MTBE 生产系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510129091.3

申请日:

20150323

公开号:

CN104803832B

公开日:

20170322

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C07C43/04,C07C41/06

主分类号:

C07C43/04,C07C41/06

申请人:

中国神华能源股份有限公司,中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司,中国神华煤制油化工有限公司

发明人:

武兴彬,金海峰,蒋志魁,李铁,吴现倍,颜文革,王爽,秦维彦,贾旭飞

地址:

100011 北京市东城区安外西滨河路22号神华大厦

优先权:

CN201510129091A

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司

代理人:

吴贵明;张永明

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内容摘要

本发明提供了一种MTBE生产系统。该MTBE生产系统包括:甲醇供应部;煤基碳四供应部;氢气供应部;MTBE反应罐,其上设有甲醇入料口、异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口,甲醇入料口与甲醇供应部相连;加氢反应组件,其上设有煤基碳四入料口和氢气入料口,以及氢化反应物料出口,煤基碳四入料口与煤基碳四供应部相连,氢气入料口与氢气供应部相连;脱氢塔组件,其上设有待脱氢物料入口和重质物料出口,待脱氢物料入口与氢化反应物料出口相连,重质物料出口与异丁烯入料口相连。上述MTBE生产系统实现了先除杂后反应的工艺路线,避免了高分子聚合物的生成,进而避免由此导致催化剂的活性降低的问题,提高了MTBE产品的质量。

权利要求书

1.一种MTBE生产系统,其特征在于,所述MTBE生产系统包括:甲醇供应部(10);煤基碳四供应部(20);氢气供应部(30);MTBE反应罐(40),其上设有甲醇入料口、异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口,所述甲醇入料口与所述甲醇供应部相连;加氢反应组件,其上设有煤基碳四入料口和氢气入料口,以及氢化反应物料出口,所述煤基碳四入料口与所述煤基碳四供应部(20)相连,氢气入料口与所述氢气供应部(30)相连;脱氢塔组件,其上设有待脱氢物料入口和重质物料出口,所述待脱氢物料入口与所述氢化反应物料出口相连,所述重质物料出口与所述异丁烯入料口相连,所述脱氢塔组件包括:脱氢塔本体(71),其上设有所述待脱氢物料入口和所述重质物料出口,以及气体轻质物料出口和轻质循环物料入口;第一循环罐(72),其上设有气体轻质物料入口,轻质循环物料出口以及燃料气出口;所述气体轻质物料入口与所述气体轻质物出料口相连,所述轻质循环物料出口和所述轻质循环物料入口相连;第二换热器(73),设置在所述气体轻质物料入口与所述气体轻质物料出口之间的流路上。 2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述待脱氢物料入口与所述氢化反应物料出口之间的连接管线上设有外排物料口,所述外排物料口与外置的重碳四罐(50)相连。 3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述加氢反应组件包括:第一加氢反应罐(61),所述煤基碳四入料口和所述氢气入料口位于所述第一加氢反应罐(61)上;第二加氢反应罐(62),位于所述第一加氢反应罐(61)的下游,且所述氢化反应物料出口位于所述第二加氢反应罐(62)上;第一换热器(63),连接在所述第一加氢反应罐(61)和所述第二加氢反应罐(62)之间。 4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述MTBE反应系统还包括除杂分离系统,所述除杂分离系统与所述MTBE反应罐(40)的MTBE反应物出料口相连,包括依序设置的MTBE分离组件、甲醇分离组件和C分离组件。 5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述MTBE分离组件包括:催化蒸馏下塔(81),所述催化蒸馏下塔(81)的侧壁上设置有第一待催化蒸馏物入口和循环催化物料入口,所述催化蒸馏下塔(81)的顶部设置有第一气态混合物出口,所述催化蒸馏下塔(81)底部设置有MTBE出口;催化蒸馏上塔(82),所述催化蒸馏上塔(82)的侧壁上设置有第二待催化蒸馏物入口,所述催化蒸馏上塔(82)顶部设置有第二气态混合物出口,所述催化蒸馏上塔(82)底部设置有循环催化物料出口;所述第二待催化蒸馏物入口与所述第一气态混合物出口相连,所述循环催化物料出口与所述循环催化物料入口相连,所述第二气态混合物出口与后续甲醇分离组件相连。 6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述MTBE分离组件还包括:第二循环罐,其上设有气态混合物入口和第三气态混合物出口,所述第三气态混合物出口分别与设置在所述催化蒸馏上塔(82)上的循环气入口以及后续甲醇分离组件相连;第三换热器,设置在所述第二气态混合物出口和所述混合气入口之间。 7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述甲醇分离组件包括:甲醇溶解罐(91),所述甲醇溶解罐(91)的侧壁上设置有甲醇/C入口和循环水入口,顶部设置有C出口,底部设置有甲醇水出口,所述循环水入口位于所述甲醇/C入口和所述C出口之间;甲醇萃取罐(92),所述甲醇萃取罐(92)的侧壁上设置有甲醇水入口和自循环水入口,顶部设置有甲醇物料出口,底部设置有循环水出口和自循环水出口,所述自循环水出口与所述自循环水入口之间设置有第四换热器(93);所述甲醇水出口与所述甲醇水入口相连,所述循环水出口与所述循环水入口相连,所述C出口与下游的C分离组件相连,所述甲醇物料出口与甲醇回收罐相连。 8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述甲醇分离组件包括:第五换热器(94),设置在所述甲醇水出口与所述甲醇水入口之间,并且与所述循环水出口和所述循环水入口相通。 9.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述C分离系统包括:脱丁烷塔(101),其上侧壁设置有C入口,底部设置有脱丁烷出口、顶部设置有第一重C出口;丁烯-1精馏塔(102),其上侧壁设置有待精馏入口、顶部设置有丁烯-1出口、底部设置有第二重C出口;所述C入口与上游的所述甲醇分离组件相连,所述脱丁烷出口与所述待精馏入口相连通。

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域,具体而言,涉及一种MTBE生产系统

背景技术

乙烯、丙烯是当今世界最重要的化工产品之一,其主要是通过石油裂解生产,这就造成了石油的大量消耗。DMTO是以煤或天然气替代石油做原料生产乙烯和丙烯的技术。对于产品大国的中国而言,用DMTO技术生产的乙烯和丙烯比石油为原料的更具有市场竞争力。DMTO工业化技术研发成功,对于减少我国石油入口、开辟我国烯烃产业新途径具有重要意义。同时也标志着我国甲醇加工能力将由万吨级装置一举跨越到百万吨级大型装置。

在上述制备乙烯和丙烯的过程中,同时伴随有副产品煤基碳四混合物的产生,为了提高混合碳四的综合利用率,现有技术中利用副产的煤基碳四混合物制备MTBE产品。然而,在实际生产过程中由副产的煤基碳四混合物制备的MTBE产品一直未能达到用作汽油调和剂的市场要求,这主要是因为MTBE产品中二聚物、三聚物的含量超标,二、三聚物的总含量在6~8%之间,导致MTBE及其有效成分(MSBE+叔丁醇)的含量偏低,产品呈淡黄色,属于不合格品,影响产品的销售。MTBE:甲基叔丁基醚,MSBE:甲基仲丁基醚,是1-丁烯与甲醇的反应产物。

而上述MTBE产品中二聚物、三聚物的含量超标主要是因为煤基碳四混合物中的1,3丁二烯的含量过高和少量不饱和烯烃的存在,而1,3丁二烯及少量存在的不饱和烃(2-甲基丁烯-1,2-甲基丁烯-2等)极易发生自聚反应,反应生成二聚物或者三聚物,这种高分子聚合物会部分会吸附在醚化催化剂床层中,部分进入MTBE产品中,吸附在催化剂床层的聚合物会影响催化剂的活性,最终影响催化剂的效率和催化剂寿命。进入MTBE产品的高分子聚合物就直接影响了产品质量,并且随着装置的开停车,吸附在催化剂床层的高分子聚合物也会脱落至MTBE产品中,致使最终产品MTBE中二聚物、三聚物的含量超标,达不到产品要求标准。

