MTBE工艺

1.1 装置能力

装置规模：3万吨/年MTBE。

操作时间：8000小时／年，连续操作。 操作弹性：70～105％。

1.2 装置组成

3万吨/年MTBE装置为股份有限公司新建的一套装置。MTBE装置由醚化反应系统、催化蒸馏系统、甲醇回收系统和公用工程系统组成，公用系统包括中控室、变配电室。

1.3 原料、产品和副产品技术规格 1.3.1 原料规格

本装置使用的主要原料为气体分馏装置所产的碳四（大庆炼化公司），和工业甲醇（外购）。原料碳四由林源碳四罐区提供，经管道送入本装置；工业甲醇由罐区经管道送入本装置。原料规格见表1.3-1、1.3-2。

表1.3-1 原料碳四规格 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

组 分 丙烷 丙烯 异丁烷 丁烯－1 异丁烯 正丁烷 顺丁烯－2 1，3－丁二烯 反丁烯-2 C5+ 总计 组 成（Wt%） 0.55 0.00 30.72 9.51 18.98 11.79 12.68 0.00 15.77 0.00 100 备 注 表1.3-2 甲醇规格 序号 1 2 3 项 目 甲醇含量 游离碱(以 NH计) 水份 总计 3单位 %(wt) %(wt) %(wt) 组成 ≥99.85 ＜0.0005 ＜0.15 100 注：甲醇质量执行国家标准《工业用甲醇》（GB338－2004）。

1.3.2 产品规格

本装置产品为MTBE，其规格见表1.3-3。

表1.3-3 MTBE产品规格 序号 1 2 3 4 项 目 MTBE含量 甲醇 C4 异丁烯二聚物 总计 单位 %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) 指标 ≥95.0 ≤0.5 ≤0.5 ≤2.5 100 备注 表1.3-4 产品MTBE等级表

质量指标 指 标 名 称 一 级 纯 度 % 98.2 二 级 95.0 Q/SH013.1.202 试 验 方 法

1.3.3 副产品规格

本装置副产品为剩余碳四，对其质量没有特殊要求，其典型组成见表1.3-5。 表1.3-5 剩余碳四副产品规格表 序号 1 2 项 目 丙烯 丙烷 单位 %(wt) %(wt)

组成 0.67 0.00 备注 3 4 5 6 7 8 9 10 丁烯－1 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 异丁烯 正丁烷 异丁烷 水 二甲醚 总计 %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) 11.67 15.49 19.34 0.38 14.52 37.85 0.06 0.02 100 1.4 催化剂技术规格

本装置使用的催化剂有醚化催化剂、甲醇净化剂。

醚化催化剂必须采用交换容量大于或等于5.2mmol H·g-1（干）的树脂催化剂，本设计参考D-006型催化剂，其规格见表1.4-1。甲醇净化剂与醚化催化剂为同一种催化剂。

表1.4-1 醚化催化剂规格 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项 目 外观 含水量 单位 % -1指标 深灰色或黑褐色 不透明球状颗粒 50～58 ≥5.2 1.15～1.25 0.70～0.85 ≥95 30～45 30～50 （0.355～1.25mm）≥95 120 氢型 备注 功能基团容量 mmol H·g（干） 湿真密度 湿视密度 机械强度 平均孔径 比表面积 粒度 最高耐热温度 出厂型式 2g·mL（20℃） g·mL % nm m·g % ℃ -1-1-1 1.5 原料、催化剂消耗量和产品、副产品产量

MTBE装置原料、催化剂消耗量和产品、副产品产量见表1.5-1、1.5-2。

表1.5-1 MTBE装置原料、催化剂消耗量表 序号 1 1.1 1.2 2 2.1 2.2 项 目 原料 抽余碳四 甲醇 催化剂 散装醚化催化剂 塔内醚化催化剂 单位 t t m m 33每吨产品 MTBE 1.668 0.36 7.44×10 1.15×10 3

-4-4每小时 MTBE 12.5 1.338 2.74×10 4.23×10 -4-3每年 10.0×10 1.071×10 21.9注144 6.75/2年 3

注： 1、R-101、102、103中催化剂（21.9m）使用寿命为一年；T-101中催化剂（6.75m）使用寿命为二～三年。

表1.5-2 MTBE装置产品、副产品产量表 序号 1 1.1 2 2.1 项 目 产品 MTBE 副产品 剩余碳四 单位 t t 每小时 3.680 10.137 每年 2.944×10 8.107×10 44备注 1.6 公用工程规格 a 供水

