一種具有氮氣置換系統(tǒng)的mtbe生產(chǎn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，包括碳四原料罐和甲醇原料罐，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與醚化反應(yīng)器的進料口連接，醚化反應(yīng)器的出料口與催化精餾塔的進料口連接，催化精餾塔的一個出料口與MTBE收集裝置連接，所述氮氣置換系統(tǒng)包括氮氣制備裝置和氮氣儲存罐，醚化反應(yīng)器、催化精餾塔均與氮氣儲存罐相連接，且所述碳四原料罐、甲醇原料罐與醚化反應(yīng)器的進料口之間的連接管路均與氮氣儲存罐相連接。本實用新型通過氮氣置換系統(tǒng)進行氮氣置換，可以保證生產(chǎn)裝置的安全生產(chǎn)，提高設(shè)備安全可靠性，并能夠有效回收甲醇和醚后碳四，減少生產(chǎn)原料的浪費同時對廢水資源的熱量進行循環(huán)使用，節(jié)約資源。
【專利說明】—種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及MTBE生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生
產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]MTBE (methyl tert-butyl ether)的中文名稱為甲基叔丁基醚，是一種無色、透明、高辛烷值的液體，其具有醚樣氣味，是生產(chǎn)無鉛、高辛烷值、含氧汽油的理想調(diào)合組份之一，作為汽油添加劑已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)普遍使用。它不僅能夠有效提高汽油辛烷值，而且還能改善汽車性能，降低汽車尾氣排放中CO含量，同時降低汽油生產(chǎn)成本。
[0003]MTBE主要通過采用含有異丁烯的碳四餾份與甲醇按照化學(xué)計算進行混合反應(yīng)獲得，一般醇烯比(甲醇與異丁烯的摩爾比)為1.02，在一定的溫度和壓力條件下，通過強酸性陽離子交換，使其中的異丁烯與甲醇發(fā)生合成反應(yīng)。作為反應(yīng)物料的碳四餾分和甲醇均具有易燃易爆性，若發(fā)生反應(yīng)物料泄露，將導(dǎo)致反應(yīng)裝置發(fā)生火災(zāi)，因此設(shè)計安全、平穩(wěn)的MTBE生產(chǎn)裝置成為MTBE生產(chǎn)領(lǐng)域的重要課題。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)MTBE前，通過氮氣置換系統(tǒng)置換各個反應(yīng)管線中的氣體，提高安全生產(chǎn)的可靠性，并通過該MTBE生產(chǎn)裝置可以高效的回收甲醇，極大提高MTBE轉(zhuǎn)化率，避免甲醇的過渡浪費。
[0005]本實用新型提供一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，包括碳四原料罐和甲醇原料罐，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與醚化反應(yīng)器的進料口相連接，醚化反應(yīng)器的出料口與催化精餾塔的進料口相連接，催化精餾塔的一個出料口與MTBE收集裝置相連接，催化精餾塔的另一個出料口與水洗塔的進料口連接，水洗塔的塔頂出口連接醚后碳四收集罐，水洗塔的底端出口連接甲醇回收塔的進料口，甲醇回收塔的出料口連接碳四原料罐，甲醇回收塔的排水口連接水洗塔的進水口；
[0006]所述氮氣置換系統(tǒng)包括氮氣制備裝置和氮氣儲存罐，所述醚化反應(yīng)器、催化精餾塔均與氮氣儲存罐相連接，且所述碳四原料罐與醚化反應(yīng)器的進料口之間的連接管路也與氮氣儲存罐相連接，所述甲醇原料罐與醚化反應(yīng)器的進料口之間的連接管路與氮氣儲存罐相連接；氮氣儲存罐連接氮氣制備裝置。
[0007]進一步地，所述水洗塔的底端出口通過換熱器連接甲醇回收塔的進料口，所述的甲醇回收塔的排水口順次通過萃取水泵、換熱器與水洗塔的進水口相連接。
[0008]進一步地，所述甲醇原料罐順次經(jīng)甲醇進料泵、流量控制儀表與醚化反應(yīng)器的進料口連接，所述碳四原料罐順次經(jīng)碳四進料泵、進料調(diào)節(jié)閥與醚化反應(yīng)器的進料口連接。
[0009]進一步地，所述甲醇回收塔出料口還與甲醇回收塔的進料口相連接。