基于上述问题,有必要提出一种有效的方法,以降低MTBE中二聚物和三聚物的含量,进而提高MTBE产品的质量,达到产品要求标准。

发明内容

本发明旨在提供一种MTBE生产系统,以降低MTBE中二聚物和三聚物的含量。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种MTBE生产系统,该MTBE生产系统包括:甲醇供应部;煤基碳四供应部;氢气供应部;MTBE反应罐,其上设有甲醇入料口、异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口,甲醇入料口与甲醇供应部相连;加氢反应组件,其上设有煤基碳四入料口和氢气入料口,以及氢化反应物料出口,煤基碳四入料口与煤基碳四供应部相连,氢气入料口与氢气供应部相连;脱氢塔组件,其上设有待脱氢物料入口和重质物料出口,待脱氢物料入口与氢化反应物料出口相连,重质物料出口与异丁烯入料口相连。

进一步地,上述待脱氢物料入口与氢化反应物料出口之间的连接管线上设有外排物料口,外排物料口与外置的重碳四罐相连。

进一步地,上述加氢反应组件包括:第一加氢反应罐,煤基碳四入料口和氢气入料口位于第一加氢反应罐上;第二加氢反应罐,位于第一加氢反应罐的下游,且氢化反应物料出口位于第二加氢反应罐上;第一换热器,连接在第一加氢反应罐和第二加氢反应罐之间。

进一步地,上述脱氢塔组件包括:脱氢塔本体,其上设有待脱氢物料入口和重质物料出口,以及气体轻质物料出口和轻质循环物料入口;第一循环罐,其上设有气体轻质物料入口,轻质循环物料出口以及燃料气出口;气体轻质物料入口与气体轻质物出料口相连,轻质循环物料出口和轻质循环物料入口相连;第二换热器,设置在气体轻质物料入口与气体轻质物料出口之间的流路上。

进一步地,上述MTBE反应系统还包括除杂分离系统,除杂分离系统与MTBE反应罐的MTBE反应物出料口相连,包括依序设置的MTBE分离组件、甲醇分离组件和C4分离组件。

进一步地,上述MTBE分离组件包括:催化蒸馏下塔,催化蒸馏下塔的侧壁上设置有第一待催化蒸馏物入口和循环催化物料入口,催化蒸馏下塔的顶部设置有第一气态混合物出口,催化蒸馏下塔底部设置有MTBE出口;催化蒸馏上塔,催化蒸馏上塔的侧壁上设置有第二待催化蒸馏物入口,催化蒸馏上塔顶部设置有第二气态混合物出口,催化蒸馏上塔底部设置有循环催化物料出口;第二待催化蒸馏物入口与第一气态混合物出口相连,循环催化物料出口与循环催化物料入口相连,第二气态混合物出口与后续甲醇分离组件相连。

进一步地,上述MTBE分离组件还包括:第二循环罐,其上设有气态混合物入口和第三气态混合物出口,第三气态混合物出口分别与设置在催化蒸馏上塔上的循环气入口以及后续甲醇分离组件相连;第三换热器,设置在第二气态混合物出口和混合气入口之间。

进一步地,上述甲醇分离组件包括:甲醇溶解罐,甲醇溶解罐的侧壁上设置有甲醇/C4入口和循环水入口,顶部设置有C4出口,底部设置有甲醇水出口,循环水入口位于甲醇/C4入口和C4出口之间;甲醇萃取罐,甲醇萃取罐的侧壁上设置有甲醇水入口和自循环水入口,顶部设置有甲醇物料出口,底部设置有循环水出口和自循环水出口,自循环水出口与自循环水入口之间设置有第四换热器;甲醇水出口与甲醇水入口相连,循环水出口与循环水入口相连,C4出口与下游的C4分离组件相连,甲醇物料出口与甲醇回收罐相连。

进一步地,上述甲醇分离组件包括:第五换热器,设置在甲醇水出口与甲醇水入口之间,并且与循环水出口和循环水入口相通。

进一步地,上述C4分离系统包括:脱丁烷塔,其上侧壁设置有C4入口,底部设置有脱丁烷出口、顶部设置有第一重C4出口;丁烯-1精馏塔,其上侧壁设置有待精馏入口、顶部设置有丁烯-1出口、底部设置有第二重C4出口;C4入口与上游的甲醇分离组件相连,脱丁烷出口与待精馏入口相连通。

应用本发明的技术方案一种MTBE生产系统,通过将煤基碳四供应部与加氢反应组件相连,流经加氢组件和脱氢塔组件后再进入MTBE反应罐进行醚化反应。这种MTBE生产系统在使用时,将煤基碳四混合物和氢气一起加入到加氢反应组件中,使得煤基碳四混合物中的1,3丁二烯及一些少量的碳五不饱和烃,例如,2-甲基丁烯-1、2-甲基丁烯-2或者其他烯烃,与氢气在加氢组件中发生加氢反应生成丁烷及其他烷基,从而去除煤基碳四混合物中的1,3丁二烯和少量的碳五不饱和烃。再将加氢脱杂后的煤基碳四经脱氢塔组件脱氢处理后与甲醇一起加入至MTBE反应罐进行醚化反应生成MTBE产品。

这样的MTBE生产系统实现了先除杂后反应的工艺路线,避免了1,3丁二烯和少量存在的不饱和烃,例如,2-甲基丁烯-1和2-甲基丁烯-2,发生自聚反应,生成高分子聚合物的现象,从而不会发生高分子聚合物吸附在醚化催化剂床层中,导致催化剂的活性降低的问题,进而提高了MTBE反应效率;降低了出现高聚物混进MTBE产品中的现象的几率,最终提高了MTBE产品的质量,满足了工艺包设计标准的要求,具有良好的经济效益。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明实施例的MTBE系统的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式的附图,对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术部分所介绍的,现有技术中存在MTBE中二聚物、三聚物的含量超标,一直未能达到工艺包设计要求标准的问题。为了解决这一问题,本发明发明人提供了一种MTBE生产系统。如图1所示,这种MTBE生产系统包括甲醇供应部10、煤基碳四供应部20、氢气供应部30、MTBE反应罐40、加氢反应组件和脱氢塔组件。其中,MTBE反应罐40上设有甲醇入料口、异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口,甲醇入料口与甲醇供应部10相连。加氢反应组件上设有煤基碳四入料口和氢气入料口,以及氢化反应物料出口,煤基碳四入料口与煤基碳四供应部20相连,氢气入料口与氢气供应部30相连。而脱氢塔组件上设有待脱氢物料入口和重质物料出口,待脱氢物料入口与氢化反应物料出口相连,重质物料出口与异丁烯入料口相连。

本发明上述MTBE生产系统,通过将煤基碳四供应部与加氢反应组件相连,流经加氢组件和脱氢塔组件后再进入MTBE反应罐进行醚化反应。这种MTBE生产系统在使用时,将煤基碳四混合物和氢气一起加入到加氢反应组件中,使得煤基碳四混合物中的1,3丁二烯及一些少量的碳五不饱和烃,例如,2-甲基丁烯-1、2-甲基丁烯-2或者其他烯烃,与氢气在加氢组件中发生加氢反应生成丁烷及其他烷基,从而去除煤基碳四混合物中的1,3丁二烯和少量的碳五不饱和烃。再将加氢脱杂后的煤基碳四经脱氢塔组件脱氢处理后与甲醇一起加入至MTBE反应罐进行醚化反应生成MTBE产品。

这样的MTBE生产系统实现了先除杂后反应的工艺路线,避免了1,3丁二烯和少量存在的不饱和烃,例如,2-甲基丁烯-1和2-甲基丁烯-2,发生自聚反应,生成高分子聚合物的现象,从而不会发生高分子聚合物吸附在醚化催化剂床层中,导致催化剂的活性降低的问题,进而提高了MTBE反应效率;降低了出现高聚物混进MTBE产品中的现象的几率,最终提高了MTBE产品的质量,满足了工艺包设计标准的要求,具有良好的经济效益。

