一種利用新型催化精餾規(guī)整填料生產(chǎn)mtbe的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種利用新型催化精餾規(guī)整填料生產(chǎn)MTBE的裝置，屬于石油化 工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲基叔丁基醚（MTBE)具有調(diào)和辛烷值高、蒸汽壓低的特點(diǎn)，并且是氧的載體，有 較低的大氣活性，能顯著減少CO和未燃燒烴類的排放，是理想的成品油調(diào)和組分，以碳四 中異丁烯與甲醇為原料生產(chǎn)MTBE是現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的主要方法。
[0003]目前利用碳四（C4)混合物中異丁烯生產(chǎn)MTBE的主要方法是：含有異丁烯的碳四 混合物經(jīng)過輕重分離后與甲醇經(jīng)預(yù)反應(yīng)器充分混合，混合原料經(jīng)進(jìn)料加熱器預(yù)熱后進(jìn)入裝 有陽(yáng)離子交換樹脂催化劑的凈化器中，脫除其中的堿及堿金屬離子，然后經(jīng)原料冷卻器冷 卻后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行醚化反應(yīng)，最后經(jīng)過催化分餾塔邊反應(yīng)邊分離，得到產(chǎn)品MTBE的流程 模式。
[0004] 實(shí)用新型專利一種MTBE生產(chǎn)提純裝置（CN201320251237)中公開了先將碳四 原料進(jìn)行脫碳五操作，然后與甲醇原料靜態(tài)混合，進(jìn)入后續(xù)的MTBE催化醚化合成，其 中未提及MTBE產(chǎn)品的級(jí)別；實(shí)用新型專利一種由碳四與甲醇生產(chǎn)高純度MTBE的方法 (CN200810143656)中，利用增加碳五分離過程，在催化醚化單元后對(duì)MTBE粗產(chǎn)品進(jìn)行脫碳 五分離精制操作，使產(chǎn)品純度穩(wěn)定在99. 0 %以上。兩者無論是從MTBE合成過程的前后進(jìn)行 脫碳五操作，都相應(yīng)地增加了設(shè)備投資和操作難度等。且異丁烯與甲醇發(fā)生合成反應(yīng)得到 甲基叔丁基醚，該反應(yīng)過程為可逆反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物的純度受到可逆反應(yīng)過程中多種因素的 制約，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)一套生產(chǎn)過程合理、能夠提高產(chǎn)品純度的生產(chǎn)設(shè)備成為 本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)難題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的在于一種利用新型催化精餾規(guī)整填料生產(chǎn) MTBE的裝置，提高了異丁烯的轉(zhuǎn)化率，提高了MTBE的產(chǎn)品純度，具有更高的產(chǎn)品利用價(jià)值， 不僅僅是作為油品添加劑，提高辛烷值，而且可作為化工單體產(chǎn)品。
[0006] 技術(shù)方案：本實(shí)用新型所述的一種利用新型催化精餾規(guī)整填料生產(chǎn)MTBE的裝置， 包括預(yù)反應(yīng)器、催化反應(yīng)精餾塔、甲醇萃取塔、甲醇回收塔和熱回收混合器，
[0007] 所述預(yù)反應(yīng)器頂端設(shè)有預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口，底端設(shè)有預(yù)反應(yīng)器出料口；
[0008] 所述催化反應(yīng)精餾塔塔頂設(shè)有催化反應(yīng)精餾塔塔頂出料口，上部設(shè)有催化反應(yīng)精 餾塔甲醇進(jìn)料口與催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)料口，塔底設(shè)有醚化后產(chǎn)品出料口；
[0009] 所述甲醇萃取塔上部設(shè)有補(bǔ)給水進(jìn)料口，下部設(shè)有甲醇萃取塔進(jìn)料口，塔頂設(shè)有 甲醇萃取塔塔頂出料口，塔底設(shè)有甲醇萃取塔塔底出料口；
[0010] 所述甲醇回收塔中部設(shè)有甲醇回收塔進(jìn)料口，塔頂設(shè)有甲醇回收塔塔頂出料口， 塔底設(shè)有甲醇回收塔塔底出料口；
[0011] 所述預(yù)反應(yīng)器的預(yù)反應(yīng)器出料口連接催化反應(yīng)精餾塔的催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)料口， 所述催化反應(yīng)精餾塔的催化反應(yīng)精餾塔塔頂出料口連接甲醇萃取塔的甲醇萃取塔進(jìn)料口， 所述甲醇萃取塔的甲醇萃取塔塔底出料口連接甲醇回收塔的甲醇回收塔進(jìn)料口；
[0012] 所述預(yù)反應(yīng)器頂端的預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口上連接有預(yù)反應(yīng)器甲醇進(jìn)料管線和含異丁 烯的碳四進(jìn)料管線，所述甲醇回收塔的甲醇回收塔塔頂出料口與預(yù)反應(yīng)器甲醇進(jìn)料管線相 連通；
