MTBE裝置崗位操作法

2022-07-27 05:42:04 字數 4125 閱讀 5654

一. 本裝置崗位設定情況概述

1.1裝置的生產任務 mtbe裝置是盤錦和運實業集團新材料****碳四項目的主要生產裝置之一,主要擔負著生產mtb的任務,本裝置採用山東科源生產力促進中心設計院設計,以碳四中的異丁烯和工業甲醇為原料,經過外迴圈式固定床反應和催化精餾後將mtbe和剩餘碳**行分離,然後將多餘的甲醇進行**,**後的甲醇進行迴圈使用。

1.2裝置的崗位設定

mtbe裝置設有崗位。分別是反應、催化蒸餾崗位和脫二甲醚、甲醇**崗位。

1.3裝置圖見附頁

二. 本裝置工藝流程及上下游裝置、公用工程系統的關係說

2.1裝置工藝流程說明

2.1.1工藝流程圖

見mtbe崗位操作法附頁

2.1.2、工藝流程說明

將來自罐區v-5407甲醇原料,經甲醇送料幫浦p-5403a/b,送入本裝置甲醇原料緩衝罐v-3001中,甲醇原料經甲醇原料幫浦p3001a/b與來自球罐區的碳四原料分別經幫浦公升壓計量後,一同進入m-3001混合器,控制醇烯比在1.0-1.1:

1之間,原料充分混合後直接流入預熱器e-3001進行預熱,溫度控制在40-45度,原料從頂部進入第一醚化反應器r-3001。在大孔強酸性陽離子交換樹脂催化劑的作用下,發生醚化反應。該反應為可逆放熱反應。

為了防止反應器床層溫度過高,採用外迴圈取熱的措施,將r-3001出口的一部分物料在外迴圈冷卻器e-3002冷卻至40度,經第一外迴圈幫浦p-3002增壓、計量後與新鮮物料在靜態混合器m-3002混合,然後從頂部進入到r-3001中。外迴圈物料主要目的是稀釋原料中異丁烯濃度、吸收反應熱,維持床層溫度。此時出口溫度約50度,異丁烯轉化率約40-50%。

另一部分經反應器r3001反應後的混合物料直接進到第二醚化反應器r-3002中,r-3002的入口溫度50度、異丁烯含量約20%。在r-3002中進行醚化反應,反應熱可使物料溫度公升到80度。因此,該反應器仍需要設外迴圈取熱。

r-3002反應器出口物料在冷卻器e-3003冷卻,經幫浦p300a/b增壓、計量後,在靜態混合器m-3003中與r-3002的進料混合,然後進到r-3002中進行醚化反應。經反應器r-3002反應後的物料直接進到第三醚化反應器r-3003中,此時儘管進料溫度較高,但異丁烯含量較低,放熱量少,反應器出口溫度能控制在65度左右。經反應器r-3003反應後,異丁烯預轉化的轉化率達到92-95%。

反應後的物料直接進入催化蒸餾系統進行產品分離。

催化蒸餾系統分為催化蒸餾上塔c-3001a與催化蒸餾下塔c-3001b。以下簡稱上塔和下塔 。上塔主要是精餾段和反應段,下塔是提餾段。

從r-3003反應器底部來的醚化反應產物經mtbe產品換熱器e-3004與下塔塔釜液進行換熱,溫度控制在70-80度進入下塔。下塔塔底是mtbe產品,塔底溫度控制在136度,其熱源由再沸器e-3005中壓蒸汽流量控制,塔底mtbe產品經換熱器e-3004與醚化反應產物進行換熱,再經mtbe冷卻器e-3007冷卻至40度,依靠塔自壓壓入mtbe成品儲罐區。下塔塔頂餾分是未反應的碳四(含有微量的異丁烯)和甲醇,以氣態形式進入上塔反應段,在裝有10段催化劑的床層中繼續反應,為了使異丁烯的轉化率進一步提高,能夠達到95%以上,需要在上塔反應段補充一定量的甲醇。

補充甲醇由甲醇原料幫浦p-3001a/b抽出並計量,經甲醇淨化器淨化後進入上塔的反應段。補充甲醇量控制在進料甲醇量的3%左右,反應產物為上塔塔底mtbe液相物料,經中間幫浦p-3004a/b抽出,返回下塔塔頂作為液相回流。經下塔提餾段塔板的提濃後,mtbe含量達98%以上,上塔塔頂餾分是未反應的碳四和甲醇,形成了低沸點共沸物從塔頂餾出,餾出物經剩餘碳四冷凝器e-3005a/b冷卻40度進入催化蒸餾塔回流罐v-3002,再由催化蒸餾塔回流幫浦p-3005a/b抽出,一部分送往上塔作為回流,一部分送往甲醇**單元即未反應碳四與甲醇的共沸物。

在進入甲醇水洗塔c-3002之前經剩餘碳四冷卻器e-3008冷卻至40度後,以分散相的形式進入甲醇水洗塔c-3002底部。萃取水由甲醇水洗塔進料幫浦p-3006a/b送出,經萃取水冷卻器e-3009冷卻40度後,從c-3002頂部以連續相以打入,兩相在篩板塔盤的作用下逆流接觸,甲醇在水中溶解度遠遠大於在碳四中溶解度,所以甲醇溶解於水存在於塔底。為了避免碳四與水接觸,出現油包水或水包油的現象,萃取塔頂部設為擴大段,碳四從c-3002塔頂餾出,經壓控閥進到醚後碳四罐v-3004中,最後由p-3008a/b幫浦送出到二甲醚塔。

