万吨年烯烃项目2万吨年MTBE丁烯装置工艺手册已整理.docVIP

山西焦化股份有限公司 山西焦化60万吨/年烯烃项目 2万吨/年MTBE/丁烯-1装置 工艺手册 目 录 第一章 工艺说明 4 1.1 工艺原理、工艺特点 4 1.2 操作变量分析 5 第二章 正常操作程序 7 2.1 醚化单元 7 2.2 催化蒸馏单元 7 2.3 甲醇回收单元 8 第三章 开车准备 10 3.1 R-4101A、 R-4101B及 SR-4101AB内部除锈和催化剂安装 10 3.2 T-4101塔的安装方法 10 3.3 T-4102、 T-4103塔的安装 11 3.4 投料前催化剂的脱水 11 3.5 T-4103甲醇回收塔操作 12 第四章 装置的开工过程和开工方法 13 4.1 醚化系统开车 13 4.2 催化蒸馏系统开车 13 4.3 甲醇回收系统开车 14 第五章 装置的停工过程和停工方法 17 5.1 计划停工次序 17 5.2 长期停工方法 17 第六章 事故处理原则 19 6.1 反应器 R-4101A/B的临时停工方法 19 6.2 催化蒸馏塔 T-4101的临时停工方法 19 6.3 甲醇萃取塔 T-4102、甲醇回收塔 T-4103的临时停工方法 20 第七章 分析 21 第八章 工艺危险因素分析及控制措施 22 8.1 职业危害因素及其影响 22 8.2 职业危害因素的防治及治理 23 第九章 环境保护 25 9.1 建议采用的标准规范 25 9.2 污染物的排放及处理 25 9.3 噪声控制 26 9.4 环境监测机构及设施 27 第十章 设备检查与维护 28  第一章 工艺说明 1.1 工艺原理、工艺特点 本工艺包采用预反应－催化蒸馏MTBE合成技术路线。 MTBE合成原理 MTBE合成原理 以碳四原料中的异丁烯和甲醇为原料合成MTBE的反应式为： （CH3）2－C = CH2＋CH3OH ＝（CH3）3－C－O－CH3 在合成MTBE的过程中，还同时发生少量的下列副反应 （1）异丁烯2（CH3）2－C = CH2 ＝（CH3）3－C－CH2－C（CH3） = CH2 异丁烯（CH3）2－C = CH2 + H2O ＝（CH3）3－C－OH 2CH3OH ＝ CH3－O－CH3 ＋ H2O 丁烯CH2=CH-CH2-CH3＋CH3OH ＝ CH3－CH2－C（CH3）－O－CH3 工业使用的催化剂一般为磺酸型二乙烯苯交联的聚苯乙烯结构的大孔强酸性阳离子交换树脂。使用这种催化剂时，原料必须净化以除去金属离子和碱性物质，否则金属离子会置换催化剂中的质子，碱性物质也会中和催化剂上的磺酸根，从而使催化剂失活。 此类催化剂不耐高温，在正常工况下（反应温度70℃），催化剂寿命可达两年或两年以上。 上述反应生成的副产品的辛烷值都较高，当MTBE作为汽油的调和组分时，对产品质量没有不利影响，可留在MTBE中，不必将其分离出来。 1.1.2 产物分离原理 反应物料是液相，反应后的物流中除产物MTBE之外，还有未反应的甲醇及其它碳四组分。由于甲醇与碳四或MTBE都会形成共沸物，本技术采用先将甲醇与碳四的共沸物蒸出，从塔底得到MTBE产物，同时，为了提高异丁烯的转化率，本技术采用先进的催化反应精馏技术，在催化蒸馏塔的精馏段加设反应段，使在提馏段脱除MTBE后的混合物料中异丁烯和甲醇进一步反应，达到高转化率的目的。催化蒸馏塔塔顶得到的碳四和其甲醇的共沸物用水萃取的方法从中回收甲醇，最后再从甲醇水溶液中蒸出甲醇返回反应器。 1.1.3 合成MTBE的工艺原理流程 1.反应器 2.催化蒸馏塔 3.甲醇萃取塔 4.甲醇回收塔 1.2 操作变量分析 1.2.1 反应压力 催化醚化过程是液相反应，反应压力使反应物料在反应器内保持液相，工业中一般取0.8～1.5MPa即可。 1.2.2 反应温度 合成MTBE的反应属中等程度的放热反应，反应热为37kJ·mol-1。反应可逆，不同温度下的平衡常数及平衡转化率见表1及图1，温度对转化率和选择性的影响见图2。 表1 不同T下MTBE合成的K 反应温度， ℃ 25 40 50 60 70 80 90 平衡常数，KC 739 326 200 416 83 55 38 由表及图可见，一般情况下，异丁烯的平衡转化率可达90%～95%，采用较低的温度有利于提高平衡转化率，同时在较低的温度下还可以抑制甲醇脱水生成二甲醚以及异丁烯叠合等副反应，提高反应的选择性，但是温度不能过低，否则反应速度太慢。 综合考虑转化率和选择性两个方面，合成MTBE的反应温度一般选用50～80℃。 温度/ ℃ 图1.温度、醇烯比与MTBE平衡转化率的关系 〈异丁烯浓度（质