[实用新型]改进型甲基叔丁基醚生产设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种提高甲基叔丁基醚生产效率的改进式成套生产设备。

背景技术

甲基叔丁基醚(MTBE)是目前得到广泛应用的无铅汽油添加剂，其主要生产工艺是：炼油厂副产的含异丁烯的碳四液化气与甲醇混合后进入反应器，在酸性催化剂的作用下生成甲基叔丁基醚，然后进入催化蒸馏塔，在此剩余少量的异丁烯进一步完全反应，甲基叔丁基醚与其它未反应的组分分离并精制，塔底得到纯度较高的甲基叔丁基醚产品，塔顶含有甲醇的碳四进入甲醇回收塔与水逆向接触萃取甲醇，回收完甲醇后的醚后碳四送出界区，甲醇水溶液再进甲醇精馏塔精制后循环使用。

在传统的MTBE装置上，催化蒸馏塔的提馏段和精馏段以及甲醇回收塔等内件采用的都是浮伐和泡罩塔板，这些板式塔的优点是操作较稳定，但在成套设计中，操作负荷的变化是非常有限的，而且板式塔结构复杂，设备造价较高，在实际操作中遇到最多的情况则是物料的分离和提纯，尤其是近年来以MTBE为原料制取高纯异丁烯和以醚后碳四为原料制取高纯正丁烯工艺技术的发展使得MTBE装置中反应后物料的分离提纯更加重要。另外，随着MTBE需求量的不断增加，很多MTBE装置都需要扩产改造，但因催化蒸馏塔和甲醇回收塔外形尺寸已经定型不能改变，因而许多扩产技改都不得不增上新的催化蒸馏塔和甲醇回收塔以达到扩产的目的，这不仅增加了技改投资，而且也受到现场占地面积等诸多因素的限制，给技改带来很大难度，甚至无法实施。

本实用新型的目的是提供一种具有高分离率的甲基叔丁基醚生产设备，以保证在不改变催化蒸馏塔和甲醇回收塔外形尺寸的条件下，仅通过更换塔内件，解决提高塔的分离效率的技术问题。

本实用新型实现上述目的的生产设备包括：依次连接的醚化反应器、催化蒸馏塔、水洗塔和甲醇回收塔；炼油厂副产品含异丁烯的碳四液化气与甲醇混合后进入醚化反应器，对催化蒸馏塔原塔盘及所属构件全部拆除后，填充采用捆包催化剂结构的内件，对甲醇回收塔内的原塔盘及所属构件全部拆除后，填入规整填料或散堆填料，形成填料塔结构。

如上所述生产设备，捆包催化剂采用波纹状不锈钢丝网和装有催化剂的玻璃丝布袋卷制而成。

如上所述生产设备，采用的填料是规整填料。

本实用新型的优点和积极效果如下：在相同的生产能力下与传统的板式塔相比，填料塔的截面积可减少50％以上。以一套年产3万吨MTBE装置，其中催化蒸馏塔和甲醇回收塔分别为45层和20层浮伐塔为例，将其改造成年产5万吨MTBE的装置，将催化蒸馏塔和甲醇回收塔的塔板全部去除，分别更换成50m³和20m³丝网规整填料，改造前MTBE产量为3.78吨/小时、纯度≥98％、塔底温度128-132℃、蒸气压力0.6MPa、蒸气耗量4.5吨/小时；改造后MTBE产量为6.25吨/小时、纯度≥99％、塔底温度125-127℃、蒸气压力0.4 MPa、蒸气耗量4吨/小时。

附图说明

图1是本实用新型的工艺合成路线组成示意图。

图2是本实用新型的催化蒸馏塔或甲醇回收塔的填料结构示意图。

图3是本实用新型的捆包催化剂结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的工艺路线组成包括醚化反应器、催化蒸馏塔、水洗塔和甲醇回收塔，详见图1。炼油厂副产含异丁烯的碳四液化气与甲醇混合后进入醚化反应器，甲醇回收塔的甲醇输出口与醚化反应器的入口相连接。

在上述工艺中，催化蒸馏塔和甲醇回收塔工作机理相同，就是利用物质沸点的不同，经加热、冷却，将各种物质分离出来。沸点低的流向塔顶，沸点高的流向塔底。一般情况下，不同物质的沸点相差越大，工作塔层数越多，物质就更容易分离，产品的纯度就越高。催化蒸馏塔是将MTBE和甲醇与碳四形成的共沸物分离开来，甲醇与碳四共沸物沸点低，流向塔顶，MTBE沸点高，流向塔底。甲醇回收塔是将甲醇和水分离出来，甲醇沸点低，流向塔顶，水沸点高，流向塔底。催化蒸馏塔、甲醇回收塔由板式塔改造成填料塔。由于物料流经填料较塔盘的阻力小，交换的次数多，所以生产能力大，产品的纯度高。

对于传统装置的扩产改造，将甲醇回收塔的塔板全部去除，更换成规整填料或散堆填料，对于有催化蒸馏塔的MTBE装置，可将催化蒸馏塔的内件全部去除，更换成捆包催化剂即可同时完成反应和精馏分离的目的，而且使生产能力可提高50％以上，然后再将机泵管道等辅助设备进行适当更换即能很快完成技改。对于新装置的设计，将催化蒸馏塔和甲醇回收塔直接设计成填料塔即可。