一種便于更換催化劑的mtbe生產裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置，包括碳四原料罐和甲醇原料罐，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與第一反應器的進料口連接，第一反應器的出料口與第二反應器的進料口相連接，且第一反應器的出料回流口與第一反應器的進料口相連接；第二反應器的出料口與第三反應器的進料口相連接，第二反應器的出料回流口與第二反應器的進料口相連接；第三反應器的出料口與催化精餾塔的進料口相連接，第三反應器的出料回流口與第三反應器的進料口相連接。本實用新型提供的便于更換催化劑的MTBE生產裝置可以在生產MTBE的過程中無需停工，采用三級反應器進行逐級反應，可以極大提高MTBE轉化率。
【專利說明】—種便于更換催化劑的MTBE生產裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及MTBE生產【技術領域】，具體涉及一種便于更換催化劑的MTBE生產
裝直。
【背景技術】
[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，是生產無鉛、高辛烷值、含氧汽油的理想調合組份之一，其作為汽油添加劑已經在全世界范圍內普遍使用。它不僅能夠有效提高汽油的辛烷值，而且還能夠改善汽車的性能，降低汽車尾氣排放中CO含量，同時降低汽油生產成本。
[0003]MTBE主要通過含有異丁烯的碳四餾份與甲醇按照比例進行混合反應獲得，一般醇烯比(甲醇與異丁烯的摩爾比)為1.02左右，在一定的溫度和壓力條件下，并在催化劑的作用下，通過強酸性陽離子交換，異丁烯與甲醇發(fā)生合成反應進而得到甲基叔丁基醚。其中異丁烯與甲醇反應生成甲基叔丁基醚的醚化反應為可逆反應，根據化學平衡的原理，為使可逆反應的方向向正反應(即生成MTBE)的方向進行，其中一種方法是增加反應物一側的物料濃度，另一種方法是減少生成物的濃度。因此催化劑在生產MTBE過程中占有極為重要的地位，而在實際生產中，催化劑在使用一定時間后，往往需要停工以便于更換催化劑，而在停工更換催化劑的過程中，一方面增加了車間生產成本，另一方面也減少了 MTBE產品的產量。因此，如何在不停工的情況下更換催化劑，并且設計一套生產過程合理、便于更換催化劑的生產設備成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。
實用新型內容
[0004]針對現有技術中存在的問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置，該生產裝置在生產MTBE的過程中無需停工，采用三級反應器進行逐級反應，可以極大提高MTBE轉化率。
[0005]本實用新型提供一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置，包括碳四原料罐和甲醇原料罐，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與第一反應器的進料口相連接，第一反應器的出料口與第二反應器的進料口相連接，且第一反應器的出料回流口與第一反應器的進料口相連接；第二反應器的出料口與第三反應器的進料口相連接，第二反應器的出料回流口與第二反應器的進料口相連接；第三反應器的出料口與催化精餾塔的進料口相連接，第三反應器的出料回流口與第三反應器的進料口相連接。
[0006]進一步地，所述甲醇原料罐順次經甲醇進料泵、流量控制儀表與第一反應器的進料口相連接，所述碳四原料罐順次經碳四進料泵、進料調節(jié)閥與第一反應器的進料口相連接。
[0007]進一步地，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與第二反應器的進料口相連接，且所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與第三反應器的進料口相連接。
[0008]進一步地，所述第一反應器的出料口、第二反應器的出料口還均與催化精餾塔的進料口相連接。
[0009]進一步地，所述第三反應器的出料口還與第一反應器的進料口相連接。
[0010]本實用新型具有的優(yōu)點在于:
[0011]本實用新型提供一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置，設計有三個反應器及其相互之間的連接管道，三個反應器在串聯(lián)的同時每個反應器還各自與原料罐及催化精餾塔連接，各連接管道可以通過閥門進行控制，通過閥門的開閉可以輕松實現三個反應器循環(huán)順序工作，物料因壓力差自動依次通過三個反應器，也可以方便地關閉其中任意一個或兩個反應器，剩余反應器仍可繼續(xù)形成閉合回路維持反應進行；該生產裝置在生產MTBE的過程中無需停工，采用三級反應器進行逐級反應，可以極大提高MTBE轉化率。同時，本實用新型還可以根據實際生產的需要采用三臺反應器同時反應或兩臺反應器同時反應，當然也可以根據實際需要選擇更多級反應器進行實際生產。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型提供的一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置的一種結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型提供的一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置的另一種實施結構示意圖。
[0014]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_進料調節(jié)閥；6_流量控制儀表；7_第一反應器；8_第一循環(huán)泵；9_第一冷卻器；10_第一溫度控制儀表；11-第二反應器；12-第二循環(huán)泵；13-第二冷卻器；14-第二溫度控制儀表；15_第三反應器；16_第三循環(huán)泵；17_第三冷卻器；18_第三溫度控制儀表；19_第三控制閥；20_催化精餾塔，21-第一控制閥；22_第二控制閥。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術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。
[0016]本實用新型提供的一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置，如圖1、圖2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，然后經甲醇進料泵4加壓后，經流量控制儀表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將物料抽出經進料調節(jié)閥5控制流量后與甲醇混合。
