一種制取高純度mtbe的新工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制取高純度MTBE的新工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] MTBE(甲基叔丁基醚）是目前國內(nèi)外最常用的高辛烷值汽油調(diào)和組份，也是裂解 制取高純異丁烯的原料。目前生產(chǎn)MTBE的一般流程是異丁烯與甲醇發(fā)生醚化反應(yīng)后進(jìn)催 化蒸餾塔，在塔底得到MTBE產(chǎn)品，塔頂富含甲醇的餾分則送串聯(lián)的甲醇精制塔和甲醇回收 塔以回收甲醇。其缺陷是由于分離流程短，產(chǎn)品MTBE的純度不高（通常為98. 8% )，含少 許碳四輕烴和重質(zhì)硫化物。隨著市場對(duì)高純異丁烯的需求加大以及汽油品質(zhì)的不斷提高， 高純MTBE(通常純度彡99% )的生產(chǎn)越來越被重視。
[0003] 現(xiàn)有高純MTBE精餾方法是對(duì)出自催化蒸餾塔（塔頂操作壓力一般為0? 75MPag) 塔底的MTBE先脫輕（即脫碳四餾分）、再脫重（即脫重質(zhì)硫化物）（見圖2)。由于脫重塔 操作壓力高于脫輕塔（前者一般為〇? 46MPag，對(duì)應(yīng)塔頂120°C;后者一般為0? 18MPag，對(duì)應(yīng) 塔底溫度95°C)，故設(shè)置了脫重塔進(jìn)料栗。無疑該流程有兩個(gè)缺陷：一是兩塔獨(dú)立，均設(shè)塔 底再沸器，能耗較高（對(duì)應(yīng)塔頂冷卻負(fù)荷也高）；二是催化精餾塔塔底物流的壓力能沒有利 用，設(shè)置了脫重塔進(jìn)料栗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種制取高純 度MTBE的新工藝。
[0005] 本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種制取高純度MTBE的新工藝，所述工藝的流程如下：
[0007] 異丁烯與甲醇進(jìn)入醚化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，醚化反應(yīng)器塔底產(chǎn)品進(jìn)入催化蒸餾塔， 催化蒸餾塔塔頂富含甲醇的餾分部分回流，甲醇回收；催化蒸餾塔塔底采出MTBE粗產(chǎn)品經(jīng) 換熱器與該塔進(jìn)料換熱后自壓進(jìn)入脫重塔，重質(zhì)硫化物在脫重塔中與MTBE進(jìn)行分離后從 脫重塔塔底排出，脫重塔塔頂油氣經(jīng)換熱器與脫輕塔塔底循環(huán)物料換熱后部分回流進(jìn)入脫 重塔，同時(shí)脫除重質(zhì)硫化物后的MTBE自脫重塔塔頂自壓進(jìn)入脫輕塔；脫輕塔塔底再沸熱源 來自脫重塔塔頂油氣，碳四餾分從脫輕塔塔頂脫除，高純MTBE產(chǎn)品從脫輕塔塔底流出。
[0008] 本發(fā)明基于以下原理：
[0009] (1)依據(jù)串級(jí)塔的操作壓力不同，逐級(jí)利用流體的壓力能，免用中間栗；
[0010] (2)改塔獨(dú)立運(yùn)行為熱集成運(yùn)行，將重質(zhì)餾分分餾塔的塔頂高溫冷卻熱轉(zhuǎn)移給操 作溫度相對(duì)較低的輕質(zhì)餾分分餾塔塔底，既消除或減少輕質(zhì)餾分分餾塔的再沸熱源（如蒸 汽）消耗，又等值降低重質(zhì)餾分分餾塔的塔頂冷卻負(fù)荷。
[0011] 本發(fā)明的工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0012] (1)本發(fā)明的工藝?yán)么呋麴s塔壓力〉脫重塔壓力〉脫輕塔壓力，改粗MTBE"先 脫輕后脫重"為"先脫重后脫輕"，可省去原脫重塔進(jìn)料栗，使整個(gè)流程順著壓力逐漸降低的 方向自流行進(jìn)，而無需中間栗；
[0013] (2)本發(fā)明的工藝改脫輕脫重兩塔獨(dú)立運(yùn)行為熱集成運(yùn)行，即在不改變兩塔操作 壓力的前提下，將脫輕塔底液體通過新增的管線和原塔底栗引向脫重塔塔頂，與脫重塔塔 頂氣體換熱后返回脫輕塔塔底，以向脫輕塔提供再沸熱源，從而省去原脫輕塔塔底再沸蒸 汽消耗，并等量減少脫重塔塔頂冷卻負(fù)荷；