在实际操作中,上述MTBE生产系统中,连通重质物料出口与异丁烯入料口的煤基碳四管线上还可以依次设置有至少一个换热器和至少一个加热器,煤基碳四首先经过的换热器进行换热降温,之后再经过加热器进行降温,从而满足异丁烯与甲醇醚化反应所需的温度,提高醚化反应的反应效率。

优选地,上述MTBE系统中待脱氢物料入口与氢化反应物料出口之间的连接管线上,设有外排物料口,外排物料口与外置的重碳四罐50相连。在加氢单元出现波动时,可以通过打开外排物料口,使其与重碳四罐50相连,以防止1,3丁二烯或者其他不饱和烃污染下游系统,减小了后续系统的排放量,利于后续系统的清理和保养。

在本发明的一种优选实施方案中,如图1所示,上述加氢反应组件包括第一加氢反应罐61、第二加氢反应罐62和第一换热器63。其中,第一加氢反应罐61上设有煤基碳四入料口和氢气入料口。第二加氢反应罐62位于第一加氢反应罐61的下游,且第二加氢反应罐62上设有氢化反应物料出口;第一换热器63连接在第一加氢反应罐61和第二加氢反应罐62之间。这种两段式加氢组件,有利于使煤基碳四中的1,3丁二烯和其他不饱和烃充分发生加氢反应,完全转化为烷基,而两个加氢反应罐中的第一换热器63则是为了保证烯烃和氢气在进入第二加氢反应罐62前获得合适的反应温度,提高加氢反应的效率。

在本发明的一种优选实施方案中,如图1所示,上述MTBE系统中的脱氢塔组件包括脱氢塔本体71、第一循环罐72和第二换热器73。其中,脱氢塔本体71上设有待脱氢物料入口和重质物料出口,以及气体轻质物料出口和轻质循环物料入口。第一循环罐72上设有气体轻质物料入口,轻质循环物料出口以及燃料气出口;气体轻质物料入口与气体轻质物出料口相连,轻质循环物料出口和轻质循环物料入口相连。第二换热器73设置在气体轻质物料入口与气体轻质物料出口之间的流路上。

采用上述脱氢塔组件结构,煤基碳四经过加氢反应后进入脱氢塔组件的脱氢塔中进行脱氢处理,避免煤基碳四中混有少量的氢气进入下游参与醚化反应,降低反应副产物的生成。同时燃料气在第一循环罐72、第二换热器73与脱氢塔中的循环流动保证了脱氢塔中所需的温度,并且定时的通过第一循环罐72上的燃料气出口定时排出多余的燃料气,利于脱氢工艺的进行。而脱氢后的煤基碳四则通过脱氢塔上的重质物料出口排除,进入下一个工艺环节。

在本发明的一种优选实施方案中,上述MTBE系统中还包括除杂分离系统。如图1所示,该除杂分离系统与MTBE反应罐40的MTBE反应物出料口相连,包括依序设置的MTBE分离组件、甲醇分离组件和C4分离组件。煤基碳四中异丁烯与甲醇发生醚化反应生成MTBE产品后进入MTBE分离组件,回收MTBE产品,而未反应的煤基碳四混合物和甲醇则随后依次进入甲醇分离组件和C4分离组件,回收甲醇和煤基碳四中的丁烯-1、丁烷和重C4。

优选地,如图1所示,上述MTBE分离组件包括:催化蒸馏下塔81和催化蒸馏上塔82。催化蒸馏下塔81的侧壁上设置有第一待催化蒸馏物入口和循环催化物料入口,催化蒸馏下塔81的顶部设置有第一气态混合物出口,催化蒸馏的塔底部设置有MTBE出口;催化蒸馏上塔82的侧壁上设置有第二待催化蒸馏物入口,催化蒸馏上塔82顶部设置有第二气态混合物出口,催化蒸馏上塔82底部设置有循环催化物料出口。第二待催化蒸馏物入口与第一气态混合物出口相连,循环催化物料出口与循环催化物料入口相连,第二气态混合物出口与后续甲醇分离组件相连。

在实际操作中,从MTBE反应罐40反应生成的MTBE产品和未反应的反应物先进入催化蒸馏下塔81,未反应的甲醇和煤基碳四混合物从催化蒸馏下塔81顶部的第一气态混合物出口排除,而MTBE产品则从催化蒸馏下塔81底部设置的MTBE出口排至MTBE产品收集罐中,并且一种更优选的方案是在MTBE产品从催化蒸馏下塔81排除后先经过一道换热器,与从MTBE反应罐40的排除的混合气体进行热交换,不仅降低了MTBE产品的温度,同时保证了混合气体分离出MTBE产品所需的温度。同时,在MTBE产品经过此道换热器后再经过一道换热器,进一步降低MTBE产品的温度,利于MTBE产品的回收。

进一步地,从催化蒸馏下塔81顶部的第一气态混合物出口排除的煤基碳四混合物再进入催化蒸馏上塔82,在催化蒸馏上塔82中,未反应的异丁烯与甲醇再次反应生成MTBE产品,MTBE产品通过催化蒸馏上塔82底部设置有循环催化物料出口排至催化蒸馏下塔81中,进而排入MTBE产品收集罐中,而煤基碳四混合物和甲醇则通过催化蒸馏上塔82顶部设置有第二气态混合物出口进入甲醇分离组件。

经过上述的两步处理,最大限度的回收了MTBE产品,在保证MTBE产品质量的同时还提高了产品产量,经济效益更为显著。

上述MTBE分离组件还包括第二循环罐和第三换热器。第二循环罐上设有气态混合物入口和第三气态混合物出口,第三气态混合物出口分别与设置在催化蒸馏上塔82上的循环气入口以及后续甲醇分离组件相连。第三换热器设置在第二气态混合物出口和混合气入口之间。

上述MTBE分离组件中,第三换热器、第二循环罐和催化蒸馏上塔82三者构成的循环流路,该循环回路使催化蒸馏上塔82中的气体流动呈一动态平衡状态,有利于催化蒸馏上塔82中醚化反应的充分进行,同时第三换热器还可以保证催化蒸馏上塔82中醚化反应所需的温度。在实际操作中,该循环气入口可以设置在第二待催化蒸馏物入口和第二气态物料出口之间,

优选地,如图1所示,上述MTBE系统中甲醇分离组件包括:甲醇溶解罐91和甲醇萃取罐92。甲醇溶解罐91的侧壁上设置有甲醇/C4入口和循环水入口,顶部设置有C4出口,底部设置有甲醇水出口,循环水入口位于甲醇/C4入口和C4出口之间。甲醇萃取罐92的侧壁上设置有甲醇水入口和自循环水入口,顶部设置有甲醇物料出口,底部设置有循环水出口和自循环水出口,自循环水出口与自循环水入口之间设置有第四换热器93;甲醇水出口与甲醇水入口相连,循环水出口与循环水入口相连,C4出口与后续和C4分离组件相连,甲醇物料出口与甲醇回收罐相连。

上述甲醇分离组件通过设置甲醇溶解罐91和甲醇萃取罐92能够使得混合在煤基碳四混合物的甲醇通过溶解-萃取的方式与煤基碳四混合物进行分离,对甲醇进行回收,降低原料损耗。

在实际操作中,经过MTBE分离组后的煤基碳四混合物和甲醇随后首先进入甲醇分离组件中的甲醇溶解罐91,为了利于甲醇的充分溶解,在进入甲醇溶解罐91之前,可以设置一个换热器,对混合气体进行降温。在甲醇溶解罐91中,甲醇充分溶解在水中,而煤基碳四混合物则通过甲醇溶解罐91中顶部设置的C4出口排入至C4分离组件;进一步地,甲醇水从甲醇溶解罐91底部设置的甲醇水出口进入甲醇萃取罐92,在甲醇萃取罐92中甲醇水通过自循环水出口进入第五换热器94,对甲醇水进行加温,实现甲醇与水的分离,之后甲醇由甲醇物料出口排入甲醇收集罐中,同时被分离的循环水则通过循环水出口排出再次进入甲醇溶解罐91进行循环利用。

