專利名稱：改進型甲基叔丁基醚生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種提高甲基叔丁基醚生產(chǎn)效率的改進式成套生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：
甲基叔丁基醚(MTBE)是目前得到廣泛應(yīng)用的無鉛汽油添加劑，其主要生產(chǎn)工藝是煉油廠副產(chǎn)的含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入反應(yīng)器，在酸性催化劑的作用下生成甲基叔丁基醚，然后進入催化蒸餾塔，在此剩余少量的異丁烯進一步完全反應(yīng)，甲基叔丁基醚與其它未反應(yīng)的組分分離并精制，塔底得到純度較高的甲基叔丁基醚產(chǎn)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(qū)，甲醇水溶液再進甲醇精餾塔精制后循環(huán)使用。
在傳統(tǒng)的MTBE裝置上，催化蒸餾塔的提餾段和精餾段以及甲醇回收塔等內(nèi)件采用的都是浮伐和泡罩塔板，這些板式塔的優(yōu)點是操作較穩(wěn)定，但在成套設(shè)計中，操作負荷的變化是非常有限的，而且板式塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)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(shù)的發(fā)展使得MTBE裝置中反應(yīng)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(chǎn)改造，但因催化蒸餾塔和甲醇回收塔外形尺寸已經(jīng)定型不能改變，因而許多擴產(chǎn)技改都不得不增上新的催化蒸餾塔和甲醇回收塔以達到擴產(chǎn)的目的，這不僅增加了技改投資，而且也受到現(xiàn)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(chǎn)設(shè)備，以保證在不改變催化蒸餾塔和甲醇回收塔外形尺寸的條件下，僅通過更換塔內(nèi)件，解決提高塔的分離效率的技術(shù)問題。
本實用新型實現(xiàn)上述目的的生產(chǎn)設(shè)備包括依次連接的醚化反應(yīng)器、催化蒸餾塔、水洗塔和甲醇回收塔；煉油廠副產(chǎn)品含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入醚化反應(yīng)器，對催化蒸餾塔原塔盤及所屬構(gòu)件全部拆除后，填充采用捆包催化劑結(jié)構(gòu)的內(nèi)件，對甲醇回收塔內(nèi)的原塔盤及所屬構(gòu)件全部拆除后，填入規(guī)整填料或散堆填料，形成填料塔結(jié)構(gòu)。
如上所述生產(chǎn)設(shè)備，捆包催化劑采用波紋狀不銹鋼絲網(wǎng)和裝有催化劑的玻璃絲布袋卷制而成。
如上所述生產(chǎn)設(shè)備，采用的填料是規(guī)整填料。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果如下在相同的生產(chǎn)能力下與傳統(tǒng)的板式塔相比，填料塔的截面積可減少50％以上。以一套年產(chǎn)3萬噸MTBE裝置，其中催化蒸餾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(chǎn)5萬噸MTBE的裝置，將催化蒸餾塔和甲醇回收塔的塔板全部去除，分別更換成50m3和20m3絲網(wǎng)規(guī)整填料，改造前MTBE產(chǎn)量為3.78噸/小時、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MTBE產(chǎn)量為6.25噸/小時、純度≥99％、塔底溫度125-127℃、蒸氣壓力0.4 MPa、蒸氣耗量4噸/小時。

圖1是本實用新型的工藝合成路線組成示意圖。
圖2是本實用新型的催化蒸餾塔或甲醇回收塔的填料結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的捆包催化劑結(jié)構(gòu)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(yīng)器、催化蒸餾塔、水洗塔和甲醇回收塔，詳見圖1。煉油廠副產(chǎn)含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入醚化反應(yīng)器，甲醇回收塔的甲醇輸出口與醚化反應(yīng)器的入口相連接。