[0014] (3)本發(fā)明的工藝不改變現(xiàn)有醚化工藝和醚化過程參數(shù)，不但有利于減少能耗，還 有利于理順流程，簡化操作。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明對(duì)比例的制取高純度MTBE的工藝流程圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的制取高純度MTBE的工藝流程圖；
[0017] 圖中編號(hào)說明如下：1_醚化反應(yīng)器；2-催化蒸餾塔進(jìn)料換熱器；3-催化蒸餾塔 塔頂空冷；4-催化蒸餾塔回流罐；5-催化蒸餾塔回流栗；6-催化蒸餾塔；7-催化蒸餾塔塔 底再沸器；8-脫輕塔塔頂空冷；9-脫輕塔回流罐；10-脫輕塔回流栗；11-脫輕塔塔頂產(chǎn)品 冷卻器；12-脫輕塔；13-脫輕塔塔底再沸器；14-脫輕塔塔底回流栗；15-脫重塔進(jìn)料栗； 16-脫重塔塔頂空冷；17-脫重塔回流罐；18-脫重塔回流栗；19-高純MTBE冷卻器；20-脫 重塔；21-脫重塔塔底再沸器；22-重組份冷卻器；23-脫重塔頂氣與脫輕塔底液換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0019] 對(duì)比例
[0020] 本對(duì)比例為現(xiàn)有技術(shù)中制取高純度MTBE的工藝，其工藝流程圖如圖1所示。具體 過程如下：
[0021] 異丁烯與甲醇進(jìn)入醚化反應(yīng)器1進(jìn)行反應(yīng)，醚化反應(yīng)器塔底產(chǎn)品通過催化蒸餾塔 進(jìn)料換熱器2換熱后進(jìn)入催化蒸餾塔6,催化蒸餾塔塔頂富含甲醇的餾分依次通過催化蒸 餾塔塔頂空冷3、催化蒸餾塔回流罐4和催化蒸餾塔回流栗5進(jìn)入催化蒸餾塔回流，甲醇回 收；催化蒸餾塔塔底采出MTBE粗產(chǎn)品經(jīng)催化蒸餾塔塔底再沸器7加熱后先自壓進(jìn)脫輕塔 12,脫輕塔塔頂回流組分依次經(jīng)脫輕塔塔頂空冷8、脫輕塔回流罐9和脫輕塔回流栗10回流 進(jìn)入脫輕塔，碳四餾分經(jīng)脫輕塔塔頂產(chǎn)品冷卻器11冷卻后排出，脫輕塔塔底物料經(jīng)脫輕塔 塔底再沸器13額外加熱后回流組分通過脫輕塔塔底回流栗14回流至脫氫塔，脫除碳四餾 分的MTBE在脫重塔進(jìn)料栗15的動(dòng)力下進(jìn)入脫重塔20,在脫重塔塔底再沸器21的加熱下， 重質(zhì)硫化物與MTBE進(jìn)行分離后進(jìn)入重組份冷卻器22冷卻，從脫重塔塔底排出，脫除重質(zhì)硫 化物后的高純MTBE經(jīng)高純MTBE冷卻器19冷卻后從脫重塔塔頂排出，回流物料依次經(jīng)過脫 重塔塔頂空冷16、脫重塔回流罐17和脫重塔回流栗18回流進(jìn)入脫重塔。
[0022] 實(shí)施例
[0023] 本實(shí)施例的一種制取高純度MTBE的新工藝，其工藝流程圖如圖2所示。具體過程 如下：
[0024] 異丁烯與甲醇進(jìn)入醚化反應(yīng)器1進(jìn)行反應(yīng)，醚化反應(yīng)器塔底產(chǎn)品通過催化蒸餾塔 進(jìn)料換熱器2換熱后進(jìn)入催化蒸餾塔6,催化蒸餾塔塔頂富含甲醇的餾分依次通過催化蒸 餾塔塔頂空冷3、催化蒸餾塔回流罐4和催化蒸餾塔回流栗5進(jìn)入催化蒸餾塔回流，甲醇回 收；催化蒸餾塔塔底采出MTBE粗產(chǎn)品經(jīng)催化蒸餾塔塔底再沸器7加熱后與該塔進(jìn)料換熱后 自壓進(jìn)入脫重塔20,在脫重塔塔底再沸器21的加熱下，重質(zhì)硫化物與MTBE進(jìn)行分離后進(jìn)入 重組份冷卻器22冷卻，從脫重塔塔底排出，脫重塔塔頂油氣通過脫重塔頂氣與脫輕塔底液 換熱器23與脫輕塔塔底循環(huán)物料換熱，回流物料依次經(jīng)過脫重塔塔頂空冷16、脫重塔回流 罐17和脫重塔回流栗18回流進(jìn)入脫重塔，同時(shí)脫除重質(zhì)硫化物后的MTBE自脫重塔塔頂自 壓進(jìn)入脫輕塔12 ;脫輕塔塔底相對(duì)低溫的循環(huán)物料吸收脫重塔頂氣熱量后返回至脫輕塔 塔底，其中脫輕塔塔底再沸器13無需額外熱源；進(jìn)入脫輕塔的MTBE經(jīng)分餾從脫輕塔塔頂脫 除碳四餾分，脫輕塔塔頂回流組分依次經(jīng)脫輕塔塔頂空冷8、脫輕塔回流罐9和脫輕塔回流 栗10回流進(jìn)入脫輕塔，碳四餾分經(jīng)脫輕塔塔頂產(chǎn)品冷卻器11冷卻后排出，高純MTBE產(chǎn)品 從脫輕塔塔底流出。
[0025] 實(shí)施例與對(duì)比例的能耗比較：
