年产12万吨MTBE甲基叔丁基醚装置生产工艺设计+CAD图纸(6)
组成 mol %
N2 75.165
O2 20.231
CO2 0.030
H2O 3.661
Ar 0.913
∑ 100
2工艺流程设计
2.1 工艺路线及其基本原理
本装置的生产工艺按物料流动的顺序可以分为反应、精馏和吸收三个工序。下面分别详细说明，并可参看工艺管道和自动控制图。
图1.2 MTBE工艺流程原则流程图
混合C4中的异丁烯与甲醇在磺酸基交换树脂催化剂作用下发生醚化反应生成甲基叔丁基醚MTBE。
试验中有少量叔丁基醇（TBA）C4H9OH生成，这是由于甲醇原料中的水和异丁烯水合的结果
醚化反应操作条件：反应温度为30℃~70℃，反应压力大于0.883MPa,甲醇与异丁烯的摩尔比即醇烯比大于1，反应的选择性大于99.5%。
MTBE合成装置包括预处理系统、反应系统和分离、回收系统。混合C4与含水为0.05%(质量)的原料甲醇加压至1.472MPa，并在混合后从顶部进入离子交换器进行预处理后换热至47℃，从顶部进入醚化反应器，反应器内装有磺酸基离子交换树脂催化剂。反应器分两段处理，目的是减少偏流，同时，输入循环甲醇提高醇烯比。醚化反应产物自反应器底部流出后减压，并和C4塔塔底出料进行换热，升温至泡点温度后，由中部进入C4塔。反应物在C4塔中分离为塔底产品（MTBE产品）和塔顶产品（未反应的C4与甲醇形成的共沸物）。冷却至50℃进入水洗塔，用水作溶剂萃取出未反应的甲醇。脱甲醇的残余C4自水洗塔顶流出。水洗塔塔底产品为甲醇水溶液，进入甲醇回收塔。回收塔中甲醇作为循环物流一部分返回到预处理器前与原料混合，使醇烯比达到1：1；另一部分返回到反应器中部与在第一段反应出来的物料混合提高未反应的醇烯比，达到1.36：1。
本车间分为反应、精馏、回收三个工序。来自836#罐区的混合碳四原料经FRQ109进行流量记录与累积后进入碳四原料储罐V101，V101液面通过LICA101液面调节器保持稳定，来自845B区的工业甲醇经FRQ110进行流量记录与累积后进入甲醇储罐V102，其液面由LIA115进行液面指示与报警，当槽内压力过2389.03Pa后开启水喷淋降温。由P108A/B泵来的回收甲醇，也进入V102槽，V101罐中的碳四经原料泵P101A抽出，由FRC101控制流量8.922T/Hr与P102A/B甲醇泵来的甲醇接触，醇烯比1.05～1.2：1进入X101混合器混合。
碳四原料进入P101泵签经在线色谱AR101分析原料中异丁烯含量，V102中的甲醇经甲醇原料泵P102A/B抽出，经FI111计量后与P101来的碳四混合。碳四原料、甲醇经X101混合后进入原料冷却器E123，以—12℃的冷冻盐冷却，出口温度由TIC102控制在25±5℃，冷却后的物料进入保护反应器R103A/B，以脱除原料的金属阳离子。R103内装有树脂3.85立方米，物料经过床层后，氧离子浓度即可由4ppm降至1ppm以下。
脱除阳离子的新鲜物料由R103出来后，与第一醚化反应器R101A/B一段循环物料混合一起进入原料换热器E101，在E101中由TRC101表调节蒸汽加热或循环水冷却，控制出口温度为55℃，然后进入R101A/B的一段，原料中的异丁烯与甲醇在接触媒床层进行反应。
一段一器操作条件：压力：1570537.5Pa，入口温度：55℃，出口温度76.43℃，充分利用热能和控制碳四转化率74％，一段一器反应终了后，由一段一器循环泵P103A/B抽出部分物料，循环到原料换热器E101，循环量由FRC102控制循环比为0.8，其余部分进入一段二器继续反应。
由二段流出的物料，温度为71.7℃，压力为1530007.5Pa，经一器二段循环泵P104A/B抽出，视情况一部分经一器二段经循环冷却器E101冷却后，循环回到二段上部，循环量由FRC103控制，冷却温度由TRC103控制为69℃，另一部分物料则通过一器二段出口冷却器E103冷却温度由TRC104控制为69℃之后进入R101B(A),即一器三段中，三段操作条件：出口压力：1530007.5Pa，出口温度：71.7℃.