[0017]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，該混合可以在甲醇-碳四混合器中進行?；旌虾蟮奈锪蠌牡谝环磻鞯捻敳窟M料口進入第一反應器7張進行反應，在開始反應時先經原料預熱器對第一反應器進行預熱，由溫控儀表將溫度控制在小于等于55°C，可以由蒸汽或蒸氣凝液加熱，并脫除掉金屬離子和堿性化合物，反應后的物料一部分經第一反應器的出料回流口流出后，由第一循環(huán)泵8送入第一冷卻器9冷卻，由第一溫度控制儀表10控制其出口溫度為45°C?65°C,然后送往該第一反應器的進料口(與第一反應器7的進料管線相連);另一部分物料經第一反應器的出料口流出后，靠壓差經第二反應器的進料口進入第二反應器11中進行繼續(xù)反應。第二反應器11反應后的物料一部分經第二反應器的出料回流口流出后，由第二循環(huán)泵12送入第二冷卻器13冷卻，由第二溫度控制儀14表控制其出口溫度為25°C?65°C，然后送往該第二反應器的進料口(與第二反應器11的進料管線相連);另一部分物料經第二反應器的出料口流出后，靠壓差經第三反應器的進料口進入第三反應器15中進行繼續(xù)反應。第三反應器15反應后的物料一部分經第三反應器的出料回流口流出后，由第三循環(huán)泵16送入第三冷卻器冷卻17，由第三溫度控制儀表18控制其出口溫度為25°C?65°C，然后送往第三反應器的進料口(與第三反應器進料管線相連)。另一部分反應后的物料經第三反應器的出料口流出后，通過第三控制閥19控制調節(jié)壓力后靠壓差進入催化精餾塔20。
[0018]當然在實際使用過程中，如果從第二反應器11或第三反應器15開始進行整體反應的第一步反應，則對應順次經過第三反應器15、第一反應器7或第一反應器7、第二反應器11，對應相應最后的一個反應器的物料通過控制閥19控制壓力后進入催化精餾塔20。因而針對上述三個串聯(lián)的反應器，可以在實際生產中方便更換催化劑，隨時將需要更換的反應器停止，剩余反應器按照壓差自動進行，當更換完成后，通過開啟閥門再參與反應，并且為方便對每個反應器進行催化劑更換，因此，為設計整套產品方便更換任意一個反應器中的催化劑，如圖2所示，可以設計每一個反應器均與甲醇原料罐2、碳四原料罐I相連接，并且每個反應器均通過相應的控制閥(第一控制閥21、第二控制閥22、第三控制閥19)與催化精餾塔20相連接，當根據實際生產中具體出現的需要更換催化劑的需要實際更換?？梢栽诘谝环磻?、第二反應器11、第三反應器14與甲醇原料罐2、碳四原料罐I連接之間設計閥體，以便于對應開啟或關閉相應的反應器，打開或關閉物料供應。同時，可以將第三反應器的出料口與第一反應器的進料口相連接，使整體的三個反應器形成一個閉合的回路，可以方便于在對任意一個反應器需要更換催化劑時，使整體的反應器均能循環(huán)使用。
[0019]若在檢修或初次開車時，三臺反應器同時使用新鮮催化劑，由于其活性較高，可只運行兩臺，而另一臺反應器備用。當生產操作到一定時間，第一反應器7中催化劑失活，碳四和甲醇的混合物料可以直接進入第二反應器11中，此時可以把第一反應器7切換出來更換催化劑。第二反應器11和第三反應器15按先后順序串聯(lián)操作，第一反應器7更換完催化劑后并在第三反應器15的后面。三臺反應器的運行順序為第二反應器11 —第三反應器15 —第一反應器7，最終產物通過第一反應器7經控制閥流出至催化精餾塔20。
[0020]第二反應器11更換催化劑時，可以把第二反應器11單獨切換出來，剩余兩臺反應器的運行順序為第三反應器15 —第一反應器7。第二反應器11更換完催化劑后并在第一反應器7的后面。三臺反應器的運行順序為第三反應器15 —第一反應器7 —第二反應器11，最終反應產物通過第二反應器11經控制閥流出至催化精餾塔20。
[0021]同樣，第三反應器15更換催化劑時，可以把第三反應器15單獨切換出來，剩余兩臺反應器的運行順序為第一反應器7 —第二反應器11。第三反應器15更換完催化劑后并在第二反應器11的后面。三臺反應器的運行順序為第一反應器7 —第二反應器11 —第一反應器15，最終產物通過第三反應器20經控制閥流出至催化精餾塔20。
[0022]以上表述中對于具體的部件或設備的描述中的第一、第二或第三等等定語，其不不具有任何功能意義，僅為為區(qū)分部件所使用的。
[0023]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【技術領域】的技術人員在本實用新型基礎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。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1.一種便于更換催化劑的MTBE生產裝置，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、甲醇原料罐均與第一反應器的進料口相連接，第一反應器的出料口與第二反應器的進料口相連接，且第一反應器的出料回流口與第一反應器的進料口相連接；第二反應器的出料口與第三反應器的進料口相連接，第二反應器的出料回流口與第二反應器的進料口相連接；第三反應器的出料口與催化精餾塔的進料口相連接，第三反應器的出料回流口與第三反應器的進料口相連接。
2.根據權利要求1所述的便于更換催化劑的MTBE生產裝置，其特征在于，所述甲醇原料罐順次經甲醇進料泵、流量控制儀表與第一反應器的進料口相連接，所述碳四原料罐順次經碳四進料泵、進料調節(jié)閥與第一反應器的進料口相連接。
3.根據權利要求2所述的便于更換催化劑的MTBE生產裝置，其特征在于，所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與第二反應器的進料口相連接，且所述碳四原料罐、甲醇原料罐均與第三反應器的進料口相連接。
4.根據權利要求3所述的便于更換催化劑的MTBE生產裝置，其特征在于，所述第一反應器的出料口、第二反應器的出料口還均與催化精餾塔的進料口相連接。
5.根據權利要求4所述的便于更換催化劑的MTBE生產裝置，其特征在于，所述第三反應器的出料口還與第一反應器的進料口相連接。
【文檔編號】C07C43/04GK203498286SQ201320251053
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權日: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