MTBE生产法及工艺路线.doc

MTBE装置 生产方法及工艺路线1、生产方法及反应机理以混合C4馏份（所含异丁烯）和甲醇为原料，经大孔径强酸性阳离子交换树脂作用，合成MTBE。反应产物经第一、二共沸精馏塔分离，塔底得到纯度大于98%的MTBE产品。未反应C4经脱除甲醇、异丁烷、C3，经提浓得到正丁烯含量大于48%的粗丁烯产品。异丁烯与甲醇合成MTBE反应是一个可逆放热反应，同时还伴有副反应发生。反应经三段醚化反应之后异丁烯转化率可达到99.3%以上。异丁烯生成MTBE的选择性大于99%，一段醚化反应器为列管式固定床反应器，二段深度转化反应器为筒式蛇管内冷固定床反应器，三段深度转化反应器也为筒式蛇管内冷固定床反应器。主、副反应及反应热效应主反应：? ?? ?? ?? ? CH2? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? CH3? ?? ?? ?? ? ║? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?∣CH3OH+CH3—C—CH3? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? CH3—O—C—CH3? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???∣? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???CH3ΔrH mΦ (298)=-36.5KJ/mol副反应：? ?? ???CH2? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???CH3? ???CH3? ?? ???║? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?∣? ?? ? ∣ 2 CH3—C—CH3? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???CH3—C—CH2 —CH2═CH3? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ∣? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? CH3ΔrH mΦ (298)=-69.3KJ/mol? ?? ?? ?? ? CH2? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? CH3? ?? ?? ?? ? ║? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?∣? ?H2O+CH3—C—CH3? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?CH3—C—OH? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?∣? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?CH3ΔrH mΦ (298)=-35.03KJ/mol? ???2 CH3OH? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???（CH3）2O+H2OΔrH mΦ (298)=-9.20KJ/mol由上述可以看出，用异丁烯与甲醇合成MTBE其主副反应均为放热反应。2、工艺流程简述2.1、装置流程简述来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2，来自运销处的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。分别经B101、B102提高压力后混合，混合物料经混合器混匀后进入一反离子过滤器，除去物料中的金属阳离子等有害杂质。过滤后的物料首先进入H101/1.2与来自初馏塔底的产品MTBE换热。温度升至35℃左右进入一反进料预热器H102。用0.3MPa蒸汽或高温水将物料预热到40℃以后进入第一反应器(F101)，混合C4中的异丁烯和甲醇在大孔径强酸性阳离子交换树脂作用下，进行醚化反应生产MTBE。从第一反应器底部出来的反应物料进入初馏塔进料预热器（H104）与初馏塔釜液换热后进入初馏塔（T101）。初馏塔底含MTBE的釜液经H104、H101冷却到30℃左右进入MTBE中间罐（R205/1.2），然后经泵(B209)送至成品罐区。初馏塔顶经H105冷凝、冷却至40℃进入回流罐，部分凝液回流进入塔顶，另一部分凝液与甲醇混合后进入二反离子过滤器，滤出金属阳离子等有害杂质进入二反。从二反底部出来的物料进入三反，三反底部出来的物料进入脱C4塔，或经H218冷却后进入T202。脱C4塔底产品MTBE与初馏塔底的MTBE在H101内混合后进入中间罐。塔顶气相经冷凝器冷凝冷却到40℃进入回流罐，一部分凝液作为回流进入塔顶，另一部分凝液进入甲醇萃取塔。含甲醇混合C4由底部进入甲醇萃取塔，萃取剂（T203塔釜液）由塔上部进入，在14m高的鲍尔环填料上，混合C4与萃取水逆流接触。顶部的萃余C4被萃取剂冷至40℃以下进入R207。底部富含CH3OH的水。进入甲醇回收塔。塔顶气相经冷