年产5万吨MTBE分离工艺设计+文献综述(5)
2.2 目前存在的问题及解决办法
甲醇回收系统腐蚀严重；催化剂更换周期偏短；尾气排放量大。
2.2.1 甲醇回收系统腐蚀严重
甲醇回收系统腐蚀主要是酸腐蚀，酸来源于催化剂携带的残算和甲醇带入的甲酸，在醚后碳四进入萃取塔前加装阴离子交换床或碱洗罐可以有效地缓解腐蚀，此外还可以采取定期换水的办法解决，目前我们采用的就是此方法。
2.2.2 催化剂更换周期偏短
催化剂更换周期偏短是装置扩能改造遗留的问题，装置扩能改造时没有对反应器进行改动，催化剂装填量没有增加。目前采取的解决办法是增加保护床催化剂更换频率，将保护床催化剂更换频率增加至每年3台次；采用D005Ⅱ型高活性催化剂。
2.2.3 尾气排放量大
按照设计，装置不产生尾气，由于原料中C3组分含量远高于设计值，装置不得不进行尾气排放。尾气曾回入裂解气压缩机二段入口，也曾经并入燃料气，最终都因为无法操作而终止，目前尾气只能排入火炬，没有好的利用方法。
2.3 MTBE合成分离工艺的主要流程
2.3.1工艺原理
MTBE一般是乙以甲醇和异丁烯为原料，在酸性催化剂的作用下合成的。合成MTBE的催化剂主要有：氢氟酸、硫酸、苯烯系阳离子交换树脂、固体酸、分子筛、杂多酸等，在工业上用得最多的是树脂催化剂。
2.3.2 生产过程
混C4液态烃与甲醇在混合器混合后，经原料净化器脱除混合C4中所含的胺、碱、碱金属离子等，以保护催化剂。进入反应器，反应后物料进入共沸塔，塔底MTBE油冷却后去罐区，反应剩余甲醇与未反应的C4形成共沸物从塔顶馏出后送至萃取塔，用除盐水进行萃取，脱除掉未反应的C4组分，萃取液送到甲醇回收塔进行回收，回收的甲醇送回甲醇罐循环使用，回收塔底的水循环使用。
MTBE的反应是一个选择性加成反应，烯烃中的叔碳原子在酸性催化剂的存在下形成正碳离子，再与醇结合形成醚。其反应是一个可逆放热反应。主反应
可能的副反应有：异丁烯水合生成叔丁醇(TBA)，异丁烯二聚生成二异丁烯(DIB)，甲醇脱水生成二甲醚(DME)和水。
2.3.3 工艺流程说明
MTBE合成装置包括反应系统和分离、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，并在文丘里混合器内混合后预热至47度。
混合原料从顶部进入第一醚化反应器，反应器内装有磺酸基离子交换树脂催化剂。醚化反应产物自反应器底部流出后减压，并和第一C4塔塔底出料进行换热，升温至泡点温度后，由中部进入第一C4塔。反应产物在第一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）。塔顶产品和循环甲醇混合后进入第二醚化反应器进行醚化反应。第二反应器反应产物自底部流出并减压，冷却至50度后从底部进入水洗塔，用水作溶剂萃取出未反应得甲醇。脱甲醇的残余C4自水洗塔顶流出，进入第二C4塔中部。水洗塔塔底产品为甲醇水溶液，进入甲醇回收塔。回收甲醇作为循环物流返回第二醚化反应器。第二C4塔塔底产品为MTBE产品，塔顶产品为残余C4。
图2.3.3 工艺流程图
3 工艺计算
3.1 物料衡算
按年工作日300天，MTBE损失率2.1%，设计裕量为6%，所以MTBE的小时计算产量为
3.1.1 第一反应器
第一反应器为水冷却列管反应器，列管管径为0.07m,管内装催化剂，原料组成如表3.1.1.1所列。
初始数据：入口温度47℃,,操作压力1.013MPa,甲醇与异丁烯摩尔比1 ,异丁烯转化率90％,冷却水进口温度28℃,温升5℃
第一反应器物料衡算如表3.1.1.1和表3.1.1.2所示：
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