气分MTBE装置技术讲座.ppt

1、1,气分、MTBE装置简介,2,主要内容：,一、气分装置 （一）装置概述 （二）装置的工艺特点 （三）装置安全特点 （四）装置的基本原理 （五）装置工艺原则流程图 （六）装置的工艺控制指标 （七）装置物料及能量平衡 （八）装置技术改造 （九）装置的现状分析 (十)、装置下一步的工作重点 二、MTBE装置 （一）装置概述 （二）装置的工艺特点 （三）装置的基本原理 （四）装置工艺原则流程图 （五）装置的工艺控制指标 （六）装置物料及能量平衡 （七）装置技术改造 （八）装置的现状分析 （九）装置下一步的工作重点,3,第一部分:气体分馏装置简介,4,(一)、装置慨述,本装置所使用的仪表为FC系列可编

2、程调节器，主要控制方案有：T201顶压力采用分程控制、T203顶压力采用“热旁路”控制、塔底温度采用与重沸器热源介质流量串级控制。 装置占地面积6362=3906平方米。 本装置共有设备71台，其中塔10台，冷凝冷却器14台，空冷器3台，换热器5台，容器14台，机泵23台，升压器2台。,5,表1 设备概况表,6,二、装置的工艺特点,确定合理的流程方案，这涉及到生产能力、工艺要求、产品质量、设备投资、消耗、操作等方面的问题，根据我公司生产工艺总体流程安排，确定我装置为采用能生产精丙烯、丙烷和混合C4的三塔流程，从操作和投资费用来考虑，此方案优于其他方案，由于后部无配套装置，因此混合C4不作进一步

3、的分离,7,三、装置安全特点,气体分馏装置的任务是以液化石油气为原料生产合格的精丙烯、丙烷和混合C4馏分，从原料到产品这些物质具有闪点低、引烃能量小、爆炸下限低、爆炸范围大等特点，一旦发生泄漏，遇着火源就有燃烧、爆炸的危险，所以它们均属于易燃易爆危险品。根据国家有关规定，本装置属于甲A类火灾危险的场所。,8,四、气体分馏装置的基本原理,气体分馏装置是以液化气为原料,通过分馏生产出精丙烯、丙烷和混合C4馏分的过程。 分馏是利用烃类的物理性质的差异进行组分分离的物理方法，即根据被分离组分的相对挥发度的不同进行分离，这就是分馏过程。 气体分馏是根据在一定的温度、压力条件下，混合物中各组分的相对挥发度

4、不同而进行气体分离的一种方法。 气体分馏工艺最基本的设备是由精馏塔、冷凝冷却器和重沸器组成的。塔内装设塔板。进料板以上为精馏段，进料,9,四、气体分馏装置的基本原理,板以下为提馏段，塔内进行精馏过程。原料进入进料板，其汽、液相在进料板的温度、压力下分别与塔内的汽、液相混合后，汽相上升到精馏段，液相下流到提馏段。通过塔板的精馏 作用，沿塔高向上，轻组分浓度递增，温度递减；沿塔高向下，重组分浓度递增，温度递增。塔顶馏出物经塔顶冷凝冷却器冷凝冷却，一部分抽出作为塔顶产品，一部分送回塔顶作塔顶回流。塔底由重沸器提供热量，将塔底物加热，使塔底物中所含部分轻组分蒸发，作为塔内蒸汽。塔底（或重沸器）液相抽出

5、一部分送回塔内，一部分作为产品。,10,四、气体分馏装置的基本原理,气体分馏的基本工艺过程示意见下图。 冷却器 精馏塔 塔顶馏出物 进料 重沸器 塔底物,11,五、装置工艺原则流程图,C2.C3 C2 C=3 C2C3C4C5 C3 C4C5 CO3,12,五、装置工艺原则流程图,C2.C3.C4.C5 C2.C3 C2 C=3 T201 T202 T203A T203B CO3 C4C5 C3,13,五、装置工艺原则流程图,V-01 G-01/AB G-02 G-03 G-04 精丙烯 丙烯来,14,六、装置的工艺控制指标1、原料及产品质量控制指标,15,六、装置的工艺控制指标2、主要工艺控

6、制指标,16,七、装置物料及能量平衡1、物料平衡：,17,2、能量平衡,18,第二部分:MTBE装置简介,19,一、装置慨述,本装置设计生产规模为年产2万吨MTBE产品，由洛阳工程公司设计。 装置的原料为气体分馏装置生产的混合C4组分和外购的甲醇，在催化剂作用下，经过反应、分馏、萃取、回收的工艺过程，生产出MTBE（纯度95%）和未反应C4。,20,一、装置慨述,本装置所使用的仪表为SMAR公司生产的、以四回路调节器（CD600）作为控制单元的小型集散控制系统，用其对全装置进行集中管理和控制。主要控制方案有：反应进料即以混合C4流量为主回路，甲醇流量为付回路的双闭环比值控制系统、 共沸塔底温度

7、与重沸器热源介质流量组成串级控制系统、甲醇精馏塔塔底液位与塔底抽出流量组成均匀控制系统。 装置占地面积6262=3844平方米。 本装置共有设备48台，其中反应器2台，塔3台，冷凝冷却器9台，换热器6台，容器11台，机泵17台。,21,表1 设备概况表,22,二、装置的工艺特点,本装置采用膨胀床、固定床结合，低醇烯比的MTBE合成技术，即混合C4中的异丁烯和甲醇合成MTBE的工艺过程，该设计异丁烯的转化率达到90%以上，具有以下特点： 1、膨胀床反应器具有结构简单，装卸催化剂简易方便等优点，而且径向温度分布梯度小，有利于反应热扩散，不易由于局部超温而使催化剂受损，引起二甲醚（DME）、二聚异丁

8、烯等付产物增多。,23,二、装置的工艺特点,2、采用低醇烯比将有利于减少DME(付反应产物)的生成以满足下游装置进料的要求。 3、降低醇烯比还有利于减少甲醇回收系统的设备尺寸及能耗。,24,三、装置的基本原理,MTBE（甲基叔丁基醚）是用于生产新配方汽油的优良调和组分，是实施汽油无铅化的重要手段之一。它可以代替四乙基铅作为高辛烷值汽油的添加剂，其马达法辛烷值101，研究法辛烷值118。 MTBE的合成是在催化剂的作用下，混合C4中的异丁烯和甲醇反应制得的。 具体反应过程如下，其反应是一个可逆放热反应。 CH3OH + (CH3)C=CH2 = CH3O-C(CH3)3,25,四、装置的工艺原则

9、流程图,该装置由反应部分、产品分离部分及甲醇回收部分组成。其流程有以下特点： 1、反应部分由一个膨胀床反应器和一个固定床反应器组成，为取走反应热，膨胀床反应器采用了外循环冷却取热，因在一级膨胀床反应器中异丁烯已反应80%以上，固定床反应器异丁烯转化率较低，反应温升很小，故固定床反应器不设外循环冷却取热。,26,四、装置的工艺原则流程图,2、产品分离部分采取先共沸蒸馏，分离出MTBE产品，然后用无离子水为萃取剂，萃取脱除C4中的MeOH，这种产品分离流程，可避免因水洗脱除MeOH，再蒸馏分离的C4和MeOH而引起的MTBE产品的部分损失和含水MTBE产品的干燥问题。,27,五、装置工艺原则流程图,R201 R202 T201 T202 T203 甲醇 混合C4 MTBE产品 未反C4,28,五、装置工艺原则流程图