（1）新鲜水（低压消防水） 1/2总硬度

≤3.0mmol/L

总碱度 ≤3.8mmol/L 浊度 5.0 NTU 全硅 ≤10.0mg/L 余氯 ≤0.3mg/L COD（Mn） ≤4.0mg/L pH 7.0～8.6

溶解固形物 ≤260.0mg/L 色度 ≤5度 悬浮物 ≤10.0mg/L

溶解氧 ≤14.0mg/L 总铁 ≤0.3mg/L 氯离子 ≤30.0mg/L 温度 4～25 ℃ 压力 0.2～0.4 MPaG

设计温度 60℃ 设计压力 0.68 MPaG

（2）循环水水质

污垢热阻值 5.16×10m·K/W 浓缩倍数 ≥5.0 氯离子 ≤300 mg/L 悬浮物 ≤10.0mg/L 浊度 ≤15.0 NTU 总铁 ≤1.0 mg/L 余氯 0.3～0.5 mg/L 石油类 ≤5.0mg/L

pH 7.0～9.5（根据水处理药剂配方定）

给水温度 ≤30 ℃

给水压力 0.45～0.55MPaG 回水温度 ≤40 ℃ 回水压力 ≥0.25MPaG 设计温度 60℃

设计压力 0.68 MPaG

注：回用水作为循环水补水时，须保证回用水加入后，氯离子浓度能够满足

上述指标要求。

1.6.2 供电 供电参数:

6.0 kV±5% , 50±0.5 Hz ，三相交流，中性点经消弧线圈接地。 380／220 V , 50±0.5 Hz ，三相交流四线制，中性点直接接地。 电力线路： 用电设备≥150 kW，6 kV供电

-4

2

用电设备＜150 kW，380V供电 控制线路： 高压电气设备 直流220 V 低压电气设备 交流380／220 V 照明线路： 正常照明 交流220 V, 50±0.5 Hz 事故照明 交流220 V, 50±0.5 Hz 仪表、计算机用电： 交流 220V±10% , 50±0.5 Hz 1.6.3 供热 （1）伴热水

供水温度 110供水压力 0.5 回水温度 70 回水压力 0.3MPaG 设计温度 130 设计压力 0.7MPaG （2）采暖水

供水温度 95供水压力 0.5 回水温度 70 回水压力 0.3MPaG 设计温度 115 设计压力 0.7MPaG （3）低压蒸汽S11

温度 280压力 1.0设计温度 310设计压力 1.2 MPaG

（4）LP 蒸汽（S3）

温度 210压力 0.35℃

～0.7MPaG

℃ ℃ ℃

～0.7MPaG

℃ ℃ ±20℃ ±0.05 MPaG ℃ ±10℃ ±0.1MPaG

设计温度 280℃ 设计压力 0.7MPaG

（5）蒸汽凝液（SCO）

温度 80±5℃ 压力 0.35±0.05MPaG 设计温度 165℃ 设计压力 0.8MPaG

1.6.4脱盐水

水质 二氧化硅 导电率（25℃） 温度 30压力 0.3 MPaG 设计温度 60设计压力 0.8 MPaG

1.6.5 压缩空气 （1）仪表空气:

露点 ℃ 含尘直径 温度 压力 0.5 设计温度 设计压力 0.8 MPaG

（2）工业空气:

露点℃ 温度 压力 0.35设计温度 设计压力 0.8 MPaG

二级脱盐水 ≤0.02 mg／L ≤0.3μΩ／cm ～40℃ ℃ ―45 ℃无霜 ＜3μm 环境温度

～ 0.65 MPaG 环境温度 在冬季与仪表空气相同环境温度 ～0.65 MPaG 环境温度 （3）氮气

纯度 99.99 %（V） 含氧 ＜10 ppm 温度 环境温度

压力 0.5 ～ 0.7 MPaG 露点 -60℃无霜 设计温度 设计压力 0.9 MPaG

1.6.6燃料气

温度 压力 0.3设计温度 80设计压力 1.0 MPaG

1.6.7火炬背压（热火炬）静背压 2 kPaG 动背压 35

环境温度 环境温度 ～0.6 MPaG ℃ ～150 kPaG