高，轉(zhuǎn)化率越高；交換容量越低，轉(zhuǎn)化率越低。當(dāng)交換容量低于3.1mmolH+/g(干)催化劑時(shí)，轉(zhuǎn)化率就低于90％202040608010012345異丁烯轉(zhuǎn)化率，％交換容量mmolH+/g(干)圖1.1交換容量與催化劑活性的關(guān)系壓力：1.5MPa；溫度60～70℃；醇／烯：1.0～1.1；空速：3.8～4.3h-1催化劑活性與它的孔結(jié)構(gòu)，孔結(jié)構(gòu)與交換容量，二者不可偏廢。1.2.1.3幾個(gè)常用的計(jì)算公式（1）混合碳四進(jìn)料量和甲醇進(jìn)料量來計(jì)算醇烯比式中：R－進(jìn)料中醇烯比（摩爾比）W1－甲醇進(jìn)料量，kgW2－混合碳四進(jìn)料量，kgC2－混合碳四中異丁烯質(zhì)量含量，％32，56分別為甲醇和異丁烯的分子量。（2）以反應(yīng)器出口的組成分析來計(jì)算醇烯比

式中：C1－反應(yīng)器出口物料中MTBE的質(zhì)量含量，％C2－反應(yīng)器出口物料中甲醇的質(zhì)量含量，％C3－反應(yīng)器出口物料中異丁烯的質(zhì)量含量，％C4－反應(yīng)器出口物料中叔丁醇的質(zhì)量含量，％C5－反應(yīng)器出口物料中二聚異丁烯的質(zhì)量含量，％88，32，56，74－分別是MTBE，甲醇，異丁烯，叔丁醇的分子量。（3）計(jì)算異丁烯轉(zhuǎn)化率的公式根據(jù)反應(yīng)器底部出口分析數(shù)據(jù)計(jì)算異丁烯轉(zhuǎn)化率，公式如下：異丁烯轉(zhuǎn)化率＝式中，各種物料均表示質(zhì)量百分比濃度。1.2.2混相反應(yīng)機(jī)理MTBE混相床反應(yīng)器有固定床混相反應(yīng)器和膨脹床混相反應(yīng)器之分，該裝置所采用的是固定床混相反應(yīng)器。固定床混相反應(yīng)器的工作原理如下：其操作壓力是反應(yīng)物料在反應(yīng)器出口溫度（是人為給定的，如給定70℃）的飽和蒸汽壓（假設(shè)是0.68MPa）。這樣原料C4和甲醇混合后進(jìn)入MTBE混相反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行醚化反應(yīng)，隨之放出反應(yīng)熱，使床層溫度升高，床層溫度升高使醚化反應(yīng)速度加快，醚化反應(yīng)放出更多的熱量，使床層溫度進(jìn)一步升高。這種不斷反應(yīng)—放熱—升溫的過程，使床層很快達(dá)到預(yù)定的反應(yīng)溫度。物料組成一定時(shí)，壓力是溫度的函數(shù)，床層溫度越高，反應(yīng)物料的飽和蒸汽壓力也越高。當(dāng)反應(yīng)床層物料的飽和蒸汽壓力大于給定的操作壓力時(shí)，反應(yīng)物料中會(huì)有部分的物料開始汽化，液體物料汽化要吸收熱量。反應(yīng)越多，放熱越多，使反應(yīng)物料汽化量越多，但床層溫度基本上維持不變，因此能有效地MTBE混相床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)如下：其能控制反應(yīng)床層溫度不升高的原理，是靠部分反應(yīng)物料在流出反應(yīng)器后，它的溫度沒有升高，但熱焓卻比同溫度下的液相物料高出許多。這對(duì)下游設(shè)備—催化蒸餾塔來講，要少消耗使這部分物料汽化所需的供熱蒸汽。也就是說，MTBE混相反應(yīng)器不但省去了外循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水和循環(huán)泵用電，也省去了這部分汽化了的物料在催化蒸餾塔所需的蒸汽量。節(jié)省能耗相當(dāng)于這部分物料汽化熱的兩倍。MTBE混相反應(yīng)器與筒式外循環(huán)反應(yīng)器來比較，還節(jié)省了外循環(huán)系統(tǒng)的冷卻器、循環(huán)泵和流量控制儀表，所用催化劑量也少。因?yàn)樗目账僦话葱迈r物料計(jì)，而沒有循環(huán)物料，這樣醚化用催化劑減少了，醚化反應(yīng)器的設(shè)備投資也減少了。另外，混相反應(yīng)器內(nèi)汽化的物料是反應(yīng)物料中沸點(diǎn)最低的輕組分。反應(yīng)物料中沸點(diǎn)最低的輕組分是C4和甲醇的共沸物。汽化的物料是氣相，它有自升的作用，即向反應(yīng)器頂部上升的趨勢，在大量液體物料自上而下的流動(dòng)中，汽化了的物料當(dāng)然不會(huì)象靜液層中氣泡那樣向上鼓泡，但至少這部分汽化了的反應(yīng)物料隨物流向下的流動(dòng)速度要減慢一些，即甲醇在床層內(nèi)停留時(shí)間相對(duì)要長一些。它對(duì)于合成MTBE來說，相當(dāng)于增加了甲醇的比例，有利于提高M(jìn)TBE的轉(zhuǎn)化率。實(shí)驗(yàn)證明，在相同空速和操作溫度下，混相反應(yīng)的異丁烯轉(zhuǎn)化率可提高2～8％?；煜喾磻?yīng)器的轉(zhuǎn)化率能超過液相反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)來講，可以用較少的催化劑量而達(dá)到較大的生產(chǎn)能力。MTBE混相床反應(yīng)器的缺點(diǎn)如下：它要求原料C4中異丁烯含量有一定的范圍，如果原料C4中異丁烯含量小于10％，在醚化反應(yīng)器出口處，反應(yīng)放熱還不足以使床層溫度上升到操作壓力下相應(yīng)反應(yīng)物料的泡點(diǎn)，反應(yīng)物料不能發(fā)生汽化，就不能稱其為混相床。因此，不具備混相床的優(yōu)點(diǎn)。如果原料C4中異丁烯的含量很高（如大于40％），這樣高濃度的異丁烯轉(zhuǎn)化成MTBE放出的熱量，不僅使全部的甲醇—C4共沸物和全部的剩余C4都汽化了，還有剩余熱量，表現(xiàn)為床層溫度繼續(xù)升高。如果床層溫度太高，其結(jié)果是使已轉(zhuǎn)化的MTBE在催化劑作用下發(fā)生逆向反應(yīng)，即MTBE分解反應(yīng)。因此，異丁烯含量太高的原料C4不能直接用混相床技術(shù)。理論計(jì)算表明C4中異丁烯含量為34％時(shí)，生成MTBE的反應(yīng)熱足以使未反應(yīng)C4和C4與甲醇的共沸物全部汽化。在生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，這是MTBE混相床技術(shù)所能使用的異丁烯含量的最大限度。1.2.3催化蒸餾催化蒸餾是將催化反應(yīng)與蒸餾過程在同—設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行的工藝技術(shù)。其反應(yīng)段的原理、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，介紹如下。在反應(yīng)段中，必須使汽相、液相的物料都能同時(shí)對(duì)流通過并完成傳質(zhì)傳熱，又要能進(jìn)行醚化反應(yīng)。而醚化催化劑是直徑為φ0.3～1.2該裝置采用齊魯分公司研究院的專利結(jié)構(gòu)散裝MP-Ⅲ型結(jié)構(gòu)。它是由多個(gè)重疊設(shè)置的固定床，在每一個(gè)固定床中都留有汽相通道，汽相通道不裝填催化劑，以使塔內(nèi)向上流動(dòng)的汽相物料通過催化劑床層。在每相鄰兩個(gè)床層之間設(shè)有至少一個(gè)理論塔板，在這些塔板上進(jìn)行汽、液兩相物料的傳質(zhì)、傳熱。熱、質(zhì)傳遞后的汽相物料經(jīng)汽相通道穿過催化劑床層，進(jìn)而流向上一層塔板，繼續(xù)進(jìn)行熱、質(zhì)傳遞。