萃取塔底部也做成擴大段,使甲醇液中儘量減少攜帶碳四量。

從c-3002塔底部流出的甲醇水溶液,經界位調節閥調節後,進入換熱器e-3010,在e-3010中與來自甲醇**塔c-3003底出料進行換熱,甲醇水溶液的溫度從40度上公升到80度左右,進入c-3003塔中。塔c-3003是板式塔。在塔板的作用下,甲醇作為輕組分,受熱汽化,從頂部餾出。

排出的汽相物料經冷凝器e3011,冷凝後變成液相,溫度冷到40度後,進到回流罐v-3003,再由回流幫浦p-3007a/b,從罐v-3003抽出甲醇,經增壓、計量後,大部分返回c-3003頂作為回流液,少部分甲醇送往甲醇原料罐v-3001迴圈使用。

在c-3003塔內,水相作為重組分,向塔釜流動,塔釜溫度有再沸器e-3012提供,其熱源由蒸汽流量控制,塔底萃取水溫度較高,約139度從塔底排出。經換熱器e-3010、冷卻器e-3009冷卻到40度後,做萃取劑進到c-3002塔中,迴圈使用。

剩餘碳四緩衝罐v-3004來的剩餘碳四裡面含有800ppm的二甲醚經p-3008幫浦抽出經脫二甲醚塔塔釜換熱器e-3008進行換熱,換熱後溫度達到55度進入二甲醚塔,二甲醚與碳四由於沸點存在差異,在塔盤的作用下進行分離,含有二甲醚氣相的碳四從塔頂餾出,經二甲醚塔冷卻器e-3101冷卻後,溫度在40-50度進入二甲醚回流罐v-3101。回流罐的由壓力pv3202b控制,多餘的二甲醚氣相進行採出作為燃料氣進入裝置外的燃料氣管網,供異構化加熱爐和蒸汽鍋爐使用。回流罐內設有聚截器和脫水包,操作工要及時脫除回流罐中的水,罐中液位由回流幫浦p-3101a/b流量控制,實行全回流狀態,脫除二甲醚的碳四存在於塔釜,在塔壓的作用下經塔釜換熱器e-3008和二甲醚塔釜冷卻器e-3103冷卻後到40度出裝置。

二甲醚塔釜溫度有二甲醚塔再沸器 e-3102蒸汽流量控制。

2.2、本裝置與上、下游裝置的關係

本裝置的上游裝置是異構化裝置,它為mtbe裝置提供生產所需的主要原料—碳四。異丁烯含量在30-40%之間。

本裝置的下游裝置是本廠的萃取分離裝置和異構化裝置,所生產的醚後碳四分為兩部分,一部分醚後碳四去分離裝置進行分離,一部分將丁烯進行異構,做為mtbe車間的部分原料。

2.3裝置公用工程系統流程說明

2.3.1蒸汽與凝結水系統

來自界區的1.2mpa蒸汽分別進入催化蒸餾塔下塔再沸器與甲醇**塔再沸器,兩台再沸器的凝結水進入脫二甲醚塔熱水加熱再沸器進行**熱量,然後又進入原料預熱器進行預熱。

公用工程系統流程圖

三. 崗位的任務和職責範圍、許可權

3.1、崗位工藝流程圖見附圖

3.2、崗位的任務

3.2.1、反應崗位任務

反應崗位的任務是把異構化裝置來的丁烯原料異構為異丁烯組分進入罐區,然後在與工業甲醇在大孔強酸性陽離子交換樹脂為催化劑,反應合成mtbe。該崗位主要裝置是預醚化反應器,容器有:v-3001,冷換裝置有:

e-3001、e-3002、e3003機幫浦有:p-3001、p-3002、p3003。

3.2.2、催化蒸餾崗位任務

該崗位分為c3001a、b兩部分。容器有v-3002,冷換裝置有:e-3004、e30005、e3006a/be-3007機幫浦有p-3004、p3005。

將通過r-3003反應後的物料進行產品分離,控制c-3001b靈敏板溫度。將mtbe和未反應碳

四、甲醇等組分分離開。合格的mtbe從c-3001b塔底抽出,剩餘甲醇和未反應碳四組分通過c-3001b頂氣相線到c3001a中,在10段催化劑作用下,再次發生反應。生成的mtbe通過精餾塔中間幫浦p-3004返回到c-3001a中作為c-3001b塔的頂回流。

c-3001a上部剩餘的甲醇和碳四中未反應的組分從c-3001a頂餾出,經冷卻後進入v-3002,p3005幫浦將v-3002內物料抽出一部分打回流,一部分去**崗位進行分離**。

3.2.3、**崗位任務

甲醇**崗位主要裝置有:c-3002甲醇萃取塔、c-3003甲醇**塔。冷換裝置有:

e-3008、e3009、e-3010、e3011、e-3012。機幫浦有:p-3006、p-3007、p3008。

c-3002用軟化水做萃取液,利用甲醇和碳四在水具有溶解度較大的特點,使甲醇和碳四分離。甲醇水溶液在c-3003精餾**甲醇。塔底迴圈至c-3002頂作為萃取水迴圈使用。

**塔頂回流罐中合格甲醇回到甲醇原料罐迴圈使用。四.

崗位操作法

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