[0010]本實用新型具有的優(yōu)點在于:[0011]本實用新型提供的一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，通過氮氣置換系統(tǒng)將生產(chǎn)裝置中的各個管線以及反應(yīng)器及各個塔斧進行氮氣置換，可以保證生產(chǎn)裝置的安全生產(chǎn)，提高設(shè)備安全可靠性，通過該生產(chǎn)裝置可以在生產(chǎn)獲得高品質(zhì)的MTBE的同時，有效回收甲醇和醚后碳四，減少生產(chǎn)原料的浪費。同時，本實用新型提供的生產(chǎn)裝置還可以實現(xiàn)將甲醇回收塔中的廢水有效利用，用于水洗塔的水洗用水，真正實現(xiàn)了循環(huán)用水，避免水資源的浪費。另外，本實用新型提供的生產(chǎn)裝置還實現(xiàn)余熱再利用，將甲醇回收塔中剩余蒸汽水的熱量通過換熱器與甲醇回收塔的進料進行換熱，避免熱量浪費，實現(xiàn)熱量散發(fā)后的循環(huán)使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型提供的一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1_碳四原料罐；2_甲醇原料罐；3_碳四進料泵；4_甲醇進料泵；5_進料調(diào)節(jié)閥；6_流量控制儀表；7_醚化反應(yīng)器；8_壓力調(diào)節(jié)閥；9_催化精餾塔；10-MTBE收集裝置；11-水洗塔；12_醚后碳四收集罐；13_換熱器；14_甲醇回收塔；15_萃取水泵；16_萃取水冷卻器；17_氮氣制備裝置；18_氮氣儲存罐。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。 [0015]本實用新型提供的一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，如圖1所示，包括碳四原料罐I和甲醇原料罐2，從罐區(qū)來的甲醇接收至甲醇原料罐2，然后經(jīng)甲醇進料泵4加壓后，經(jīng)流量控制儀表6控制一定的量與碳四混合。從罐區(qū)來的碳四至碳四原料罐1，然后由碳四進料泵3將物料抽出經(jīng)進料調(diào)節(jié)閥5控制流量后與甲醇混合。
[0016]甲醇與碳四的混合物料中，控制甲醇與碳四的中異丁烯的摩爾比為1.02。混合后的物料從頂部進料口進入醚化反應(yīng)器7，通過催化劑的參與進行醚化反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物通過控制壓力調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)壓力后進入催化精餾塔9，在催化精餾塔9中進行精餾，得到的富含甲醇的醚后碳四餾分由上方出口排出進入水洗塔11，而精餾后的產(chǎn)品MTBE通過MTBE收集裝置10進行收集。
[0017]從催化精餾塔9中得到的含甲醇約(3~5)%左右，異丁烯小于0.12%的合格醚后碳四進入碳四殘液的水洗塔11的底部，與從塔頂部來的蒸汽冷凝液在水洗塔11內(nèi)的篩板塔盤上進行逆向混合，料水比為4~2，水洗其中的甲醇，塔頂出口得到含甲醇小于90ppm的醚后碳四，經(jīng)醚后碳四收集罐12收集，操作溫度控制在40°C左右，壓力由流量控制儀表控制在 0.75Mpa ~0.95Mpa。
[0018]水洗塔11的塔釜中含甲醇約11%的富醇水從水洗塔11的底端出口中流出后,經(jīng)換熱器13升溫至(65~72) °〇進入甲醇回收塔14的進料口進塔，由塔釜再沸器加熱或由蒸汽直接加熱(補充損失的水)后，分離甲醇與水，常壓下操作，甲醇回收塔14的塔頂溫度控制在75±2°C，甲醇回收塔14的塔釜溫度95±2°C，塔頂回收的合格甲醇一部分通過回流口回流重新進入甲醇回收塔14，另一部分返回甲醇原料罐2中進行循環(huán)使用，甲醇回收塔14中甲醇的回流比控制為12左右。塔釜中剩余的蒸汽水通過排水口排出后，經(jīng)萃取水泵15加壓后，再經(jīng)換熱器(可以經(jīng)過換熱器13)進行換熱，與甲醇回收塔14中的進料進行換熱，避免熱能浪費，換熱后再由萃取水冷卻器16冷卻至40°C后，返回送至水洗塔11，作為水洗所需的冷凝液。