熱、質(zhì)傳遞后的液相物料向下流動(dòng)，經(jīng)分布器流向固定床。在催化劑的作用下，使沒反應(yīng)完全的異丁烯與甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)。沒有反應(yīng)完全的C4餾分與甲醇共沸物流至上一層塔板，再一次進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱。熱、質(zhì)傳遞后的液相物料再在催化劑作用下進(jìn)行醚化反應(yīng)，沒有反應(yīng)完全的C4餾分與甲醇共沸物流至上一層塔板，再一次進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱。這樣每一個(gè)床層和分離塔板構(gòu)成一個(gè)反應(yīng)、分離單元。如此的多次反應(yīng)、分離后，使C4中異丁烯含量減少到預(yù)期的含量為止。MTBE反應(yīng)本來就是一個(gè)可逆平衡反應(yīng)，由于反應(yīng)與分離兩個(gè)單元操作在一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行，因此在每個(gè)反應(yīng)、分離單元中，反應(yīng)物料中的MTBE含量低于平衡濃度，破壞了反應(yīng)平衡，促使每個(gè)反應(yīng)、分離單元向有利于醚化反應(yīng)方向進(jìn)行，即使在異丁烯濃度較低時(shí)，異丁烯的轉(zhuǎn)化率也能達(dá)到預(yù)期的值。在醚化反應(yīng)中合成MTBE的反應(yīng)熱，被用于使進(jìn)入催化蒸餾塔的進(jìn)料汽化，并且在催化蒸餾塔反應(yīng)段的反應(yīng)熱直接被利用為該塔的熱源，因而該種工藝可降低能耗。此外，在催化蒸餾塔中反應(yīng)段所進(jìn)行的合成MTBE的反應(yīng)是在物料沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行的，只要該塔的壓力控制穩(wěn)定，反應(yīng)溫度就基本恒定，不會(huì)造成催化劑的過熱。催化蒸餾的另一功能是蒸餾，即起產(chǎn)品分離的作用。甲醇和剩余C4所形成的低沸點(diǎn)共沸物從催化蒸餾塔頂餾出，MTBE產(chǎn)品則從塔底產(chǎn)出。1.2.4甲醇萃取及回收催化蒸餾塔頂餾出物中的甲醇采用萃取及蒸餾的方法加以分離回收。由于甲醇、C4餾分在水中溶解度差別很大，故可將C4和甲醇的共沸物先經(jīng)水洗，使其中所含甲醇為水所萃取。在萃取塔內(nèi)，水是連續(xù)相，自上而下流動(dòng)；C4是分散相，自下而上流動(dòng)。萃取甲醇后的萃取液，是含有微量烴類的甲醇水溶液。該水溶液借助加壓蒸餾可實(shí)現(xiàn)甲醇和水的分離。塔頂?shù)玫降募状伎苫厥帐褂茫谆静缓状嫉乃畡t用作萃取甲醇的溶劑。催化劑是一種能夠改變化學(xué)反應(yīng)速度的物質(zhì)，它本身并不進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量。合成MTBE的生產(chǎn)過程中采用大孔徑強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為反應(yīng)催化劑。1.2.5催化劑該裝置所用的主要輔助材料為醚化樹脂催化劑。用于制造MTBE的催化劑有硫酸、固體超強(qiáng)酸、雜多酸及其鹽類、分子篩、陽離子交換樹脂等。雖然有很多種催化劑都能加速異丁烯與甲醇反應(yīng)生成MTBE，但是從催化劑的活性、選擇性、穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本以及對(duì)環(huán)境的影響等綜合指標(biāo)來看，以陽離子交換樹脂為優(yōu)選。無論國內(nèi)還是國外，都選用陽離子交換樹脂為生產(chǎn)MTBE的催化劑。大孔徑、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂都可以用作合成MTBE的催化劑，它的牌號(hào)很多，僅國內(nèi)就有S-54、D-72、D002、D005、D006及QRE-01等。這些催化劑的原材料、生產(chǎn)過程和性能都有很多相似之處，但也有各自的獨(dú)到之處。1.2.5.1催化劑的基本特征催化劑的基本特征是：（1）對(duì)化學(xué)反應(yīng)具有選擇性。例如醚化反應(yīng)催化劑，它主要促使異丁烯和甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)，生成MTBE，異丁烯和甲醇的選擇性在98％以上，并抑制正丁烯的醚化和異丁烯的齊聚反應(yīng)。（2）它只能改變化學(xué)反應(yīng)速度，而不能改變化學(xué)平衡。例如異丁烯和甲醇在樹脂催化劑作用下，很快使反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，無論是放置更多量的催化劑，還是將這些物料體系放置更長時(shí)間，都不能改變這個(gè)化學(xué)平衡。（3）只能加速熱力學(xué)上可能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上無法進(jìn)行的反應(yīng)。例如常溫、常壓，且無其他功的情況下，異丁烷不能變成氫和異丁烯，因而也不存在任何能加快這一反應(yīng)的催化劑。1.2.5.2催化劑的主要性能催化劑的主要性能有活性、選擇性、穩(wěn)定性等。（1）催化活性是表示催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速度的一種量度，即催化反應(yīng)速度與非催化反應(yīng)速度之差。非催化反應(yīng)速度小到可以忽略不計(jì)時(shí)，催化劑的活性就相當(dāng)于催化反應(yīng)速度。對(duì)于MTBE合成反應(yīng)來講，用在給定溫度、壓力和空速條件下，反應(yīng)原料異丁烯的轉(zhuǎn)化率來表示催化劑活性。XiC4=＝（已轉(zhuǎn)化的異丁烯摩爾數(shù)／進(jìn)料異丁烯總摩爾數(shù)）×100％或者：XiC4=＝（1－反應(yīng)后殘余異丁烯質(zhì)量數(shù)／進(jìn)料異丁烯總質(zhì)量數(shù)）×100％（2）催化劑的選擇性是指對(duì)復(fù)雜反應(yīng)有選擇的發(fā)生催化作用的性能。催化劑在反應(yīng)物料中并不是對(duì)熱力學(xué)所允許的所有化學(xué)反應(yīng)都能起催化作用，而是特別有效的加速平行反應(yīng)或串聯(lián)反應(yīng)中的一個(gè)或幾個(gè)反應(yīng)。選擇性的量度方法是主產(chǎn)物的產(chǎn)率（亦稱選擇率）。以MTBE合成反應(yīng)為例，除異丁烯與甲醇反應(yīng)生成MTBE外，異丁烯還發(fā)生二聚或多聚反應(yīng)，則生成MTBE的選擇性Y為：Y＝轉(zhuǎn)化為MTBE的異丁烯摩爾數(shù)／已轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物異丁烯的摩爾數(shù)（3）催化劑的穩(wěn)定性通常以壽命表示，指催化劑在使用條件下維持一定活性水平的時(shí)間（單程壽命）或者每次下降后經(jīng)再生而有恢復(fù)到許可活性水平的累計(jì)時(shí)間（總壽命）。催化劑的穩(wěn)定性包括對(duì)高溫?zé)嵝?yīng)的熱穩(wěn)定性，對(duì)摩擦、沖擊、重力作用的機(jī)械穩(wěn)定性和對(duì)毒物作用的抗毒穩(wěn)定性；此外，還有對(duì)結(jié)焦積碳的抗衰變穩(wěn)定性和對(duì)反應(yīng)氣氛的化學(xué)穩(wěn)定性等。