在上述工藝中，催化蒸餾塔和甲醇回收塔工作機理相同，就是利用物質(zhì)沸點的不同，經(jīng)加熱、冷卻，將各種物質(zhì)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(zhì)的沸點相差越大，工作塔層數(shù)越多，物質(zhì)就更容易分離，產(chǎn)品的純度就越高。催化蒸餾塔是將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。催化蒸餾塔、甲醇回收塔由板式塔改造成填料塔。由于物料流經(jīng)填料較塔盤的阻力小，交換的次數(shù)多，所以生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品的純度高。
對于傳統(tǒng)裝置的擴產(chǎn)改造，將甲醇回收塔的塔板全部去除，更換成規(guī)整填料或散堆填料，對于有催化蒸餾塔的MTBE裝置，可將催化蒸餾塔的內(nèi)件全部去除，更換成捆包催化劑即可同時完成反應(yīng)和精餾分離的目的，而且使生產(chǎn)能力可提高50％以上，然后再將機泵管道等輔助設(shè)備進行適當更換即能很快完成技改。對于新裝置的設(shè)計，將催化蒸餾塔和甲醇回收塔直接設(shè)計成填料塔即可。
圖3示出一種捆包催化劑的結(jié)構(gòu)實例，其中1是波紋狀不銹鋼絲網(wǎng)，它與纖維布袋2分層卷制而成，纖維布袋2內(nèi)裝有催化劑3。
實施例 以一套年產(chǎn)3萬噸MTBE裝置為例，反應(yīng)工藝包括反應(yīng)器→催化蒸餾塔→甲醇回收塔→醚后碳四。催化蒸餾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(chǎn)5萬噸MTBE的裝置。改造方案是將催化蒸餾塔和甲醇回收塔的塔板全部去除，分別更換成50m3和20m3的捆包催化劑和絲網(wǎng)規(guī)整填料。本專利填料塔優(yōu)選規(guī)整填料塔。
所述的規(guī)整填料為傳統(tǒng)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(jù)分離塔的截面尺寸進行組裝而成，規(guī)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(zhì)、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(huán)狀的具有一定比表面積的填料單元經(jīng)堆積而成。
權(quán)利要求1.一種改進型甲基叔丁基醚生產(chǎn)設(shè)備，它包括依次連接的醚化反應(yīng)器、催化蒸餾塔、水洗塔和甲醇回收塔；煉油廠副產(chǎn)品含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入醚化反應(yīng)器，其特征在于在催化蒸餾塔內(nèi)填充采用捆包催化劑結(jié)構(gòu)的內(nèi)件，在甲醇回收塔內(nèi)填入規(guī)整填料或散堆填料，形成填料塔結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種改進型甲基叔丁基醚生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，捆包催化劑采用波紋狀不銹鋼絲網(wǎng)和裝有催化劑的玻璃絲布袋卷制而成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改進型甲基叔丁基醚生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于采用的填料是規(guī)整填料。
專利摘要本實用新型公開了一種改進型甲基叔丁基醚生產(chǎn)設(shè)備，它包括依次連接的醚化反應(yīng)器、催化蒸餾塔、水洗塔和甲醇回收塔；煉油廠副產(chǎn)品含異丁烯的碳四液化氣與甲醇混合后進入醚化反應(yīng)器，其特征在于對催化蒸餾塔原塔盤及所屬構(gòu)件全部拆除后，填充采用捆包催化劑結(jié)構(gòu)的內(nèi)件，對甲醇回收塔內(nèi)的原塔盤及所屬構(gòu)件全部拆除后，填入規(guī)整填料或散堆填料，形成填料塔結(jié)構(gòu)。本實用新型的優(yōu)點和積極效果如下在相同的生產(chǎn)能力下與傳統(tǒng)的板式塔相比，填料塔的截面積可減少50％以上，增大了產(chǎn)量，提高了純度，減少了能耗。
文檔編號C07C43/00GK201037131SQ200720143568
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者劉文飛, 勇 張 申請人:河北凱瑞化工有限責任公司