[0026] 以某年產(chǎn)12萬噸高純MTBE裝置為例（裝置年開工8400小時(shí)），對(duì)比例中，出 自催化蒸餾塔塔底的粗MTBE(14.5t/h、90°C、0.77MPag)先自壓進(jìn)脫輕塔（塔頂壓力為 0?ISMPag)，脫輕塔底物料再經(jīng)脫重塔進(jìn)料栗加壓后進(jìn)如脫重塔（塔頂壓力為(X46MPag); 脫輕塔塔底再沸器用1. 〇MPa蒸汽做熱源，脫重塔塔底再沸器用1. 6MPa蒸汽做熱源；實(shí)施例 中，出自催化蒸餾塔塔底的粗MTBE(14. 5t/h、90°C、0. 77MPag)先自壓進(jìn)脫重塔（塔頂壓力 為0. 46MPag)，在脫除重質(zhì)硫化物后自壓進(jìn)脫輕塔（塔頂壓力為0. 18MPag)，對(duì)應(yīng)停原脫重 塔進(jìn)料栗（原栗耗電l〇kw)，且脫輕塔塔底再沸熱源（脫輕塔塔底溫度為95°C)改用脫重 塔塔頂油氣熱量（脫重塔塔頂油氣一次溫度為120°C)。表1列出了對(duì)比例和實(shí)施例的主 要能耗。
[0027] 表1對(duì)比例和實(shí)施例主要能耗對(duì)比
[0028]
[0029] 從表1可以看出，相較于對(duì)比例，實(shí)施例在不改變MTBE收率和純度的前提下：
[0030] 1)脫重塔塔底再沸負(fù)荷沒有改變（耗300°C、1. 6MPag過熱蒸汽2. 7t/h)，而塔頂 冷卻負(fù)荷卻從 147. 9X104kcal/h下降到 86. 5X104kcal/h，減少 64. 7X104kcal/h，降幅為 43. 7% ；
[0031] 2)脫輕塔不再用1.OMPa蒸汽做再沸熱源，節(jié)省250°C、1.OMPag過熱蒸汽1. 6t/h， 對(duì)應(yīng)塔頂冷卻負(fù)荷保持不變；
[0032] 3)停用原脫重塔進(jìn)料栗，減少電耗10kw(栗效率取70% )。
[0033] 合計(jì)1~3項(xiàng)，按1.OMPa蒸汽200元/t、循環(huán)水單價(jià)0. 4元/t(循環(huán)水溫差取 8°C)、電價(jià)0. 75元/kwh計(jì)算，實(shí)施例較比較例可實(shí)現(xiàn)年節(jié)能效益277. 2萬元。
[0034] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制取高純度MTBE的新工藝，其特征在于所述工藝的流程如下： 異丁烯與甲醇進(jìn)入醚化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，醚化反應(yīng)器塔底產(chǎn)品進(jìn)入催化蒸餾塔，催化 蒸餾塔塔頂富含甲醇的餾分部分回流，甲醇回收；催化蒸餾塔塔底采出MTBE粗產(chǎn)品經(jīng)換 熱器與該塔進(jìn)料換熱后自壓進(jìn)入脫重塔，重質(zhì)硫化物在脫重塔中與MTBE進(jìn)行分離后從脫 重塔塔底排出，脫重塔塔頂油氣經(jīng)換熱器與脫輕塔塔底循環(huán)物料換熱后部分回流進(jìn)入脫重 塔，同時(shí)脫除重質(zhì)硫化物后的MTBE自脫重塔塔頂自壓進(jìn)入脫輕塔；脫輕塔塔底再沸熱源來 自脫重塔塔頂油氣，碳四餾分從脫輕塔塔頂脫除，高純MTBE產(chǎn)品從脫輕塔塔底流出。
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制取高純度MTBE的新工藝。所述工藝的流程為：催化蒸餾塔塔底采出MTBE粗產(chǎn)品經(jīng)換熱器與該塔進(jìn)料換熱后自壓進(jìn)入脫重塔，重質(zhì)硫化物在脫重塔中與MTBE進(jìn)行分離后從脫重塔塔底排出，脫重塔塔頂油氣經(jīng)換熱器與脫輕塔塔底循環(huán)物料換熱后部分回流進(jìn)入脫重塔，同時(shí)脫除重質(zhì)硫化物后的MTBE自脫重塔塔頂自壓進(jìn)入脫輕塔；脫輕塔塔底再沸熱源來自脫重塔塔頂油氣，碳四餾分從脫輕塔塔頂脫除，高純MTBE產(chǎn)品從脫輕塔塔底流出。本發(fā)明的工藝改粗MTBE“先脫輕后脫重”為“先脫重后脫輕”，并以脫重塔塔頂油氣向脫輕塔提供再沸熱源，有利于減少能耗，簡化操作。
【IPC分類】C07C41/06, C07C43/04
【公開號(hào)】CN105130760
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510487420
【發(fā)明人】李國慶, 張姣
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日