1.2.5.3催化劑的制備醚化用大孔徑陽離子交換樹脂的制造過程大體分為兩個(gè)步驟，大孔白球的制備及大孔白球的磺化反應(yīng)。大孔白球的制備過程主要是在反應(yīng)釜內(nèi)加入一定量的水，再加入分散劑、氯化鈉充分溶解，然后投入苯乙烯、二乙烯泵、致孔劑（高級(jí)烷烴、脂肪醇、脂肪酸等）和引發(fā)劑（過氧化苯甲酰）所組成的油相，強(qiáng)力攪拌，使油相和水相分散成大小合適的液珠，逐步升溫反應(yīng)。反應(yīng)完成液珠充分固化后，再提高溫度蒸出致孔劑，然后將反應(yīng)器冷卻，過濾出珠體，用水洗去分散劑后，再放入到110℃磺化反應(yīng)是在耐酸搪瓷釜中加入上述制造的白球，然后再加入6～8倍量的濃硫酸，進(jìn)行反應(yīng)。然后將反應(yīng)體系降溫冷卻到室溫，過濾出反應(yīng)物，再將磺化的催化劑分批緩慢投入到含濃硫酸50％的水溶液中，攪拌稀釋后再用大量的水逐步稀釋到溶液為中性為止（或弱酸性），即得到產(chǎn)品。1.2.5.4催化劑的主要技術(shù)指標(biāo)強(qiáng)酸性樹脂的主要特性有：強(qiáng)酸性、含水性、溶脹性、安全性等。酸性大小的量度方法是用交換容量，交換容量越高，催化劑的活性越高。含水性是指無論在催化劑的生產(chǎn)過程中，或催化劑貯存運(yùn)輸中，催化劑必須是含水的狀態(tài)，絕對(duì)不含水的催化劑球體，再遇水時(shí)，就要崩裂成碎片。溶脹性是指不含水的樹脂催化劑（簡稱干基）遇水后它的容積要增大，各品牌催化劑的溶脹比不同，這主要與催化劑的交聯(lián)度有關(guān)。安全性是指催化劑反應(yīng)中表現(xiàn)為強(qiáng)酸性，但它對(duì)操作人員來講是安全的，無論是干基或濕基，與人體短時(shí)接觸時(shí)，是無毒無腐蝕的。強(qiáng)酸性樹脂催化劑的主要技術(shù)指標(biāo)有含水量、粒度、比表面積、孔徑、孔容、交聯(lián)度、溶脹比、交換容量等。（1）含水量：一般含水量為50±2％，即樹脂催化劑必須是在含水（濕基）狀態(tài)下存放。有些用戶要求含水量為35～40％（風(fēng)干型），即催化劑外表面無水，催化劑微孔內(nèi)含水，這種催化劑可以流動(dòng)，便于裝卸，在定貨時(shí)需特別注明。樹脂催化劑有濕基型、干基型和風(fēng)干型之分。濕基型是在形成產(chǎn)品后的貯存和運(yùn)輸中后含水50％左右，其目的是保證催化劑性能，比較常用，可長期貯存；干基型是指在工程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)MTBE裝置進(jìn)行必要的計(jì)算后，確定需要若干量的樹脂催化劑，這個(gè)量是以真實(shí)的樹脂催化劑為準(zhǔn)，即不含水的催化劑，這是一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，商業(yè)活動(dòng)中根據(jù)催化劑含水量的不同進(jìn)行折算；風(fēng)干型是為了解決濕基催化劑顆粒相互粘連，沒有流動(dòng)性的問題，為了方便裝填生產(chǎn)的一種含水量為35～40％的催化劑，這種催化劑顆粒直徑是溶脹后的，有較好的流動(dòng)性，但不能長期貯存。（2）粒度：按一般原則來說，大粒徑的微孔的孔道比小粒徑微孔的孔道要長。反應(yīng)物依靠擴(kuò)散力向微孔內(nèi)部流動(dòng)，生成物還要從微孔內(nèi)部靠擴(kuò)散力向外流動(dòng)。微孔通道越長，擴(kuò)散阻力越大。微孔內(nèi)部流動(dòng)阻力稱內(nèi)擴(kuò)散阻力，粒徑大的催化劑的反應(yīng)活性低，粒徑小的催化劑活性高。但是催化劑粒徑小時(shí)，床層阻力加大，太細(xì)的顆粒很可能堵死網(wǎng)眼，使床層阻力加大，更細(xì)小的催化劑穿過網(wǎng)眼，隨物料流到下游裝置催化蒸餾塔時(shí)，落入塔釜，在塔釜的高溫下（130℃樹脂催化劑制造時(shí)，粒徑分布很寬，我們只能提出最大和最小粒徑的限度，生產(chǎn)廠對(duì)顆粒進(jìn)行篩分，去掉過大和過小的粒子。醚化用樹脂催化劑的平均粒徑為Ф0.55～0.60mm，粒徑小于Ф0.3mm和大于Ф1.0（3）比表面積：比表面積不只是指催化劑小球的球面積，更多的是催化劑的微孔的內(nèi)表面積，一般是在40～50m2（4）孔徑：一般樹脂催化劑的平均孔徑為20～40nm，但孔徑分布實(shí)際是很寬的。各家催化劑的活性差異主要是因催化劑微孔的大小、形狀和分布狀況不同所引起。這與催化劑制造過程中所用的致孔劑的種類、品牌、數(shù)量和操作條件相關(guān)，是催化劑生產(chǎn)廠家的核心機(jī)密。（5）孔容；一般講，醚化用催化劑的孔容為0.35～0.45ml/g。比表面、孔徑和孔容，三者是相互關(guān)聯(lián)的，比表面積一定，孔徑越小，相對(duì)應(yīng)的孔容也越??；反之孔徑越大，孔容相應(yīng)也越大。（6）交聯(lián)度：樹脂催化劑的交聯(lián)度為二乙烯苯的含量，一般為8～20％。隨交聯(lián)度的增加，樹脂的含水量降低，溶脹度減小，離子交換速度下降，樹脂機(jī)械強(qiáng)度增加，耐化學(xué)性和氧化性能提高，耐熱性降低。在催化反應(yīng)中，表現(xiàn)為活性降低，選擇性增加。醚化用樹脂催化劑的交聯(lián)度應(yīng)該是不低于18％為宜。（7）溶脹比：樹脂催化劑在水中或醇中溶脹后的體積和干基催化劑的體積比稱之為溶脹比，溶脹比的大小與催化劑制造中的交聯(lián)度的大小有關(guān)。交聯(lián)度越大，溶脹比越小。交聯(lián)度為20％時(shí)。樹脂的溶脹比為1.4左右。（8）交換容量：交換容量是指一定量的樹脂催化劑所含有的可交換的氫離子的數(shù)量。一般用每克干基樹脂催化劑所含有可交換的氫離子的毫克（或毫摩爾）數(shù)來表示；也有用單位體積樹脂催化劑所含的可交換的氫離子當(dāng)量來表示，但在MTBE行業(yè)，習(xí)慣上用質(zhì)量交換容量來表示。交換容量越高越好，交換容量高的催化劑的活性高，反應(yīng)速度常數(shù)與交換當(dāng)量的三次方成正比。它是樹脂催化劑最主要的技術(shù)指標(biāo)之一，現(xiàn)在好的樹脂催化劑的交換容量可達(dá)5.0mmolH+/g（干）以上。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)交換容量小于3.0mmolH+/g（干）時(shí)，按常規(guī)操作條件，異丁烯的轉(zhuǎn)化率小于90％，即達(dá)不到裝置設(shè)計(jì)要求，可見交換容量對(duì)MTBE的生產(chǎn)有非常大的影響。1.2.5.5催化劑的失活及再生醚化催化劑在一定條件下可能失活，在生產(chǎn)中一定要防止此類現(xiàn)象的發(fā)生。第一，催化劑的活性中心的氫離子被堿性陽離子取代，使催化劑失去酸性。這里又分兩種情況，一種是被堿性金屬離子，如Na+、Fe3+、K+、Ca2+、Mg2+等取代。這些金屬離子的堿性很強(qiáng)，與催化劑接觸后，立即使催化劑失去活性，在反應(yīng)器內(nèi)催化劑失活是層析式，即床層催化劑失活是從反應(yīng)器進(jìn)口向出口呈推進(jìn)式。另一種是弱堿性有機(jī)氮化物，如有機(jī)胺、乙腈等，這種弱堿性有機(jī)胺類，與催化劑接觸后，中毒性反應(yīng)較慢。沒有反應(yīng)掉的毒性物向床層下游流動(dòng)，它流到哪里就使部分催化劑失活，它能一直通過整個(gè)床層，這種失活，叫擴(kuò)散性失活，也叫穿透性失活，這種弱堿性毒物不能用保護(hù)床的方法將它除去。第二，超溫也將使催化劑上的磺酸根脫落，或積碳堵塞催化劑微孔，造成催化劑活性下降。