[0013] 所述甲醇萃取塔的補(bǔ)給水進(jìn)料口上連接有供水系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)由熱回收混合 器和連接在其兩端的水管構(gòu)成，所述甲醇回收塔的甲醇回收塔塔底出料口與熱回收混合器 熱源進(jìn)口連接，補(bǔ)給水經(jīng)熱回收混合器直接換熱后由水管送入甲醇萃取塔中。
[0014] 進(jìn)一步地：所述催化反應(yīng)精餾塔的精餾段、提餾段和醚化反應(yīng)段均采用開窗導(dǎo)流 式規(guī)整填料。
[0015] 采用上述生產(chǎn)MTBE的裝置進(jìn)行MTBE生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：
[0016] 1. 1、將含異丁烯的C4原料與甲醇從預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)入預(yù)反應(yīng)器，含異丁烯的 C4原料與甲醇進(jìn)行初步醚化反應(yīng)生成MTBE，活性烯烴的轉(zhuǎn)化率為90-92%，反應(yīng)后的混合 物由預(yù)反應(yīng)器出料口采出；
[0017] 1. 2、將步驟1. 1采出的混合物及新補(bǔ)充的甲醇分別由催化反應(yīng)精餾塔進(jìn)料口、催 化反應(yīng)精餾塔甲醇進(jìn)料口進(jìn)入至催化反應(yīng)精餾塔內(nèi)，異丁烯與甲醇進(jìn)一步發(fā)生醚化反應(yīng)生 成MTBE，兩次醚化反應(yīng)后，活性烯烴總轉(zhuǎn)化率達(dá)到99. 5%以上，經(jīng)過精餾作用，MTBE產(chǎn)品從 塔底醚化后產(chǎn)品出料口餾出，剩余組分混合物從催化反應(yīng)精餾塔塔頂出料口餾出；
[0018] 1. 3、步驟1. 2餾出的剩余組分混合物由甲醇萃取塔進(jìn)料口進(jìn)入甲醇萃取塔，水經(jīng) 熱回收混合器由補(bǔ)給水進(jìn)料口進(jìn)入甲醇萃取塔，萃取后，甲醇水溶液從甲醇萃取塔塔底出 料口采出，剩余組分由甲醇萃取塔塔頂出料口采出；
[0019]1.4、步驟1.3采出的甲醇水溶液由甲醇回收塔混合物進(jìn)料口進(jìn)入甲醇回收塔，蒸 餾分離后，甲醇從甲醇回收塔塔頂出料口采出，水從甲醇回收塔塔底出料口采出；
[0020] 1.5、步驟1.4中采出的甲醇由預(yù)反應(yīng)器甲醇進(jìn)料管線進(jìn)入預(yù)反應(yīng)器，循環(huán)使用； 采出的水經(jīng)熱回收混合器與新補(bǔ)充的水直接換熱后進(jìn)入甲醇萃取塔循環(huán)使用。
[0021 ] 進(jìn)一步完善上述技術(shù)方案，所述預(yù)反應(yīng)器的工作溫度為50-80°C，預(yù)反應(yīng)器操作壓 力為 0? 5-0. 8MPa。
[0022] 所述催化反應(yīng)精餾塔的理論塔板數(shù)為30-70塊，操作壓力為0. 4-0. 7Mpa。
[0023] 所述甲醇萃取塔和甲醇回收塔的操作壓力均為0.15-0. 5Mpa。
[0024] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：
[0025] (1)催化反應(yīng)精餾塔的結(jié)構(gòu)型式采用開窗導(dǎo)流式規(guī)整填料催化劑，有效增加氣液 傳質(zhì)面積，提高了氣液傳質(zhì)速率，進(jìn)一步提高傳質(zhì)效率。
[0026] (2)整個(gè)工藝和裝置，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)中間化學(xué)品的循環(huán)回用：萃取劑-水的系統(tǒng)循 環(huán)，過程中損耗較少；萃取后的甲醇經(jīng)甲醇回收塔后循環(huán)回用原料系統(tǒng)，原料物耗大大降 低。
[0027] (3)工藝過程中，實(shí)現(xiàn)了熱能的循環(huán)回收利用，提高了系統(tǒng)工藝的資源利用率。
[0028](4)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果好、轉(zhuǎn)化率高，是項(xiàng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展相 關(guān)政策。
【附圖說明】
[0029] 圖1為實(shí)施例1所述一種利用新型催化精餾規(guī)整填料生產(chǎn)MTBE的裝置結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0030] 圖2為催化反應(yīng)精餾塔填料層組件A與組件B疊放并卷曲放置的俯視圖。
[0031] 圖3為催化反應(yīng)精餾塔填料層組件A與組件B交替排列垂直放置的俯視圖。
[0032] 圖4為圖3的中心剖面示意圖。
[0033] 圖中：1-預(yù)反應(yīng)器，1-催化反應(yīng)精餾塔，3-甲醇萃取塔，4-甲醇回收塔，7-熱回收 混合器，5-組件A，6-組件B，a-甲醇進(jìn)料，b-含異丁烯C4進(jìn)料，c-補(bǔ)充甲醇進(jìn)料，d-剩余 C4組分，e-補(bǔ)給水進(jìn)料，f-MTBE產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 不局限于