在本发明的一种优选实施方式中,如图1所示,在循环水出口与循环水入口之间一次设置有第五换热器94和一个酸洗净化罐,其中第五换热器94同时与甲醇水出口和甲醇水入口相通,循环水经过第五换热器94时,与来自甲醇溶解罐91的甲醇水进行换热降温。在本发明的一种更优选的实施方式中,循环水经过第五换热器94换热后,进一步另一道换热器进行降温。同时因为循环水溶解甲醇,会使循环水显弱碱性,所以循环水经过两道换热器后再进入酸洗净化罐,使循环水一直保持中性,通过以上步骤不仅可以循环利用溶解水而且还可以最大限度的在甲醇溶解罐91中溶解、回收甲醇。

优选地,如图1所示,上述MTBE系统中的C4分离系统包括:脱丁烷塔101和丁烯-1精馏塔102。脱丁烷塔101上侧壁设置有C4入口,底部设置有脱丁烷出口、顶部设置有第一重C4出口;丁烯-1精馏塔102上侧壁设置有待精馏入口、顶部设置有丁烯—1出口、底部设置有第二重C4出口;C4入口与上游的所述甲醇分离组件相连,脱丁烷出口与待精馏入口相连通。

在实际操作中,从甲醇溶解罐91中排除的煤基碳四混合物与来自脱氢塔组件的煤基碳四反应物换热升温后进入脱丁烷塔101,去除煤基碳四混合物中的丁烷,脱丁烷后的煤基碳四混合物的其中一部分通过第一重C4出口进入重C4收集罐,另一部分则通过脱丁烷出口进入丁烯-1精馏塔,在丁烯—1精馏塔中回收其中的丁烯—1,丁烯—1通过第二重C4出口排入丁烯-1收集罐中,而残余的重C4则通过第二重C4进入重C4收集罐中,进行回收。

以下将结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1

来碳四供应部的煤基C4进入加氢反应组件,与配比适量的氢气进行加氢反应,待加氢合格后,物料切至脱氢塔,在脱氢塔中脱除加氢残余的氢气和原料中的轻组分,底部出料通过换热器降温后进入醚化反应器与来自甲醇供应部的甲醇进行醚化反应,醚化后C4进入催化蒸馏下塔,在催化蒸馏下塔中进行MTBE产品的分离,MTBE产品自催化蒸馏下塔底部采出进入MTBE产品罐,顶部物料进入催化蒸馏上塔,在催化蒸馏上塔中进一步进行醚化反应器,底部物料循环至下塔,顶部甲醇/C4物料进入甲醇回收系统,甲醇经过萃取回收后返回甲醇供应部回收利用,C4物料则进入丁烯-1单元,脱丁烷塔T,丁烯-1精馏塔,丁烯-1产品自塔顶侧线采出进入丁烯-1产品罐,重C4自塔底采出重C4罐。

对比例1

来自碳四供应部的煤基C4和来自甲醇供应部的甲醇一起进入醚化反应器进行醚化反应器,醚化后C4进入催化蒸馏下塔,在催化蒸馏下塔中进行MTBE产品的分离,MTBE产品自催化蒸馏下塔底部采出进入MTBE产品罐,顶部物料进入催化蒸馏上塔,在催化蒸馏上塔中进一步进行醚化反应器,底部物料循环至下塔,顶部甲醇/C4物料进入甲醇回收系统,甲醇经过萃取回收后返回甲醇供应部回收利用,C4物料则进入加氢反应组件,与氢气进行加氢反应,随后进入脱氢塔,在脱氢塔中脱除加氢残余的氢气和原料中的轻组分,之后C4物料则进入丁烯-1单元,脱丁烷塔T,丁烯-1精馏塔,丁烯-1产品自塔顶侧线采出进入丁烯-1产品罐,重C4自塔底采出重C4罐。

在实施例1和对比例1不同的操作工艺下,每9小时取一次产品样并其进行检测,每个工艺下共取7次样,确定其不同组分的含量百分比,最终产品质量百分比对比数据如下:

实施例1中在先加氢后醚化的操作工艺下,产品气中不同组分的含量百分比:

对比例1中在先醚化后加氢的操作工艺下,产品气中不同组分的含量百分比:

采样时间 甲醇% MTBE MSBE 叔丁醇% C4% DIB% 三聚 C5+%

% % 物% 1 0.06 84.53 0.98 3.1 0.35 4.9 1.5 4.58 2 0.05 85.69 1.12 1.6 0.48 4.37 2.08 4.61 3 0.07 86.09 1.44 1.04 0.65 3.37 2.57 4.77 4 0.05 86.49 1.22 0.98 0.58 3.39 2.62 4.67 5 0.06 87.1 1.35 0.78 0.37 3.51 3.07 3.76 6 0.06 86.33 1.96 0.73 0.34 3.27 3.77 3.54 7 0.06 86.61 1.88 0.81 0.34 3.13 3.49 3.68

通过产品质量分析对比可以发现,改造后通过先加氢后醚化生产工艺生产出来的MTBE产品质量明显提高,MTBE含量:由84%~87%提高至92.5%~94.4%;有效成分(MTBE+MSBE+叔丁醇)含量由改造前的88.41%~89.23%提高到了95.01%~96.63%,而DIB和三聚物的总含量由原先的6.01%~7.04%降低到了1.41%~1.71%,降低了5~6%百分点,产品质量达到了裂解碳四和FCC碳四生产的MTBE的指标,也满足了市场作为汽油添加剂的要求,产品质量合格。丁烯-1产品质量正常,未受影响。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510129091.3 (22)申请日 2015.03.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104803832 A (43)申请公布日 2015.07.29 (73)专利权人 中国神华能源股份有限公司 地址 100011 北京市东城区安外西滨河路 22号神华大厦 专利权人 中国神华煤制油化工有限公司包 头煤化工分公司 中国神华煤制油化工有限公司 (72)发明人 武兴彬金海峰蒋志魁李铁 吴现倍颜文革王爽秦维彦 贾旭飞 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代。

2、理有限 责任公司 11240 代理人 吴贵明张永明 (51)Int.Cl. C07C 43/04(2006.01) C07C 41/06(2006.01) 审查员 杨永明 (54)发明名称 MTBE 生产系统 (57)摘要 本发明提供了一种MTBE生产系统。 该MTBE生 产系统包括: 甲醇供应部; 煤基碳四供应部; 氢气 供应部; MTBE反应罐, 其上设有甲醇入料口、 异丁 烯入料口以及MTBE反应物出料口, 甲醇入料口与 甲醇供应部相连; 加氢反应组件, 其上设有煤基 碳四入料口和氢气入料口, 以及氢化反应物料出 口, 煤基碳四入料口与煤基碳四供应部相连, 氢 气入料口与氢气供应部相连;。

3、 脱氢塔组件, 其上 设有待脱氢物料入口和重质物料出口, 待脱氢物 料入口与氢化反应物料出口相连, 重质物料出口 与异丁烯入料口相连。 上述MTBE生产系统实现了 先除杂后反应的工艺路线, 避免了高分子聚合物 的生成, 进而避免由此导致催化剂的活性降低的 问题, 提高了MTBE产品的质量。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 104803832 B 2017.03.22 CN 104803832 B 1.一种MTBE生产系统, 其特征在于, 所述MTBE生产系统包括: 甲醇供应部(10); 煤基碳四供应部(20); 氢气供应部(30); MTBE反应罐(40), 其上设有甲醇入料口、 。