催化劑制造時(shí)，磺化溫度在120℃以上，對(duì)樹脂的骨架結(jié)構(gòu)沒有影響。但在生產(chǎn)中，床層溫度超過100℃，催化劑就會(huì)失活。這是因?yàn)镸TBE生產(chǎn)裝置上反應(yīng)器溫度上升到醚化用樹脂催化劑失活后，可進(jìn)行再生，方法如下：對(duì)催化劑微孔不溶性堵塞引起的失活尚沒有辦法恢復(fù)催化劑的活性；單純的磺酸根脫落引起的催化劑失活，可以用再一次磺化處理的方法恢復(fù)催化劑的活性，但如果磺酸根脫落同時(shí)伴有積碳微孔堵塞時(shí)，就不能完全恢復(fù)其活性；催化劑失活是有金屬離子或堿性有機(jī)胺類中和而失活的，則可以用酸洗的方法將金屬離子或有機(jī)胺洗下來，催化劑恢復(fù)其大部分活性，可以繼續(xù)在醚化反應(yīng)中應(yīng)用。這些再生的方法，有腐蝕和廢酸污染的問題，所以最好在催化劑生產(chǎn)廠進(jìn)行。1.3技術(shù)特點(diǎn)1.3.1采用一反三塔流程該設(shè)計(jì)采用混相床—催化蒸餾深度轉(zhuǎn)化組合工藝，一反三塔流程。由原料配制—混相反應(yīng)、催化蒸餾、甲醇萃取和回收三部分組成。1.3.2固定床混相反應(yīng)器的原理、特點(diǎn)見1.2.2的有關(guān)介紹。1.3.3采用催化蒸餾催化蒸餾的原理、特點(diǎn)見1.2.3的有關(guān)介紹。1.3.4甲醇回收該裝置甲醇回收塔不同于常規(guī)甲醇回收塔的常壓操作，采用加壓操作。采用加壓精餾的目的主要是為了提高回流罐的壓力，從而實(shí)現(xiàn)回流罐頂少量含甲醇?xì)庀酂N類的密閉排放，但是這帶來了該塔能耗少量增加的問題。精餾實(shí)現(xiàn)甲醇與水的分離并回收反應(yīng)剩余甲醇，回收的甲醇返回甲醇原料罐循環(huán)使用。塔底得到的基本不含甲醇的水，則作為萃取甲醇的溶劑，經(jīng)換熱和冷卻后返回甲醇萃取塔循環(huán)使用。1.3.5裝置的節(jié)能措施主要有：采用混相床和催化蒸餾新技術(shù)，可以節(jié)能，降低單位能耗。（1）采用混相床技術(shù)，可通過物料的部分汽化來吸收反應(yīng)熱量以控制反應(yīng)溫度，節(jié)約能耗。（2）采用了催化蒸餾技術(shù)，可以使反應(yīng)熱進(jìn)一步充分利用，供催化蒸餾塔內(nèi)的液體蒸發(fā)，進(jìn)一步節(jié)約能耗。2工藝過程說明及流程圖2.1工藝過程說明MTBE裝置分為原料配制和混相反應(yīng)部分、催化蒸餾和產(chǎn)品分離部分、甲醇萃取和甲醇回收部分。（1）原料配制和混相反應(yīng)部分原料配制和混相反應(yīng)部分工藝管道及儀表流程圖見11120PE-DW02-0101，1112從氣分裝置來的C4餾分大部分進(jìn)入裝置C4原料罐（1112-D-101），少部分C4餾分經(jīng)副線控制閥1112-HC-11002進(jìn)入剩余C4罐（1112-D-106）。C4原料經(jīng)緊急隔斷閥HV-10101，用C4原料泵（1112-P-101A/B）升壓經(jīng)過流量計(jì)1112-FT-10101及流量控制閥1112-FICQ-10101送至C4－甲醇混合器（從裝置外來的甲醇經(jīng)液位控制閥LIC-10201進(jìn)入甲醇原料罐（1112-D-102），甲醇原料一路經(jīng)甲醇原料泵（1112-P-102A/B）升壓經(jīng)過甲醇凈化器（1112-D-103）凈化后，經(jīng)流量計(jì)FT-10202及流量控制閥FICQ-10202送至C4－甲醇混合器（1112-M-101），另一路作為補(bǔ)充甲醇送往催化蒸餾塔（1112-C-101）。C4原料和甲醇在混合器（1112-M-101，1112-M-102）中進(jìn)行充分混合后，通過在線氣相色譜AT-10301分析異丁烯與甲醇的比例，對(duì)甲醇的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足醇烯比的要求；C4原料和甲醇的混合物經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料加熱器（1112-E-101）進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料過濾器（1112-SR-103A/B）過濾物料中所攜帶的雜質(zhì)，然后進(jìn)入醚化反應(yīng)器（1112-R-101）。反應(yīng)進(jìn)料加熱器管程水蒸汽通過TIC-10301和流量調(diào)節(jié)閥FIC-10301串級(jí)控制。醚化反應(yīng)器（1112-R-101）是混相反應(yīng)器，其中裝有30噸（干基）離子交換樹脂，該樹脂既可用作凈化劑，又可用作反應(yīng)催化劑。在所選擇的反應(yīng)進(jìn)料溫度（30～40℃）下，C4餾分中異丁烯與甲醇反應(yīng)生成MTBE。該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，選擇性很高，反應(yīng)物料在混相反應(yīng)器內(nèi)部分汽化，吸收反應(yīng)熱以控制反應(yīng)溫度在適當(dāng)?shù)姆秶??；煜喾磻?yīng)轉(zhuǎn)化率＞90％在反應(yīng)條件下尚有少量副反應(yīng)：異丁烯水合生成叔丁醇（TBA），異丁烯自聚生成二聚物（DIB），甲醇縮合生成二甲醚（DME），正丁烯與甲醇生成甲基仲丁基醚（MSBE）。反應(yīng)條件選擇適當(dāng)可使副反應(yīng)控制在有限范圍內(nèi)。從醚化反應(yīng)器（1112-R-101）出來的反應(yīng)物料進(jìn)入催化蒸餾部分。（2）催化蒸餾及產(chǎn)品分離部分催化蒸餾及產(chǎn)品分離部分工藝管道及儀表流程圖見11120PE-DW02-0104、1112醚化反應(yīng)器（1112-R-101）出料進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)料－MTBE產(chǎn)品換熱器（1112-E-102）殼程，與催化蒸餾塔底MTBE產(chǎn)品換熱后，進(jìn)入催化蒸餾塔（1112-C-101）。催化蒸餾塔（1112-C-101）分為三個(gè)部分：塔下部為提餾段采用浮閥塔盤；塔中部為反應(yīng)段，反應(yīng)段裝有15噸（干基）離子交換樹脂催化劑，分十段床層；塔上部精餾段采用規(guī)整填料。從甲醇凈化器（1112-D-103）來的補(bǔ)充甲醇也進(jìn)入催化蒸餾塔（1112-C-101）的反應(yīng)段。在反應(yīng)段，物料里的剩余異丁烯與甲醇繼續(xù)反應(yīng)生成MTBE，MTBE在塔內(nèi)不斷被分離，使反應(yīng)向深度進(jìn)行，使異丁烯達(dá)到更高的轉(zhuǎn)化率。在催化蒸餾塔（1112-C-101）的操作條件下，甲醇與C4形成共沸物，共沸物從塔頂餾出。塔頂餾出物經(jīng)塔頂冷凝器（1112-E-103A/B）冷凝冷卻至48℃進(jìn)入塔頂回流罐（1112-D-104）?；亓鞴揄敳荒龤怏w經(jīng)壓力控制閥PIC-10602放至火炬管網(wǎng)。冷凝液由催化蒸餾塔回流泵（1112-P-104A/B）抽出，一部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥FIC-10602作為催化蒸餾塔（1112-C-101）的回流打入塔頂，另一部分經(jīng)回流罐的液位調(diào)節(jié)閥LIC-10601調(diào)節(jié)液位后作為甲醇萃取塔（1112催化蒸餾塔（1112-C-101）底部流出物為MTBE產(chǎn)品，該物流依靠塔的壓力壓出，經(jīng)與進(jìn)料在催化蒸餾塔進(jìn)料-MTBE產(chǎn)品換熱器（1112-E-102）換熱后，再經(jīng)MTBE產(chǎn)品冷卻器（1112-E-106）冷卻至40℃，經(jīng)流量計(jì)FT-10401計(jì)量后送往裝置外MTBE產(chǎn)品罐區(qū)貯存。