[0019]本實用新型提供的具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置還包括氮氣置換系統(tǒng)，在整個生產(chǎn)裝置開始生產(chǎn)前，需要先進行氮氣吹掃，置換管道和設(shè)備中的空氣，從醚化反應(yīng)器頂部向其內(nèi)充氮氣至0.6MPaG，以醚化反應(yīng)器為中心，向外圍用氮氣逐條管線及設(shè)備進行置換，至各排出點含氧量小于0.1%為合格。該氮氣置換系統(tǒng)包括氮氣制備裝置17和氮氣儲存罐18，二者相互連接，通過氮氣制備裝置17制備的氮氣直接輸送到氮氣儲存罐18中進行儲存，氮氣儲存罐18分別與醚化反應(yīng)器7、催化精餾塔9相連接，且氮氣儲存罐18與所述的醚化反應(yīng)器7、催化精餾塔9之間均設(shè)置有氮氣控制閥，碳四原料罐I與醚化反應(yīng)器7的進料口之間的連接管路也通過氮氣控制閥與氮氣儲存罐18相連接，甲醇原料罐2與醚化反應(yīng)器7的進料口之間的連接管路也通過氮氣控制閥與氮氣儲存罐18相連接。再反應(yīng)開始前，通過氮氣制備裝置17制備的氮氣儲存在氮氣儲存罐18中，打開氮氣儲存罐18分別將醚化反應(yīng)器7、催化精餾塔9中的氣體進行吹掃置換。然后再將碳四原料罐1、甲醇原料罐2至醚化反應(yīng)器7的進料口之間的管道中的氣體也進行氮氣吹掃置換，當(dāng)整個裝置完成氮氣置換后，其中的氣體均為氮氣，則可以將氮氣置換系統(tǒng)撤出，整個反應(yīng)裝置進行正常反應(yīng)生成即可。
[0020]本實用新型提供的一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，通過氮氣置換系統(tǒng)將生產(chǎn)裝置中的各個管線以及反應(yīng)器及各個塔斧進行氮氣置換，可以保證生產(chǎn)裝置的安全生產(chǎn)，提高設(shè)備安全可靠性，通過該生產(chǎn)裝置可以在生產(chǎn)獲得高品質(zhì)的MTBE的同時，有效回收甲醇和醚后碳四，減少生產(chǎn)原料的浪費。同時，本實用新型提供的生產(chǎn)裝置還可以實現(xiàn)將甲醇回收塔14中的廢水有效利用，用于水洗塔11的水洗用水，真正實現(xiàn)了循環(huán)用水，避免水資源的浪費。另外，本實用新型提供的生產(chǎn)裝置還實現(xiàn)余熱再利用，將甲醇回收塔14中剩余蒸汽水的熱量通過換熱器13與甲醇回收塔14的進料進行換熱，避免熱量浪費，實現(xiàn)熱量散發(fā)后的循環(huán)使用。
[0021]以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
【權(quán)利要求】
1.一種具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括碳四原料罐和甲醇原料罐，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與醚化反應(yīng)器的進料口相連接，醚化反應(yīng)器的出料口與催化精餾塔的進料口相連接，催化精餾塔的一個出料口與MTBE收集裝置相連接，催化精餾塔的另一個出料口與水洗塔的進料口連接，水洗塔的塔頂出口連接醚后碳四收集罐，水洗塔的底端出口連接甲醇回收塔的進料口，甲醇回收塔的出料口連接碳四原料罐，甲醇回收塔的排水口連接水洗塔的進水口； 所述氮氣置換系統(tǒng)包括氮氣制備裝置和氮氣儲存罐，所述醚化反應(yīng)器、催化精餾塔均與氮氣儲存罐相連接，且所述碳四原料罐與醚化反應(yīng)器的進料口之間的連接管路也與氮氣儲存罐相連接，所述甲醇原料罐與醚化反應(yīng)器的進料口之間的連接管路與氮氣儲存罐相連接；氮氣儲存罐連接氮氣制備裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述水洗塔的底端出口通過換熱器連接甲醇回收塔的進料口，所述的甲醇回收塔的排水口順次通過萃取水泵、換熱器與水洗塔的進水口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述甲醇原料罐順次經(jīng)甲醇進料泵、流量控制儀表與醚化反應(yīng)器的進料口連接，所述碳四原料罐順次經(jīng)碳四進料泵、進料調(diào)節(jié)閥與醚化反應(yīng)器的進料口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有氮氣置換系統(tǒng)的MTBE生產(chǎn)裝置，，其特征在于，所述甲醇回收塔出料口還與甲醇回收塔的進料口相連接。
【文檔編號】C07C43/04GK203498285SQ201320250539
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月10日
【發(fā)明者】郭世軍, 宋鐵銘, 申建國, 唐治海, 黃維佳 申請人:廣州誠恒化工有限公司