4、异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口, 所述甲 醇入料口与所述甲醇供应部相连; 加氢反应组件, 其上设有煤基碳四入料口和氢气入料口, 以及氢化反应物料出口, 所述 煤基碳四入料口与所述煤基碳四供应部(20)相连, 氢气入料口与所述氢气供应部(30)相 连; 脱氢塔组件, 其上设有待脱氢物料入口和重质物料出口, 所述待脱氢物料入口与所述 氢化反应物料出口相连, 所述重质物料出口与所述异丁烯入料口相连, 所述脱氢塔组件包 括: 脱氢塔本体(71), 其上设有所述待脱氢物料入口和所述重质物料出口, 以及气体轻质 物料出口和轻质循环物料入口; 第一循环罐(72), 其上设有气体轻质物料入口, 轻质循环。

5、物料出口以及燃料气出口; 所 述气体轻质物料入口与所述气体轻质物出料口相连, 所述轻质循环物料出口和所述轻质循 环物料入口相连; 第二换热器(73), 设置在所述气体轻质物料入口与所述气体轻质物料出口之间的流路 上。 2.根据权利要求1所述的系统, 其特征在于, 所述待脱氢物料入口与所述氢化反应物料 出口之间的连接管线上设有外排物料口, 所述外排物料口与外置的重碳四罐(50)相连。 3.根据权利要求1或2所述的系统, 其特征在于, 所述加氢反应组件包括: 第一加氢反应罐(61), 所述煤基碳四入料口和所述氢气入料口位于所述第一加氢反应 罐(61)上; 第二加氢反应罐(62), 位于所述第一加氢。

6、反应罐(61)的下游, 且所述氢化反应物料出 口位于所述第二加氢反应罐(62)上; 第一换热器(63), 连接在所述第一加氢反应罐(61)和所述第二加氢反应罐(62)之间。 4.根据权利要求2所述的系统, 其特征在于, 所述MTBE反应系统还包括除杂分离系统, 所述除杂分离系统与所述MTBE反应罐(40)的MTBE反应物出料口相连, 包括依序设置的MTBE 分离组件、 甲醇分离组件和C4分离组件。 5.根据权利要求4所述的系统, 其特征在于, 所述MTBE分离组件包括: 催化蒸馏下塔(81), 所述催化蒸馏下塔(81)的侧壁上设置有第一待催化蒸馏物入口和 循环催化物料入口, 所述催化蒸馏下塔(。

7、81)的顶部设置有第一气态混合物出口, 所述催化 蒸馏下塔(81)底部设置有MTBE出口; 催化蒸馏上塔(82), 所述催化蒸馏上塔(82)的侧壁上设置有第二待催化蒸馏物入口, 所述催化蒸馏上塔(82)顶部设置有第二气态混合物出口, 所述催化蒸馏上塔(82)底部设置 有循环催化物料出口; 所述第二待催化蒸馏物入口与所述第一气态混合物出口相连, 所述循环催化物料出口 与所述循环催化物料入口相连, 所述第二气态混合物出口与后续甲醇分离组件相连。 权利要求书 1/2 页 2 CN 104803832 B 2 6.根据权利要求5所述的系统, 其特征在于, 所述MTBE分离组件还包括: 第二循环罐, 其。

8、上设有气态混合物入口和第三气态混合物出口, 所述第三气态混合物 出口分别与设置在所述催化蒸馏上塔(82)上的循环气入口以及后续甲醇分离组件相连; 第三换热器, 设置在所述第二气态混合物出口和所述混合气入口之间。 7.根据权利要求4所述的系统, 其特征在于, 所述甲醇分离组件包括: 甲醇溶解罐(91), 所述甲醇溶解罐(91)的侧壁上设置有甲醇/C4入口和循环水入口, 顶 部设置有C4出口, 底部设置有甲醇水出口, 所述循环水入口位于所述甲醇/C4入口和所述C4 出口之间; 甲醇萃取罐(92), 所述甲醇萃取罐(92)的侧壁上设置有甲醇水入口和自循环水入口, 顶部设置有甲醇物料出口, 底部设置有。

9、循环水出口和自循环水出口, 所述自循环水出口与 所述自循环水入口之间设置有第四换热器(93); 所述甲醇水出口与所述甲醇水入口相连, 所述循环水出口与所述循环水入口相连, 所 述C4出口与下游的C4分离组件相连, 所述甲醇物料出口与甲醇回收罐相连。 8.根据权利要求7所述的系统, 其特征在于, 所述甲醇分离组件包括: 第五换热器(94), 设置在所述甲醇水出口与所述甲醇水入口之间, 并且与所述循环水 出口和所述循环水入口相通。 9.根据权利要求4所述的系统, 其特征在于, 所述C4分离系统包括: 脱丁烷塔(101), 其上侧壁设置有C4入口, 底部设置有脱丁烷出口、 顶部设置有第一重C4 出口。

10、; 丁烯-1精馏塔(102), 其上侧壁设置有待精馏入口、 顶部设置有丁烯-1出口、 底部设置 有第二重C4出口; 所述C4入口与上游的所述甲醇分离组件相连, 所述脱丁烷出口与所述待精馏入口相连 通。 权利要求书 2/2 页 3 CN 104803832 B 3 MTBE生产系统 技术领域 0001 本发明涉及化工领域, 具体而言, 涉及一种MTBE生产系统 背景技术 0002 乙烯、 丙烯是当今世界最重要的化工产品之一, 其主要是通过石油裂解生产, 这就 造成了石油的大量消耗。 DMTO是以煤或天然气替代石油做原料生产乙烯和丙烯的技术。 对 于产品大国的中国而言, 用DMTO技术生产的乙烯和。

11、丙烯比石油为原料的更具有市场竞争 力。 DMTO工业化技术研发成功, 对于减少我国石油入口、 开辟我国烯烃产业新途径具有重要 意义。 同时也标志着我国甲醇加工能力将由万吨级装置一举跨越到百万吨级大型装置。 0003 在上述制备乙烯和丙烯的过程中, 同时伴随有副产品煤基碳四混合物的产生, 为 了提高混合碳四的综合利用率, 现有技术中利用副产的煤基碳四混合物制备MTBE产品。 然 而, 在实际生产过程中由副产的煤基碳四混合物制备的MTBE产品一直未能达到用作汽油调 和剂的市场要求, 这主要是因为MTBE产品中二聚物、 三聚物的含量超标, 二、 三聚物的总含 量在68之间, 导致MTBE及其有效成分。

12、(MSBE+叔丁醇)的含量偏低, 产品呈淡黄色, 属于 不合格品, 影响产品的销售。 MTBE: 甲基叔丁基醚, MSBE: 甲基仲丁基醚, 是1-丁烯与甲醇的 反应产物。 0004 而上述MTBE产品中二聚物、 三聚物的含量超标主要是因为煤基碳四混合物中的1, 3丁二烯的含量过高和少量不饱和烯烃的存在, 而1,3丁二烯及少量存在的不饱和烃(2-甲 基丁烯-1, 2-甲基丁烯-2等)极易发生自聚反应, 反应生成二聚物或者三聚物, 这种高分子 聚合物会部分会吸附在醚化催化剂床层中, 部分进入MTBE产品中, 吸附在催化剂床层的聚 合物会影响催化剂的活性, 最终影响催化剂的效率和催化剂寿命。 进入。

13、MTBE产品的高分子 聚合物就直接影响了产品质量, 并且随着装置的开停车, 吸附在催化剂床层的高分子聚合 物也会脱落至MTBE产品中, 致使最终产品MTBE中二聚物、 三聚物的含量超标, 达不到产品要 求标准。 0005 基于上述问题, 有必要提出一种有效的方法, 以降低MTBE中二聚物和三聚物的含 量, 进而提高MTBE产品的质量, 达到产品要求标准。 发明内容 0006 本发明旨在提供一种MTBE生产系统, 以降低MTBE中二聚物和三聚物的含量。 0007 为了实现上述目的, 根据本发明的一个方面, 提供了一种MTBE生产系统, 该MTBE生 产系统包括: 甲醇供应部; 煤基碳四供应部; 。