催化蒸餾塔（1112-C-101）底部液位通過液位調(diào)節(jié)閥LIC-1050催化蒸餾塔（1112-C-101）底設(shè)有催化蒸餾塔重沸器（1112-E-105），該重沸器以蒸汽作為加熱介質(zhì)，為催化蒸餾提供熱源。重沸液從塔底進(jìn)入重沸器，部分汽化后返回催化蒸餾塔底部汽相空間。為控制催化蒸餾塔頂不帶出MTBE，在塔下部尚設(shè)有靈敏點(diǎn)溫度控制TIC-10514與蒸汽流量控制閥FIC-10502串級(jí)控制蒸汽量。（3）甲醇萃取和甲醇回收部分甲醇萃取和甲醇回收部分工藝管道及儀表流程圖見11120PE-DW02-0107，11120PE-DW02-0108，反應(yīng)剩余甲醇與剩余C4的共沸物，用催化蒸餾塔回流泵從回流罐中抽出，一部分作為回流，另一部分經(jīng)萃取塔進(jìn)料冷卻器（1112-E-104）冷卻送入甲醇萃取塔（1112-C-102）下部。萃取水由萃取水泵（1112-P-105A/B）升壓后經(jīng)甲醇回收塔（1112-C-103）底液位LIC-10801和流量控制FIC-10702串級(jí)控制調(diào)節(jié)閥后，在萃取水冷卻器（1112-E-107）冷卻至40℃，從甲醇萃取塔（1112-C-102）上部打入。在甲醇萃取塔（1112-C-102）中，剩余C4與甲醇的混合物為分散相，萃取水為連續(xù)相，兩液相連續(xù)逆向流動(dòng)，使甲醇被水所萃取。甲醇萃取塔（1112-C-102）的壓力由塔頂出口管線上的壓力調(diào)節(jié)閥PIC-10701控制，塔頂兩液相的界面由塔底排出管線上的液位調(diào)節(jié)閥LIC-10701控制。萃余液即基本不含甲醇的剩余C4從塔頂排至剩余C4罐（1112-D-106），用剩余C4泵（1112-P-107A/B）經(jīng)過液位控制閥LIC-11001甲醇萃取塔（1112-C-102）底流出的萃取液為甲醇水溶液，經(jīng)過液位控制閥LIC-10701后在甲醇回收塔進(jìn)料-萃取水換熱器（1112-E-108A/B）與萃取水換熱后進(jìn)入甲醇回收塔（1112-C-103）。甲醇回收塔（1112-C-103）頂餾出物為甲醇、微量水和烴的混合物，經(jīng)塔頂冷凝器（1112-E-109A/B）冷凝冷卻后進(jìn)入塔頂回流罐（1112-D-105）?；亓鞴薜牟僮鲏毫?.05MPa（G），罐頂不凝氣體經(jīng)壓力控制閥PIC-10902放至火炬管網(wǎng)。冷凝液由醇回收塔回流泵（1112-P-106A/B）抽出，其中大部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥FIC-10901用作甲醇回收塔（1112-C-103）的回流打入塔頂，另一部分經(jīng)回流罐的液位調(diào)節(jié)閥LIC-10901調(diào)節(jié)液位后送至甲醇原料罐（1112-D-102）循環(huán)使用。甲醇回收塔（1112-C-103）底排出的是基本不含甲醇的水，在甲醇回收塔進(jìn)料-萃取水換熱器（1112-E-108A/B）與回收塔進(jìn)料換熱，被冷卻后進(jìn)入萃取水泵（1112-P-105A/B），作為甲醇萃取塔（1112-C-102）的萃取水經(jīng)在萃取水冷卻器（1112-E-107）進(jìn)一步冷卻后送入甲醇萃取塔（1112-C-102）上部循環(huán)使用。甲醇回收塔（1112-C-103）底部設(shè)有重沸器（1112-E-110），以蒸汽作為加熱介質(zhì)為回收甲醇提供熱源。為控制甲醇回收塔頂甲醇純度，在塔上設(shè)有靈敏點(diǎn)溫度控制TIC-10807與蒸汽流量控制閥FIC-10801串級(jí)控制蒸汽量。2.2工藝原則流程圖工藝原則流程圖見附圖1。2.3帶控制點(diǎn)工藝流程圖PID圖見附圖2。3主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)3.1設(shè)計(jì)物料平衡表3.1裝置物料平衡序號(hào)物料名稱Wt％kg/ht/dt/a備注進(jìn)料1C4餾分89.77433301039.923639722甲醇10.224934118.41641445.63補(bǔ)充水0.00630.07225.2合計(jì)100482671158.408405442.8出料1MTBE產(chǎn)品28.7613880333.121165922未反應(yīng)C471.1034317.2823.6128288264.53損失0.1469.81.6752586.32合計(jì)100482671158.408405442.83.2裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表3.2裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注1設(shè)計(jì)規(guī)模104t/a12MTBE產(chǎn)品2消耗指標(biāo)碳四原料104t/a36.3972甲醇104t/a4.14催化劑t/a38.3循環(huán)冷卻水t/h928不含間斷用量除鹽水t/h0.05電kW183.91不含間斷用量1.0MPa蒸汽t/h11.75不含間斷用量氮?dú)釴m3/h10間斷儀表空氣Nm3/h120不含間斷用量非凈化風(fēng)Nm3/h480開停工用，間斷3裝置占地面積m22748常壓、催化、雙脫、氣分和MTBE聯(lián)合布置4三廢排放量廢氣kg/h69.8火炬管網(wǎng)廢水t/h1.0污水處理廠廢渣t38.3每一年排放一次5能耗指標(biāo)MJ/tMTBE產(chǎn)品2880.66工藝設(shè)備總臺(tái)數(shù)臺(tái)69其中：反應(yīng)器臺(tái)3塔器臺(tái)3容器臺(tái)7冷換臺(tái)14機(jī)泵臺(tái)15其它臺(tái)277總投資萬元6139.473.3主要工藝指標(biāo)3.3.1醚化反應(yīng)器（1112-R-101表3.3醚化反應(yīng)器控制指標(biāo)進(jìn)料醇烯比分子比1.05～1.1操作溫度℃40～74操作壓力MPa(g)0.7～0.8異丁烯轉(zhuǎn)化率m％≥903.3.2催化蒸餾塔（1112-C-101）表3.4催化蒸餾塔控制指標(biāo)塔頂溫度℃56.5塔底溫度℃131塔頂壓力MPa(g)0.6回流比分子比1.0異丁烯轉(zhuǎn)化率m％≥983.3.3甲醇萃取塔（1112-C-102）表3.5甲醇萃取塔控制指標(biāo)操作溫度℃40塔頂壓力MPa(g)0.6油水比重量比53.3.4甲醇回收塔（1112-C-103）表3.6甲醇回收塔控制指標(biāo)塔頂溫度℃84.81塔底溫度℃130塔頂壓力MPa(g)0.15回流比分子比6～93.4公用工程指標(biāo)3.4.1公用工程技術(shù)指標(biāo)表3.7公用工程指標(biāo)名稱項(xiàng)目單位指標(biāo)備注循環(huán)水溫度℃≤33.0壓力MPa≥0.351.0MPa蒸汽壓力MPa0.8～1.0凈化風(fēng)壓力MPa≥0.5工業(yè)風(fēng)壓力MPa≥0.55除鹽水壓力MPa≥0.40.7MPa氮?dú)鈮毫Pa0.4～0.7新鮮水壓力MPa≥0.43.4.2公用工程消耗指標(biāo)裝置所需的蒸汽、循環(huán)水、新鮮水、非凈化風(fēng)、氮?dú)獾裙霉こ坦芫€自系統(tǒng)引進(jìn)；凈化風(fēng)從催化裝置引入；裝置產(chǎn)生的凝結(jié)水排到裝置外凝結(jié)水站；裝置間斷產(chǎn)生的廢水（分水包排出）排到裝置外污水處理廠；裝置生產(chǎn)及照明用電由廠區(qū)供給；通訊電纜由裝置外送至裝置。