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茂名石化8万吨/年MMA生产项目项目摘要

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项目摘要

1.项目简介

本项目是为中石化茂名分公司设计一座以碳四抽余油中异丁烯为原料，年产8万吨甲基丙烯酸甲酯的分厂，选址于茂名产业转移工业园。本团队在工艺设计中，兼顾经济效益和清洁生产，思路明确，亮点突出，其主要体现在如下几个方面：

以总厂乙烯裂解装置和丁二烯抽提装置的碳四抽余油中的异丁烯为原料，生产甲基丙烯酸甲酯，使企业的产业链得到延伸。

以总厂乙烯裂解装置和丁二烯抽提装置的碳四抽余油中的异丁烯为原料，生产甲基丙烯酸甲酯，使企业的产业链得到延伸。

工艺流程中实现甲醇、工业软水等物质的循环利用，提高原子利用率，实现清洁的工业生产。

工艺流程中实现甲醇、工业软水等物质的循环利用，提高原子利用率，实现清洁的工业生产。

采用热泵精馏、急冷塔副产中压蒸汽、内部热集成共沸精馏塔、预共沸精馏加膜分离组合技术等多项节能技术对工艺流程进行优化。

采用热泵精馏、急冷塔副产中压蒸汽、内部热集成共沸精馏塔、预共沸精馏加膜分离组合技术等多项节能技术对工艺流程进行优化。

采用甲醇醚化裂解工艺预处理碳四抽余油来制备高纯度异丁烯，采用二步氧化酯化工艺制备甲基丙烯酸甲酯，并对后续三废详细处理。

采用甲醇醚化裂解工艺预处理碳四抽余油来制备高纯度异丁烯，采用二步氧化酯化工艺制备甲基丙烯酸甲酯，并对后续三废详细处理。

采用浆态床反应器提高反应能力，内部热集成共沸精馏塔提高分离能力，预共沸精馏加膜分离组合工艺提高产品品质。

采用浆态床反应器提高反应能力，内部热集成共沸精馏塔提高分离能力，预共沸精馏加膜分离组合工艺提高产品品质。

2.原料及产品的确定

本项目设计的是8万吨/年甲基丙烯酸甲酯的分厂。其原料为中石化茂名分公司乙烯裂解装置和丁二烯抽提装置的碳四抽余油中的异丁烯。表1为碳四抽余油组成。

表1碳四抽余油组成

原料组成

含量

丙烷

0.0002

环丙烷

0.0009

异丁烷

0.038

正丁烷

0.14

乙炔

0.0005

反-2-丁烯

0.0753

1-丁烯

0.26

异丁烯

0.43

顺-2-丁烯

0.0349

1,3-丁二烯

0.0004

丙烯

0.0065

乙烯基乙炔

0.0065

1-丁炔

0.0066

其他

0.0002

合计

1

本项目的产品为含量99.99%的高纯度甲基丙烯酸甲酯。表2为产品甲基丙烯酸甲酯组成。

表2产品组成

产品组成

含量

甲基丙烯酸甲酯

0.9999

水

0.0001

3.工艺设计

本项目经过产品选择和工艺论证，最终采用甲醇醚化裂解法在抽余碳四中提纯异丁烯，异丁烯二步氧化酯化法制备甲基丙烯酸甲酯工艺。设计了由原料预处理工段、MAL合成工段、MMA合成及精制工段组成的工艺流程，并实现了全流程稳态模拟与优化。工艺流程如图1所示，详见《初步设计说明书》第四章化工工艺系统。

图1工艺流程

在原料预处理工段，来自储罐的过量甲醇经过甲醇净化器后与碳四抽余油经混合器混合后进入MTBE合成反应器，原料碳四抽余油中的异丁烯大部分转化成甲基叔丁基醚；少量未反应的异丁烯与补充的甲醇进入MTBE反应精馏塔，经过反应精馏塔的反应和分离作用之后，醚后碳四在塔顶排出；甲基叔丁基醚和剩余甲醇进入MTBE裂解反应器，在MTBE反应器中甲基叔丁基醚发生裂解反应，生成异丁烯和甲醇；裂解后的产物与补充的水分别进入甲醇吸收塔，在甲醇吸收塔塔顶排出高纯度异丁烯进入MAL合成工段，塔底产出水和甲醇的混合物进入脱水塔；水和甲醇的混合物在脱水塔的分离作用下，将水从塔底排出通往甲醇吸收塔循环使用，塔顶排出粗甲醇；粗甲醇进入甲醇回收塔，主要的有机杂质为二异丁烯与少量甲醇形成共沸物在塔顶排出，塔底产出精制甲醇通往混合器循环使用。

在MAL合成工段，来自原料预处理工段的高纯度异丁烯与水蒸汽、过量的空气进入混合器后一起通往MAL反应器；在MAL反应器中异丁烯和空气中的氧气发生氧化反应生产甲基丙烯醛；反应后的产物与来自MMA合成及精制工段的循环水分别通往急冷塔，反应物进行降温，降温后的反应产物在塔顶排出进入脱水塔，废水在塔底排出通往废水处理站；反应产物与循环回的甲醇分别进入脱水塔，反应产物进行脱水处理，脱水后的反应产物在塔顶排出进入MAL提纯塔，塔底排出水通往急冷塔循环使用；脱水后的反应产物与来自MMA合成及精制工段的循环甲醇分别进入MAL提纯塔，塔顶排出贫氧空气进行收集处理，塔底排出甲基丙烯醛和甲醇的混合物一起通往MMA合成及精制工段。

在MMA合成及精制工段，来自MAL合成工段的甲基丙烯醛和甲醇的混合物和补充甲醇一起通入MMA合成浆态床反应器；空气经加压后通入MMA浆态床反应器与