14、氢气供应部; MTBE反应罐, 其上设有甲醇入料 口、 异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口, 甲醇入料口与甲醇供应部相连; 加氢反应组件, 其上设有煤基碳四入料口和氢气入料口, 以及氢化反应物料出口, 煤基碳四入料口与煤基 碳四供应部相连, 氢气入料口与氢气供应部相连; 脱氢塔组件, 其上设有待脱氢物料入口和 重质物料出口, 待脱氢物料入口与氢化反应物料出口相连, 重质物料出口与异丁烯入料口 相连。 说明书 1/7 页 4 CN 104803832 B 4 0008 进一步地, 上述待脱氢物料入口与氢化反应物料出口之间的连接管线上设有外排 物料口, 外排物料口与外置的重碳四罐相连。 0009。

15、 进一步地, 上述加氢反应组件包括: 第一加氢反应罐, 煤基碳四入料口和氢气入料 口位于第一加氢反应罐上; 第二加氢反应罐, 位于第一加氢反应罐的下游, 且氢化反应物料 出口位于第二加氢反应罐上; 第一换热器, 连接在第一加氢反应罐和第二加氢反应罐之间。 0010 进一步地, 上述脱氢塔组件包括: 脱氢塔本体, 其上设有待脱氢物料入口和重质物 料出口, 以及气体轻质物料出口和轻质循环物料入口; 第一循环罐, 其上设有气体轻质物料 入口, 轻质循环物料出口以及燃料气出口; 气体轻质物料入口与气体轻质物出料口相连, 轻 质循环物料出口和轻质循环物料入口相连; 第二换热器, 设置在气体轻质物料入口与。

16、气体 轻质物料出口之间的流路上。 0011 进一步地, 上述MTBE反应系统还包括除杂分离系统, 除杂分离系统与MTBE反应罐 的MTBE反应物出料口相连, 包括依序设置的MTBE分离组件、 甲醇分离组件和C4分离组件。 0012 进一步地, 上述MTBE分离组件包括: 催化蒸馏下塔, 催化蒸馏下塔的侧壁上设置有 第一待催化蒸馏物入口和循环催化物料入口, 催化蒸馏下塔的顶部设置有第一气态混合物 出口, 催化蒸馏下塔底部设置有MTBE出口; 催化蒸馏上塔, 催化蒸馏上塔的侧壁上设置有第 二待催化蒸馏物入口, 催化蒸馏上塔顶部设置有第二气态混合物出口, 催化蒸馏上塔底部 设置有循环催化物料出口; 。

17、第二待催化蒸馏物入口与第一气态混合物出口相连, 循环催化 物料出口与循环催化物料入口相连, 第二气态混合物出口与后续甲醇分离组件相连。 0013 进一步地, 上述MTBE分离组件还包括: 第二循环罐, 其上设有气态混合物入口和第 三气态混合物出口, 第三气态混合物出口分别与设置在催化蒸馏上塔上的循环气入口以及 后续甲醇分离组件相连; 第三换热器, 设置在第二气态混合物出口和混合气入口之间。 0014 进一步地, 上述甲醇分离组件包括: 甲醇溶解罐, 甲醇溶解罐的侧壁上设置有甲 醇/C4入口和循环水入口, 顶部设置有C4出口, 底部设置有甲醇水出口, 循环水入口位于甲 醇/C4入口和C4出口之间。

18、; 甲醇萃取罐, 甲醇萃取罐的侧壁上设置有甲醇水入口和自循环水 入口, 顶部设置有甲醇物料出口, 底部设置有循环水出口和自循环水出口, 自循环水出口与 自循环水入口之间设置有第四换热器; 甲醇水出口与甲醇水入口相连, 循环水出口与循环 水入口相连, C4出口与下游的C4分离组件相连, 甲醇物料出口与甲醇回收罐相连。 0015 进一步地, 上述甲醇分离组件包括: 第五换热器, 设置在甲醇水出口与甲醇水入口 之间, 并且与循环水出口和循环水入口相通。 0016 进一步地, 上述C4分离系统包括: 脱丁烷塔, 其上侧壁设置有C4入口, 底部设置有脱 丁烷出口、 顶部设置有第一重C4出口; 丁烯-1精。

19、馏塔, 其上侧壁设置有待精馏入口、 顶部设 置有丁烯-1出口、 底部设置有第二重C4出口; C4入口与上游的甲醇分离组件相连, 脱丁烷出 口与待精馏入口相连通。 0017 应用本发明的技术方案一种MTBE生产系统, 通过将煤基碳四供应部与加氢反应组 件相连, 流经加氢组件和脱氢塔组件后再进入MTBE反应罐进行醚化反应。 这种MTBE生产系 统在使用时, 将煤基碳四混合物和氢气一起加入到加氢反应组件中, 使得煤基碳四混合物 中的1,3丁二烯及一些少量的碳五不饱和烃, 例如, 2-甲基丁烯-1、 2-甲基丁烯-2或者其他 烯烃, 与氢气在加氢组件中发生加氢反应生成丁烷及其他烷基, 从而去除煤基碳四。

20、混合物 中的1,3丁二烯和少量的碳五不饱和烃。 再将加氢脱杂后的煤基碳四经脱氢塔组件脱氢处 说明书 2/7 页 5 CN 104803832 B 5 理后与甲醇一起加入至MTBE反应罐进行醚化反应生成MTBE产品。 0018 这样的MTBE生产系统实现了先除杂后反应的工艺路线, 避免了1,3丁二烯和少量 存在的不饱和烃, 例如, 2-甲基丁烯-1和2-甲基丁烯-2, 发生自聚反应, 生成高分子聚合物 的现象, 从而不会发生高分子聚合物吸附在醚化催化剂床层中, 导致催化剂的活性降低的 问题, 进而提高了MTBE反应效率; 降低了出现高聚物混进MTBE产品中的现象的几率, 最终提 高了MTBE产品。

21、的质量, 满足了工艺包设计标准的要求, 具有良好的经济效益。 附图说明 0019 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解, 本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中: 0020 图1示出了根据本发明实施例的MTBE系统的流程示意图。 具体实施方式 0021 下面将结合本发明实施方式的附图, 对本发明的实施例中的技术方案进行详细的 说明, 需要说明的是, 在不冲突的情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组 合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 0022 正如背景技术部分所介绍的, 现有技术中存在MTBE中。

22、二聚物、 三聚物的含量超标, 一直未能达到工艺包设计要求标准的问题。 为了解决这一问题, 本发明发明人提供了一种 MTBE生产系统。 如图1所示, 这种MTBE生产系统包括甲醇供应部10、 煤基碳四供应部20、 氢气 供应部30、 MTBE反应罐40、 加氢反应组件和脱氢塔组件。 其中, MTBE反应罐40上设有甲醇入 料口、 异丁烯入料口以及MTBE反应物出料口, 甲醇入料口与甲醇供应部10相连。 加氢反应组 件上设有煤基碳四入料口和氢气入料口, 以及氢化反应物料出口, 煤基碳四入料口与煤基 碳四供应部20相连, 氢气入料口与氢气供应部30相连。 而脱氢塔组件上设有待脱氢物料入 口和重质物料。

23、出口, 待脱氢物料入口与氢化反应物料出口相连, 重质物料出口与异丁烯入 料口相连。 0023 本发明上述MTBE生产系统, 通过将煤基碳四供应部与加氢反应组件相连, 流经加 氢组件和脱氢塔组件后再进入MTBE反应罐进行醚化反应。 这种MTBE生产系统在使用时, 将 煤基碳四混合物和氢气一起加入到加氢反应组件中, 使得煤基碳四混合物中的1,3丁二烯 及一些少量的碳五不饱和烃, 例如, 2-甲基丁烯-1、 2-甲基丁烯-2或者其他烯烃, 与氢气在 加氢组件中发生加氢反应生成丁烷及其他烷基, 从而去除煤基碳四混合物中的1,3丁二烯 和少量的碳五不饱和烃。 再将加氢脱杂后的煤基碳四经脱氢塔组件脱氢处理。