用水量表3.8裝置用水量指標(biāo)序號(hào)使用地點(diǎn)給水t/h備注新鮮水循環(huán)水軟化水循環(huán)熱水含油污水1催化蒸餾塔冷凝器1112-E-103A/B5845842萃取塔進(jìn)料冷卻器1112-E-10434.234.23MTBE產(chǎn)品冷卻器1112-E-10634.734.74萃取水冷卻器1112-E-10720.120.16甲醇回收塔冷凝器1112-E-109A/B1301307生活用水(2)(2)8反應(yīng)器沖洗用水1112-R-101(10)10開停工用9甲醇回收塔1112-C-10350t/年開工10機(jī)泵冷卻水1514111凝結(jié)水冷卻器1112-E-111110110合計(jì)9281092713.4.2.2電耗量表3.9裝置用電量指標(biāo)序號(hào)使用地點(diǎn)或用途電壓伏設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備容量KW軸功率KW年利用時(shí)數(shù)備注操作備用操作備用1C4原料泵1112-P-101A/B3801175754484002甲醇原料泵1112-P-102A/B3801111117.4284003催化蒸餾塔回流泵1112-P-103A/B38011757539.4684004回收塔回流泵1112-P-104A/B380114.04.02.3684005萃取水泵1112-P-105A/B380114.04.03.0684006剩余C4泵1112-P-106A/B3801175756684007開停工泵1112-P-10738010157.055008停工抽出泵1112-P-10838010157.275009火炬凝液泵1112-P-1103801010儀表38010840011照明220204200合計(jì)274244206.623.4.2.3蒸汽耗量表3.10裝置蒸汽用量表序號(hào)使用地點(diǎn)或用途蒸汽t/h回收凝結(jié)水t/h備注0.4MPa1.0MPa0.4MPa1.0MPa1C4進(jìn)料加熱器1112-E-101（0.3）2催化蒸餾塔重沸器1112-E-1058.9888.9883甲醇回收塔重沸器1112-E-1102.7622.7624開停工吹掃(3.0)間斷合計(jì)11.7511.753.4.2.4空氣耗量表3.11裝置凈化風(fēng)、非凈化風(fēng)用量表序號(hào)使用地點(diǎn)或用途正常用量Nm3/min最大用量Nm3/min備注非凈化風(fēng)凈化風(fēng)非凈化風(fēng)凈化風(fēng)1停工吹掃(5.0)(8.0)間斷2儀表1.53.0連續(xù)合計(jì)1.53.03.4.2.5氮?dú)夂牧勘?.12裝置氮?dú)庥昧勘硇蛱?hào)使用地點(diǎn)或用途正常用量Nm3/min最大用量Nm3/min備注1甲醇原料罐氮封1112-D-1021.0間斷2停工吹掃3.08.0間斷合計(jì)(4.0)(8.0)3.4.2.6化學(xué)藥劑用量表3.13裝置化學(xué)藥劑用量表序號(hào)名稱型號(hào)或規(guī)格年用量(噸)一次裝入量(噸)1醚化反應(yīng)器催化劑1112-R-101離子交換樹脂30302催化蒸餾塔催化劑1112-C-101離子交換樹脂5.0153甲醇凈化器1112-D-103A/B離子交換樹脂3.31.65合計(jì)38.346.653.4.3裝置能耗計(jì)算是根據(jù)《石油化工設(shè)計(jì)能量消耗計(jì)算方法》(SH/T3110-2001)而計(jì)算的。裝置設(shè)計(jì)能耗為表3.14裝置綜合能耗計(jì)算表序號(hào)項(xiàng)目消耗量能耗指標(biāo)能耗單位數(shù)量單位數(shù)量M1除鹽水t/h0.05MJ96.304.8152循環(huán)水t/h928MJ4.193888.323電力kW183.91MJ/（kwh11.842177.4944蒸汽1.0MPat/h11.75MJ318237388.55凝結(jié)水t/h-11.75MJ320.3-3763.536凈化風(fēng)m3n/h120MJ/Nm31.59190.87污水t/h1.0MJ33.4933.498氮?dú)鈓3n/h10MJ/Nm36.2862.8小計(jì)39982.7小時(shí)能耗：39982.7MJ單位能耗：2880.6MJ/t3.5界區(qū)條件表表3.15界區(qū)條件表序號(hào)名稱界區(qū)狀態(tài)輸送方式壓力MPa(G)溫度℃管徑mm流量kg／hm3／h或t／h保溫或保冷進(jìn)出1C4原料√液連續(xù)0.94015043.33巖棉2甲醇進(jìn)料√液連續(xù)0.340504.9343開工甲醇出裝置√液間斷1.440504.9344MTBE產(chǎn)品√液連續(xù)0.4408013.8665剩余C4√液連續(xù)1.64015034.331巖棉6低壓瓦斯√氣間斷0.16030069.7287循環(huán)冷水√液連續(xù)0.45314508188循環(huán)熱水√液連續(xù)0.25404508179新鮮水√液間斷0.4常溫501010除鹽水√液間斷0.4408020巖棉111.0MPa蒸汽√氣連續(xù)125025011.75巖棉12蒸汽凝結(jié)水√液連續(xù)0.818310011.75巖棉13凈化風(fēng)√氣連續(xù)0.740502Nm3／min14非凈化風(fēng)√氣間斷0.7常溫805Nm3／min15氮?dú)狻虤忾g斷0.85常溫801Nm3／min16再生水√液間斷0.6常溫1002017剩余C4去改質(zhì)裝置√液間斷1.64040124主要原料及輔助材料性質(zhì)4.1主要原料性質(zhì)根據(jù)總流程的安排，本裝置是用催化裂化裝置的液化氣經(jīng)過氣體分餾后得到的碳四以及外購的工業(yè)甲醇為原料，組成如下：4.1.1表4.1C組分wt％丙烯0.03丙烷0.04異丁烷36.23異丁烯20.11正丁烯-19.04正丁烷5.52反丁烯-214.44順丁烯-213.73異戊烷0.84水0.02小計(jì)100要求控制陽離子含量<2ppm。4.1.2工業(yè)甲醇（按國家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)級(jí)品GB-338-92）外購，見表4.2.表4.2工業(yè)一級(jí)甲醇標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目單位規(guī)格1外觀無色透明液體，無可見雜質(zhì)2色度（鉑-鈷）號(hào)≤53密度（20℃g/ml0.791～0.7924溫度范圍℃(0℃，101325Pa64.0～65.55蒸餾量ml≥986沸程（包括64.6±0.1）℃≤0.87高錳酸鉀試驗(yàn)分≥508水溶液試驗(yàn)澄清9水分含量m％≤0.1010游離酸（以HCOOH計(jì)）含量ppm≤1511游離堿（以HN3含量）ppm≤212羰基化合物（以HCOH計(jì)）含量ppm≤2013蒸發(fā)殘?jiān)黳pm≤1014氣味無特殊異臭氣味15乙醇含量％≤0.014.2催化劑性質(zhì)輔助材料為強(qiáng)酸型大孔陽離子交換樹脂催化劑，年用量為38.3噸（干基）。催化劑質(zhì)量規(guī)格見表4.3.