[實用新型]具有高分離率的甲基叔丁基醚生產設備

無效

• 申請號: 200720143569.9
• 申請日: 2007-04-11
• 公開（公告）號: CN201053002Y
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 劉文飛;張勇
• 申請（專利權）人: 河北凱瑞化工有限責任公司
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/09
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 張亞軍;杜澄心

技術領域

本實用新型涉及一種提高甲基叔丁基醚生產效率的改進式成套生產設備。

背景技術

甲基叔丁基醚(MTBE)是目前得到廣泛應用的無鉛汽油添加劑，其主要生產工藝是：煉油廠副產的含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入反應器，在酸性催化劑的作用下生成甲基叔丁基醚，然后進入共沸塔，在此剩余少量的異丁烯進一步完全反應，甲基叔丁基醚與其它未反應的組分分離并精制，塔底得到純度較高的甲基叔丁基醚產品，塔頂含有甲醇的碳四進入甲醇回收塔與水逆向接觸萃取甲醇，回收完甲醇后的醚后碳四送出界區，甲醇水溶液再進甲醇精餾塔精制后循環使用。

在傳統的MTBE裝置上，共沸塔的提餾段和精餾段以及甲醇回收塔等內件采用的都是浮伐和泡罩塔板，這些板式塔的優點是操作較穩定，但在成套設計中，操作負荷的變化是非常有限的，而且板式塔結構復雜，設備造價較高，在實際操作中遇到最多的情況則是物料的分離和提純，尤其是近年來以MTBE為原料制取高純異丁烯和以醚后碳四為原料制取高純正丁烯工藝技術的發展使得MTBE裝置中反應后物料的分離提純更加重要。另外，隨著MTBE需求量的不斷增加，很多MTBE裝置都需要擴產改造，但因共沸塔和甲醇回收塔外形尺寸已經定型不能改變，因而許多擴產技改都不得不增上新的共沸塔和甲醇回收塔以達到擴產的目的，這不僅增加了技改投資，而且也受到現場占地面積等諸多因素的限制，給技改帶來很大難度，甚至無法實施。

本實用新型的目的是提供一種具有高分離率的甲基叔丁基醚生產設備，以保證在不改變共沸塔和甲醇回收塔外形尺寸的條件下，僅通過更換塔內件，解決提高塔的分離效率的技術問題。

本實用新型實現上述目的的生產設備包括：依次連接的醚化反應器、共沸塔、水洗塔和甲醇回收塔；煉油廠副產品含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入醚化反應器，對共沸塔、甲醇回收塔內的原塔盤及所屬構件全部拆除后，填入規整填料或散堆填料，形成填料塔結構。

本實用新型的優點和積極效果如下：在相同的生產能力下與傳統的板式塔相比，填料塔的截面積可減少50％以上。以一套年產3萬噸MTBE裝置，其中共沸塔和甲醇回收塔分別為45層和20層浮伐塔為例，將其改造成年產5萬MTBE的裝置，將共沸塔和甲醇回收塔的塔板全部去除，分別更換成50m³和20m³絲網規整填料，改造前產量為3.78噸/小時、MTBE純度≥98％、塔底溫度128-132℃、蒸氣壓力0.6MPa、蒸氣耗量4.5噸/小時；改造后產量為6.25噸/小時、MTBE純度≥99％、塔底溫度125-127℃、蒸氣壓力0.4MPa、蒸氣耗量4噸/小時。

附圖說明

圖1是本實用新型的工藝合成路線組成示意圖。

圖2是本實用新型的共沸塔或甲醇回收塔的填料結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型的工藝路線組成包括醚化反應器1、共沸塔2、水洗塔3和甲醇回收塔4，詳見圖1。煉油廠副產含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入醚化反應器，甲醇回收塔的甲醇輸出口與醚化反應器的入口相連接。

在上述工藝中，共沸塔和甲醇回收塔工作機理相同，就是利用物質沸點的不同，經加熱、冷卻，將各種物質分離出來。沸點低的流向塔頂，沸點高的流向塔底。一般情況下，不同物質的沸點相差越大，工作塔層數越多，物質就更容易分離，產品的純度就越高。共沸塔是將MTBE和甲醇與碳四形成的共沸物分離開來，甲醇與碳四共沸物沸點低，流向塔頂，MTBE沸點高，流向塔底。甲醇回收塔是將甲醇和水分離出來，甲醇沸點低，流向塔頂，水沸點高，流向塔底。共沸塔、甲醇回收塔由板式塔改造成填料塔。由于物料流經填料較塔盤的阻力小，交換的次數多，所以生產能力大，產品的純度高。

對于傳統裝置的擴產改造，將共沸塔和甲醇回收塔的塔板全部去除，更換成規整填料或散堆填料即可同時完成反應和精餾分離的目的，而且使生產能力可提高50％以上，然后再將機泵管道等輔助設備進行適當更換即能很快完成技改。對于新裝置的設計，將共沸塔和甲醇回收塔直接設計成填料塔即可，見圖2所示。

實施例：

以一套年產3萬噸MTBE裝置為例，反應工藝包括：反應器→共沸塔→甲醇回收塔→醚后碳四。共沸塔和甲醇回收塔分別為45層和20層浮伐塔，將其改造成年產5萬噸MTBE的裝置。改造方案是將共沸塔和甲醇回收塔的塔板全部去除，分別更換成50m³和20m³絲網規整填料。本專利填料塔優選規整填料塔。

所述的規整填料為傳統的材料，基本上都是用0.5mm左右厚度的不銹鋼多孔薄板壓制成一定形狀的斜波紋，然后根據分離塔的截面尺寸進行組裝而成，規整填料具有很高的比表面積和流通面積，從而使得汽液接觸的傳質、傳熱效率非常高。所述的散堆填料是由單個尺寸20-50mm的多孔球狀或圓柱狀或圓環狀的具有一定比表面積的填料單元經堆積而成。