24、后与甲醇一起 加入至MTBE反应罐进行醚化反应生成MTBE产品。 0024 这样的MTBE生产系统实现了先除杂后反应的工艺路线, 避免了1,3丁二烯和少量 存在的不饱和烃, 例如, 2-甲基丁烯-1和2-甲基丁烯-2, 发生自聚反应, 生成高分子聚合物 的现象, 从而不会发生高分子聚合物吸附在醚化催化剂床层中, 导致催化剂的活性降低的 问题, 进而提高了MTBE反应效率; 降低了出现高聚物混进MTBE产品中的现象的几率, 最终提 高了MTBE产品的质量, 满足了工艺包设计标准的要求, 具有良好的经济效益。 0025 在实际操作中, 上述MTBE生产系统中, 连通重质物料出口与异丁烯入料口的煤基。

25、 碳四管线上还可以依次设置有至少一个换热器和至少一个加热器, 煤基碳四首先经过的换 说明书 3/7 页 6 CN 104803832 B 6 热器进行换热降温, 之后再经过加热器进行降温, 从而满足异丁烯与甲醇醚化反应所需的 温度, 提高醚化反应的反应效率。 0026 优选地, 上述MTBE系统中待脱氢物料入口与氢化反应物料出口之间的连接管线 上, 设有外排物料口, 外排物料口与外置的重碳四罐50相连。 在加氢单元出现波动时, 可以 通过打开外排物料口, 使其与重碳四罐50相连, 以防止1,3丁二烯或者其他不饱和烃污染下 游系统, 减小了后续系统的排放量, 利于后续系统的清理和保养。 0027。

26、 在本发明的一种优选实施方案中, 如图1所示, 上述加氢反应组件包括第一加氢反 应罐61、 第二加氢反应罐62和第一换热器63。 其中, 第一加氢反应罐61上设有煤基碳四入料 口和氢气入料口。 第二加氢反应罐62位于第一加氢反应罐61的下游, 且第二加氢反应罐62 上设有氢化反应物料出口; 第一换热器63连接在第一加氢反应罐61和第二加氢反应罐62之 间。 这种两段式加氢组件, 有利于使煤基碳四中的1,3丁二烯和其他不饱和烃充分发生加氢 反应, 完全转化为烷基, 而两个加氢反应罐中的第一换热器63则是为了保证烯烃和氢气在 进入第二加氢反应罐62前获得合适的反应温度, 提高加氢反应的效率。 00。

27、28 在本发明的一种优选实施方案中, 如图1所示, 上述MTBE系统中的脱氢塔组件包括 脱氢塔本体71、 第一循环罐72和第二换热器73。 其中, 脱氢塔本体71上设有待脱氢物料入口 和重质物料出口, 以及气体轻质物料出口和轻质循环物料入口。 第一循环罐72上设有气体 轻质物料入口, 轻质循环物料出口以及燃料气出口; 气体轻质物料入口与气体轻质物出料 口相连, 轻质循环物料出口和轻质循环物料入口相连。 第二换热器73设置在气体轻质物料 入口与气体轻质物料出口之间的流路上。 0029 采用上述脱氢塔组件结构, 煤基碳四经过加氢反应后进入脱氢塔组件的脱氢塔中 进行脱氢处理, 避免煤基碳四中混有少量。

28、的氢气进入下游参与醚化反应, 降低反应副产物 的生成。 同时燃料气在第一循环罐72、 第二换热器73与脱氢塔中的循环流动保证了脱氢塔 中所需的温度, 并且定时的通过第一循环罐72上的燃料气出口定时排出多余的燃料气, 利 于脱氢工艺的进行。 而脱氢后的煤基碳四则通过脱氢塔上的重质物料出口排除, 进入下一 个工艺环节。 0030 在本发明的一种优选实施方案中, 上述MTBE系统中还包括除杂分离系统。 如图1所 示, 该除杂分离系统与MTBE反应罐40的MTBE反应物出料口相连, 包括依序设置的MTBE分离 组件、 甲醇分离组件和C4分离组件。 煤基碳四中异丁烯与甲醇发生醚化反应生成MTBE产品 后。

29、进入MTBE分离组件, 回收MTBE产品, 而未反应的煤基碳四混合物和甲醇则随后依次进入 甲醇分离组件和C4分离组件, 回收甲醇和煤基碳四中的丁烯-1、 丁烷和重C4。 0031 优选地, 如图1所示, 上述MTBE分离组件包括: 催化蒸馏下塔81和催化蒸馏上塔82。 催化蒸馏下塔81的侧壁上设置有第一待催化蒸馏物入口和循环催化物料入口, 催化蒸馏下 塔81的顶部设置有第一气态混合物出口, 催化蒸馏的塔底部设置有MTBE出口; 催化蒸馏上 塔82的侧壁上设置有第二待催化蒸馏物入口, 催化蒸馏上塔82顶部设置有第二气态混合物 出口, 催化蒸馏上塔82底部设置有循环催化物料出口。 第二待催化蒸馏物。

30、入口与第一气态 混合物出口相连, 循环催化物料出口与循环催化物料入口相连, 第二气态混合物出口与后 续甲醇分离组件相连。 0032 在实际操作中, 从MTBE反应罐40反应生成的MTBE产品和未反应的反应物先进入催 化蒸馏下塔81, 未反应的甲醇和煤基碳四混合物从催化蒸馏下塔81顶部的第一气态混合物 说明书 4/7 页 7 CN 104803832 B 7 出口排除, 而MTBE产品则从催化蒸馏下塔81底部设置的MTBE出口排至MTBE产品收集罐中, 并且一种更优选的方案是在MTBE产品从催化蒸馏下塔81排除后先经过一道换热器, 与从 MTBE反应罐40的排除的混合气体进行热交换, 不仅降低了。

31、MTBE产品的温度, 同时保证了混 合气体分离出MTBE产品所需的温度。 同时, 在MTBE产品经过此道换热器后再经过一道换热 器, 进一步降低MTBE产品的温度, 利于MTBE产品的回收。 0033 进一步地, 从催化蒸馏下塔81顶部的第一气态混合物出口排除的煤基碳四混合物 再进入催化蒸馏上塔82, 在催化蒸馏上塔82中, 未反应的异丁烯与甲醇再次反应生成MTBE 产品, MTBE产品通过催化蒸馏上塔82底部设置有循环催化物料出口排至催化蒸馏下塔81 中, 进而排入MTBE产品收集罐中, 而煤基碳四混合物和甲醇则通过催化蒸馏上塔82顶部设 置有第二气态混合物出口进入甲醇分离组件。 0034 。

32、经过上述的两步处理, 最大限度的回收了MTBE产品, 在保证MTBE产品质量的同时 还提高了产品产量, 经济效益更为显著。 0035 上述MTBE分离组件还包括第二循环罐和第三换热器。 第二循环罐上设有气态混合 物入口和第三气态混合物出口, 第三气态混合物出口分别与设置在催化蒸馏上塔82上的循 环气入口以及后续甲醇分离组件相连。 第三换热器设置在第二气态混合物出口和混合气入 口之间。 0036 上述MTBE分离组件中, 第三换热器、 第二循环罐和催化蒸馏上塔82三者构成的循 环流路, 该循环回路使催化蒸馏上塔82中的气体流动呈一动态平衡状态, 有利于催化蒸馏 上塔82中醚化反应的充分进行, 同。