表4.3醚化反應(yīng)用催化劑指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱指標(biāo)1型態(tài)氫型2外觀黃色或淺灰色球型顆粒3含水量％48～524交換容量mmol/g（干）≥5.25濕真密度（20℃）1.18～1.286濕視密度g/ml0.70～0.807平均粒度mm0.55～0.608粒度范圍<0.3mm≤1％>1.2mm≤2.4％9耐磨率％≥9510比表面積m2/g40～5011平均孔半徑A200～40012孔容ml/g0.35～0.4213最高耐熱溫度℃1205產(chǎn)品及中間產(chǎn)品性質(zhì)5.1產(chǎn)品性質(zhì)5.1.1MTBE本裝置主要產(chǎn)品為MTBE產(chǎn)品，MTBE純度≥98％（重）（扣除C5后）。MTBE辛烷值高（MON101，RON117），且調(diào)合性能優(yōu)良，可用作高辛烷值無鉛車用汽油的添加組分，又是汽油中所需氧含量的重要來源。預(yù)期本裝置MTBE產(chǎn)品規(guī)格見表5.1.表5.1MTBE產(chǎn)品性質(zhì)組分wt％MTBE96.83（扣除C5后≥98）叔丁醇0.2～0.5二聚物0.1～0.3甲醇0.05C4<0.5C52.525.1.2未反應(yīng)C4本裝置的副產(chǎn)品為未反應(yīng)C4餾分，可用作民用液化氣燃料。預(yù)期本裝置未反應(yīng)C4達(dá)到如下指標(biāo)見表5.2.表5.2未反應(yīng)C4產(chǎn)品性質(zhì)組分wt％丙烯0.05丙烷0.04異丁烷45.71異丁烯0.30正丁烯-111.37正丁烷6.96反丁烯-218.18順丁烯-217.27水0.07二甲醚0.04甲醇≤50ppmMTBE≤50ppm小計(jì)1005.2中間產(chǎn)品性質(zhì)6工藝調(diào)整方案6.1MTBE產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)整方案對(duì)于MTBE裝置來說，影響MTBE產(chǎn)品質(zhì)量的因素有叔丁醇（TBA）、二聚物（DIB）、甲基仲丁基醚（MSBE）、甲醇、C4、C5含量等。特別需要說明的是，裝置開工初期因?yàn)楦鞣N因素的影響，開始幾天MTBE產(chǎn)品不合格是正常的，因?yàn)楦鞣N反應(yīng)副產(chǎn)物的辛烷值都比較高，這些純度不達(dá)標(biāo)的MTBE產(chǎn)品可以直接送到罐區(qū)MTBE產(chǎn)品罐進(jìn)行儲(chǔ)存。6.1.1產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)MTBE產(chǎn)品質(zhì)量的控制指標(biāo)為MTBE≥96.83％（wt）(扣除C5后≥98％),TBA0.2～0.5％（wt）,DIB0.1～0.3％（wt）,甲醇≤0.05％（wt）,C4＜0.5％（wt）,C5＜2.52％（wt）。因此，TBA、DIB、甲醇、C4、C5含量高，都可能導(dǎo)致MTBE產(chǎn)品質(zhì)量不合格。另外，雖然指標(biāo)中沒有提到，MSBE的存在也嚴(yán)重影響MTBE純度，需要認(rèn)真分析原因加以處理。6.1.2DIB、MSBE、甲醇等含量高可能是反應(yīng)器或催化蒸餾塔反應(yīng)段的操作問題；C5含量高是因?yàn)榇呋b置的吸收穩(wěn)定崗位操作問題；C4含量高是因?yàn)榇呋麴s塔操作問題；TBA含量高則是因?yàn)樵现泻窟^高造成的。6.1.3調(diào)整方案6.1.3.1DIB含量高生成DIB是合成MTBE過程中的一個(gè)副反應(yīng)，應(yīng)該采取相應(yīng)的手段，避免DIB的生成。生成DIB的反應(yīng)方程式如下：CH3CH3CH3CH3CH2=C-CH3+CH2=C-CH3→CH3-C=CH-C-CH3+(-⊿H)CH3異丁烯異丁烯2,4,4-三甲基-2-戊烯（DIB）DIB的生成是在總醇烯比不足或反應(yīng)物料停留時(shí)間過長的情況下發(fā)生的，其危害主要是：（1）DIB堵塞醚化樹脂催化劑的細(xì)孔，造成催化劑活性下降；（2）反應(yīng)放出大量熱量，造成床層嚴(yán)重超溫，導(dǎo)致催化劑高溫失活；（3）DIB影響MTBE產(chǎn)品質(zhì)量。調(diào)整方法為：（1）提高反應(yīng)器進(jìn)料醇烯比，降低反應(yīng)器部分DIB的生成；（2）增大催化蒸餾塔反應(yīng)段補(bǔ)充甲醇量，或?qū)⒀a(bǔ)充甲醇進(jìn)料口改為下部進(jìn)料口，降低催化蒸餾塔反應(yīng)段DIB的生成；（3）檢查靜態(tài)混合器的混合效果，若混合效果不好，更換混合效果好的混合器；（4）適當(dāng)提高進(jìn)料量，提高反應(yīng)器空速，降低反應(yīng)物料的停留時(shí)間，減少副反應(yīng)的發(fā)生。6.1.3.2MSBE含量高生成MSBE的反應(yīng)方程式如下：O-CH3CH2=CH-CH2-CH3+CH3OH→CH3-CH-CH2-CH3正丁烯甲醇甲基仲丁基醚（MSBE）生產(chǎn)實(shí)踐表明，MSBE的生成與DIB的生成具有相同的規(guī)律，即DIB含量高，MSBE含量也高；DIB含量低，MSBE含量也低。因此，MSBE含量高也是因?yàn)榭偞枷┍炔蛔慊蚍磻?yīng)物料停留時(shí)間過長造成的。其調(diào)整方法與DIB含量高的調(diào)整方法相同。6.1.3.3TBA含量高生成TBA的反應(yīng)方式如下：CH3CH3CH2=C-CH3+H2O→CH3-C-OHCH3異丁烯水叔丁醇（TBA）因此，降低TBA含量的關(guān)鍵是降低原料中的水含量。調(diào)整方法為：（1）加強(qiáng)混合C4原料的切水；（2）加強(qiáng)甲醇進(jìn)廠的檢測，保證進(jìn)廠甲醇的水含量合格；（3）調(diào)整甲醇回收塔的操作，保證回收甲醇的水含量合格。6.1.3.4甲醇含量高M(jìn)TBE中甲醇含量高主要是因?yàn)椋海?）進(jìn)料中總醇烯比過大，甲醇進(jìn)料量過大，超過甲醇與C4的共沸點(diǎn)，甲醇落入催化蒸餾塔塔釜；（2）C4進(jìn)料中異丁烯含量過高，剩余C4量小，與甲醇形不成共沸物，甲醇落入催化蒸餾塔塔釜；（3）催化蒸餾塔底溫過低，甲醇與剩余C4一起落入塔釜；（4）催化蒸餾塔操作壓力過低，甲醇與C4的共沸點(diǎn)降低，甲醇落入塔釜；（5）催化蒸餾塔反應(yīng)段漏催化劑，催化劑漏到塔釜，出現(xiàn)甲醇和異丁烯含量都高的現(xiàn)象。調(diào)整方法為：（1）降低反應(yīng)器進(jìn)料甲醇量，降低催化蒸餾塔補(bǔ)充甲醇量；（2）聯(lián)系催化調(diào)整操作，保證C4進(jìn)料中異丁烯含量穩(wěn)定；（3）提高催化蒸餾塔底溫，防止共沸物落入塔釜；（4）相應(yīng)提高催化蒸餾塔操作壓力，提高甲醇與C4的共沸點(diǎn)；（5）停工處理反應(yīng)段床層。6.1.3.5CC4含量高的主要是因?yàn)椋海?）催化蒸餾塔底溫過低；（2）催化蒸餾塔操作壓力突然升高；（3）催化蒸餾塔回流比過大。調(diào)整方法為：（1）提高催化蒸餾塔底溫；（2）穩(wěn)定催化蒸餾塔操作壓力；（3）適當(dāng)降低催化蒸餾塔回流比。6.1.3.6CC5含量高是因?yàn)榇呋辗€(wěn)定崗位操作不穩(wěn)定，本裝置的現(xiàn)象是催化蒸餾塔靈敏板溫度變化幅度較大（塔底提溫則靈敏板溫度快速上升，塔底降溫則靈敏板溫度快速下降），需要降低塔底溫度、加大外甩量，將系統(tǒng)所存C5全部甩出裝置再恢復(fù)操作。7主要設(shè)備一覽表主要設(shè)備選材說明如下：（1）1112-R-101混相反應(yīng)器：內(nèi)裝催化劑屬強(qiáng)酸性，故反應(yīng)器殼體材料選用20R+0Cr18Ni10Ti復(fù)合鋼板，內(nèi)構(gòu)件選用0Cr18Ni10Ti。（2）1112-C-101催化蒸餾塔：殼體材料選用碳鋼，內(nèi)裝有10段反應(yīng)床用于裝催化劑，與催化劑接觸的部位選用不銹鋼材內(nèi)襯。塔下部為提餾段有30層塔板，中間為反應(yīng)段裝15噸干基催化劑及20層塔板，塔頂部選用規(guī)整填料，以縮短塔高。（3）1112-C-102甲醇萃取塔：殼體材料選用碳鋼，內(nèi)構(gòu)件選用采用填料，材料選用304。（4）1112-C-103甲醇回收塔：殼體材料選用碳鋼，有60層塔板，材料選用0Cr13。7.1反應(yīng)器類設(shè)備一覽表7.2塔類設(shè)備一覽表7.3冷換設(shè)備一覽表7.4空冷類設(shè)備一覽表7.5容器類設(shè)備一覽表7.6加熱爐一覽表7.7安全閥一覽表7.8機(jī)泵一覽表7.9裝置大型機(jī)組主要設(shè)計(jì)參數(shù)7.10裝置特殊閥門主要設(shè)計(jì)參數(shù)表7.1塔和反應(yīng)器類設(shè)備表序號(hào)流程圖設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱主要規(guī)格主要介質(zhì)操作條件設(shè)計(jì)條件材料面積(m2)或容積(m3)附件數(shù)量單重(噸)充水水重(噸)溫度(℃)壓力(MPaG)溫度(℃)壓力(MPaG)11112-C-101催化蒸餾塔φ2600×6130/φ3000×49300(切)內(nèi)設(shè)50層塔板，10段反應(yīng)床層、內(nèi)裝18噸干基催化劑，1段填料層C4、甲醇、MTBE1320.61500.9820R塔盤0Cr13內(nèi)件0Cr18Ni10Ti金屬燒結(jié)絲網(wǎng)0Cr18Ni10Ti1160塔內(nèi)件4039021112-C-102甲醇萃取塔φ2400/φ1800×20200(切)內(nèi)裝填料:38m3C4、甲醇、萃取水400.65801.8620R內(nèi)裝填料：0Cr13137塔內(nèi)件7.66431112-C-103甲醇回收塔φ1400×35600(切)內(nèi)設(shè)60層塔板C4、甲醇、萃取水1310.151550.3520R塔盤0Cr13140塔內(nèi)件65641112-R-101醚化反應(yīng)器φ3200×13000(切)立式內(nèi)裝催化劑床層3段、干基催化劑重27噸金屬燒結(jié)絲網(wǎng)C4、甲醇、MTBE730.751001.88復(fù)合板16MnR+0Cr18Ni10Ti金屬燒結(jié)絲網(wǎng)0Cr18Ni10Ti147.3125表7.2容器類設(shè)備表序號(hào)流程圖設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱主要規(guī)格主要介質(zhì)操作條件設(shè)計(jì)條件材料附件數(shù)量單重(噸)充水水重(噸)溫度(℃)壓力(MPaG)溫度(℃)壓力(MPaG)11112-D-101C4原料罐φ2600×7000(切)臥式C4400.47800.7820R1114521112-D-102甲醇原料罐φ1600×5000(切)臥式甲醇、N2400.1800.3820R141231112-D-103甲醇凈化器φ1000×4000(切)立式甲醇400.8801.8830411.7541112-D-104催化蒸餾塔回流罐φ2600×7000(切)臥式C4、甲醇480.5800.9820R1114551112-D-105甲醇回收塔回流罐φ12003000(切)臥式C4、甲醇400.13900.3520R12561112-D-106剩余C4罐φ2400×7000(切)臥式C4400.47800.7820R1103971112-D-107開停工罐φ3600×8000(切)臥式水、甲醇400.1800.9820R1229581112-D-109蒸汽分水罐φ800×830(切)立式水2501.13001.3820R11.5191112-D-110火炬分液罐φ3600×8000(切)臥式C4、甲醇、N2、MTBE400.1800.981表7.3冷換類設(shè)備表序號(hào)流程圖設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱主要規(guī)格主要介質(zhì)溫度壓力材料面積(m2)或容積(m3)附件數(shù)量單重(噸)充水水重(噸)進(jìn)口(℃)出口(℃)進(jìn)口(MPaG)出口(MPaG)111112-E-101反應(yīng)進(jìn)料加熱器AES400-2.5-15-3/25-2I管程：蒸汽2501750.90.8916MnR1511.10.3B=200取消入口防沖擋板殼程：C4、甲醇404510.99221112-E-102催化蒸餾塔進(jìn)料-MTBE產(chǎn)品換熱器BES500-2.5-55-6/25-4I管程：MTBE129.8780.750.7416MnR55131.5B=300取消殼程進(jìn)出口防沖板殼程：C4,甲醇、MTBE72.0473.20.750.74331112-E-103A/B催化蒸餾塔冷凝器BJS1200-2.5-395-6/25-4I管程：循環(huán)水31410.40.3716MnR395215.5x29x2B=480,并聯(lián)、水側(cè)涂層TH-847殼程：C4、甲醇56.5480.70.69341112-E-104萃取塔進(jìn)料冷卻器BES500-2.5-55-6/25-4I管程：循環(huán)水31360.40.3716MnR55131.5B=300水側(cè)涂層TH-847殼程：C4、甲醇48400.80.79551112-E-105催化蒸餾塔重沸器BJS900-2.5-210-6/25-4管程：蒸汽25017410.9816MnR2101116B=480,取消入口防沖擋板殼程：MTBE129.8130.20.750.74661112-E-106MTBE產(chǎn)品冷卻器BES500-2.5-55-6/25-4I管程：循環(huán)水31390.40.3816MnR55131.5B=150水側(cè)涂層TH-847殼程：MTBE78400.730.72571112-E-107萃取水冷卻器AES400-2.5-25-4.5/25-4I管程：循環(huán)水3138.50.40.3716MnR2511.80.7B=150水側(cè)涂層TH-847殼程：萃取水70400.850.84681112-E-108A/B甲醇回收塔進(jìn)料-萃取水換熱器AES400-2.5-25-4.5/25-4I管程：萃取水130.55700.210.216MnR2521.8x20.7B=200串聯(lián)殼程：甲醇水溶液40970.40.4791112-E-109A/B甲醇回收塔冷凝器BJS600-2.5-90-6/25-2管程：循環(huán)水33410.40.3616MnR9024x22B=300串聯(lián)、水側(cè)涂層TH-847殼程：甲醇84.81400.150.148101112-E-110甲醇回收塔重沸器BES900-2.15/2.53-195-6/25-6I管程：蒸汽25017510.9816MnR19512.91.4B=300取消入口防沖擋板殼程：萃取水130.55130.60.20.199111112-E-111凝結(jié)水冷卻器BES600-2.5-45-3/25-2管程：循環(huán)水33430.40.3916MnR4512.71.2B=200水側(cè)涂層TH-847殼程：凝結(jié)水180950.60.5表7.4機(jī)泵類設(shè)備表序號(hào)流程圖設(shè)備位號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）操作介質(zhì)操作條件單臺(tái)功率kW需要軸功率kw備注流量溫度壓力MPa(g)操作備用(m3/h)(℃)入口出口11112-P-101A/BC4原料泵離心泵11C477.5400.371