33、时第三换热器还可以保证催化蒸馏上塔82中醚化反应所 需的温度。 在实际操作中, 该循环气入口可以设置在第二待催化蒸馏物入口和第二气态物 料出口之间, 0037 优选地, 如图1所示, 上述MTBE系统中甲醇分离组件包括: 甲醇溶解罐91和甲醇萃 取罐92。 甲醇溶解罐91的侧壁上设置有甲醇/C4入口和循环水入口, 顶部设置有C4出口, 底部 设置有甲醇水出口, 循环水入口位于甲醇/C4入口和C4出口之间。 甲醇萃取罐92的侧壁上设 置有甲醇水入口和自循环水入口, 顶部设置有甲醇物料出口, 底部设置有循环水出口和自 循环水出口, 自循环水出口与自循环水入口之间设置有第四换热器93; 甲醇水出口与。

34、甲醇 水入口相连, 循环水出口与循环水入口相连, C4出口与后续和C4分离组件相连, 甲醇物料出 口与甲醇回收罐相连。 0038 上述甲醇分离组件通过设置甲醇溶解罐91和甲醇萃取罐92能够使得混合在煤基 碳四混合物的甲醇通过溶解-萃取的方式与煤基碳四混合物进行分离, 对甲醇进行回收, 降 低原料损耗。 0039 在实际操作中, 经过MTBE分离组后的煤基碳四混合物和甲醇随后首先进入甲醇分 离组件中的甲醇溶解罐91, 为了利于甲醇的充分溶解, 在进入甲醇溶解罐91之前, 可以设置 一个换热器, 对混合气体进行降温。 在甲醇溶解罐91中, 甲醇充分溶解在水中, 而煤基碳四 混合物则通过甲醇溶解罐9。

35、1中顶部设置的C4出口排入至C4分离组件; 进一步地, 甲醇水从甲 醇溶解罐91底部设置的甲醇水出口进入甲醇萃取罐92, 在甲醇萃取罐92中甲醇水通过自循 环水出口进入第五换热器94, 对甲醇水进行加温, 实现甲醇与水的分离, 之后甲醇由甲醇物 料出口排入甲醇收集罐中, 同时被分离的循环水则通过循环水出口排出再次进入甲醇溶解 罐91进行循环利用。 说明书 5/7 页 8 CN 104803832 B 8 0040 在本发明的一种优选实施方式中, 如图1所示, 在循环水出口与循环水入口之间一 次设置有第五换热器94和一个酸洗净化罐, 其中第五换热器94同时与甲醇水出口和甲醇水 入口相通, 循环水。

36、经过第五换热器94时, 与来自甲醇溶解罐91的甲醇水进行换热降温。 在本 发明的一种更优选的实施方式中, 循环水经过第五换热器94换热后, 进一步另一道换热器 进行降温。 同时因为循环水溶解甲醇, 会使循环水显弱碱性, 所以循环水经过两道换热器后 再进入酸洗净化罐, 使循环水一直保持中性, 通过以上步骤不仅可以循环利用溶解水而且 还可以最大限度的在甲醇溶解罐91中溶解、 回收甲醇。 0041 优选地, 如图1所示, 上述MTBE系统中的C4分离系统包括: 脱丁烷塔101和丁烯-1精 馏塔102。 脱丁烷塔101上侧壁设置有C4入口, 底部设置有脱丁烷出口、 顶部设置有第一重C4 出口; 丁烯-。

37、1精馏塔102上侧壁设置有待精馏入口、 顶部设置有丁烯1出口、 底部设置有第 二重C4出口; C4入口与上游的所述甲醇分离组件相连, 脱丁烷出口与待精馏入口相连通。 0042 在实际操作中, 从甲醇溶解罐91中排除的煤基碳四混合物与来自脱氢塔组件的煤 基碳四反应物换热升温后进入脱丁烷塔101, 去除煤基碳四混合物中的丁烷, 脱丁烷后的煤 基碳四混合物的其中一部分通过第一重C4出口进入重C4收集罐, 另一部分则通过脱丁烷出 口进入丁烯-1精馏塔, 在丁烯1精馏塔中回收其中的丁烯1, 丁烯1通过第二重C4出口 排入丁烯-1收集罐中, 而残余的重C4则通过第二重C4进入重C4收集罐中, 进行回收。 。

38、0043 以下将结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。 0044 实施例1 0045 来碳四供应部的煤基C4进入加氢反应组件, 与配比适量的氢气进行加氢反应, 待 加氢合格后, 物料切至脱氢塔, 在脱氢塔中脱除加氢残余的氢气和原料中的轻组分, 底部出 料通过换热器降温后进入醚化反应器与来自甲醇供应部的甲醇进行醚化反应, 醚化后C4进 入催化蒸馏下塔, 在催化蒸馏下塔中进行MTBE产品的分离, MTBE产品自催化蒸馏下塔底部 采出进入MTBE产品罐, 顶部物料进入催化蒸馏上塔, 在催化蒸馏上塔中进一步进行醚化反 应器, 底部物料循环至下塔, 顶部甲醇/C4物料进入甲醇回收系统, 甲醇经过萃取。

39、回收后返 回甲醇供应部回收利用, C4物料则进入丁烯-1单元, 脱丁烷塔T, 丁烯-1精馏塔, 丁烯-1产品 自塔顶侧线采出进入丁烯-1产品罐, 重C4自塔底采出重C4罐。 0046 对比例1 0047 来自碳四供应部的煤基C4和来自甲醇供应部的甲醇一起进入醚化反应器进行醚 化反应器, 醚化后C4进入催化蒸馏下塔, 在催化蒸馏下塔中进行MTBE产品的分离, MTBE产品 自催化蒸馏下塔底部采出进入MTBE产品罐, 顶部物料进入催化蒸馏上塔, 在催化蒸馏上塔 中进一步进行醚化反应器, 底部物料循环至下塔, 顶部甲醇/C4物料进入甲醇回收系统, 甲 醇经过萃取回收后返回甲醇供应部回收利用, C4物。

40、料则进入加氢反应组件, 与氢气进行加 氢反应, 随后进入脱氢塔, 在脱氢塔中脱除加氢残余的氢气和原料中的轻组分, 之后C4物料 则进入丁烯-1单元, 脱丁烷塔T, 丁烯-1精馏塔, 丁烯-1产品自塔顶侧线采出进入丁烯-1产 品罐, 重C4自塔底采出重C4罐。 0048 在实施例1和对比例1不同的操作工艺下, 每9小时取一次产品样并其进行检测, 每 个工艺下共取7次样, 确定其不同组分的含量百分比, 最终产品质量百分比对比数据如下: 0049 实施例1中在先加氢后醚化的操作工艺下, 产品气中不同组分的含量百分比: 说明书 6/7 页 9 CN 104803832 B 9 0050 0051 对比。

41、例1中在先醚化后加氢的操作工艺下, 产品气中不同组分的含量百分比: 0052 采样时间甲醇MTBEMSBE叔丁醇C4DIB三聚C5+ 0053 物 10.0684.530.983.10.354.91.54.58 20.0585.691.121.60.484.372.084.61 30.0786.091.441.040.653.372.574.77 40.0586.491.220.980.583.392.624.67 50.0687.11.350.780.373.513.073.76 60.0686.331.960.730.343.273.773.54 70.0686.611.880.810.3。

42、43.133.493.68 0054 通过产品质量分析对比可以发现, 改造后通过先加氢后醚化生产工艺生产出来的 MTBE产品质量明显提高, MTBE含量:由8487提高至92.594.4; 有效成分(MTBE+ MSBE+叔丁醇)含量由改造前的88.4189.23提高到了95.0196.63, 而DIB和三 聚物的总含量由原先的6.017.04降低到了1.411.71, 降低了56百分点, 产品质量达到了裂解碳四和FCC碳四生产的MTBE的指标, 也满足了市场作为汽油添加剂的 要求, 产品质量合格。 丁烯-1产品质量正常, 未受影响。 0055 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 7/7 页 10 CN 104803832 B 10 图1 说明书附图 1/1 页 11 CN 104803832 B 11 。

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