MTBE生产技术知识问答.doc

学习培训资料
（烷基化车间）

2004年11月

MTBE生产技术知识问答
1. 我厂用于制造MTBE的C4原料主要来源？组成？其中哪些杂质会造成催化剂失活？
答：我厂用于制造MTBE的C4原料主要来自催化裂化装置产生的C4组分，其主要组成为：异丁烯含量在15％～20％之间，异丁烷含量在40％～45％之间，其余为正丁烷和其他C4烯烃。由于原料在气体分离时经过脱硫和水洗，因此含水量较高。水溶性金属离子如纳、钾、镁、铁等总含量在2～5mg/kg，有时可能会超过10mg/kg，这些金属阳离子进入催化剂后，会与催化剂中的磺酸根结合，生成磺酸盐，使催化剂失去酸性而使活。
2. C4原料中的杂质如何脱除？
答：首先可以用水洗的方法将杂质脱除到1mg/kg以下，使它们的毒害作用减小到最低程度。其次可以用酸性的凝胶树脂或大孔径阳离子交换树脂作净化剂，使C4在进醚化反应器前先经过内装净化剂的保护床，使有害杂质在保护床内先行脱除。
3. 甲醇中含有的有害杂质如何脱除？碱性化合物的允许含量是多少？
答：甲醇因制造过程和原料的差异，而使得有的甲醇呈弱酸性，有的甲醇呈弱碱性。如果呈弱酸性，对醚化反应和催化剂基本没有影响，如果呈弱碱性，就会引起酸性催化剂失活。对于甲醇中的碱性物，必须在进入反应器前先进入保护床，予以脱除。为了使生产更顺利的进行，甲醇中碱性物的允许含量，最好是小于等于1mg/kg。
4. 什么叫催化剂？催化剂作用的基本特征是什么？
答：⑴催化剂是一种物质，它能改变化学反应速度，但它本身并不进入化学反应的化学计量。例如：C4和甲醇混合物在60～70℃是不会发生醚化反应的，但在大孔径阳离子交换树脂的参与下，会有95％的物料参与反应，而大孔径阳离子交换树脂的性质却并未发生变化，我们就称大孔径阳离子交换树脂为醚化反应的催化剂。
⑵催化剂作用的基本特征是：①对化学反应具有选择性，一般来说，一种催化剂只对某一种或某一类化学反应起催化作用，而对其它化学反应则没有作用或作用不明显。②它只能改变化学反应速度，而不能改变化学平衡。③只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上不能进行的反应。
5. 什么是催化剂活性？合成MTBE催化剂活性的一般表示方法是什么？
答：催化剂活性是表示催化剂加快化学反应速度的一种量度。换言之，催化剂活性是指催化反应速度与非催化反应速度之差。非催化反应速度小到可以忽略不计时，催化剂活性就相当于催化反应速度。在给定温度、压力、空速的条件下，合成MTBE的催化剂活性一般用原料异丁烯的转化率来表示。
6. 什么是催化剂的选择性？
答：催化剂在反应物料中并不是对热力学所允许的所有化学反应都能起到催化作用，而是特别有效地加速平行反应或串联反应中的一个或几个反应。催化剂对这种复杂反应有选择的发生催化作用的性能，称为催化剂的选择性。选择性的量度方法是主产物的产率。
7. 什么是催化剂的稳定性？
答：催化剂的稳定性通常以寿命表示，指催化剂在使用条件下维持一定活性水平的时间（单程寿命）或者每次下降后经再生又恢复到许可活性水平的累计时间（总寿命）。
催化剂的稳定性包括对高温热效应的热稳定性，对摩擦、冲击、重力作用的机械稳定性和对毒物作用的抗毒稳定性；此外还有对结焦积碳的抗衰变稳定性和对反应条件的化学稳定性等。
8. 强酸性树脂催化剂有哪些主要特征？
答：用于合成MTBE的树脂催化剂特征之一就是强酸性。量度其酸性大小的方法就是交换容量，交换容量越高，催化剂活性越好。
特征之二是含水性。无论在催化剂生产过程中，或储存运输过程中，催化剂必须是含水的状态；绝对不含水的催化剂球体，再遇水时，就要崩裂成碎片。
特征之三是它的溶胀性。不含水的催化剂（干基）遇水后它的容积要增大（称为溶胀）。
特征之四是它的安全性。该催化剂在反应中表现为强酸性，但它对操作人员来讲是安全的，无论是干基还是湿基，与人体短时接触时，是无毒无腐蚀性的。
9. 强酸性树脂催化剂的主要技术指标有哪些？
答：主要有：含水量、交换容量、堆密度、湿密度、真密度、粒度、比表面积、平均半孔径、孔容、溶胀比、交联度以及强度等。其中交换容量是最主要的技术指标之一，交换容量越高越好，好的树脂催化剂交换容量可达5.0mmolH＋/g(干)以上。
10. 为什么醚化催化剂标牌上允许使用温度为120℃，但在生产过程中，床层温度到100℃以上时，催化剂就会失活？
答：催化剂说的允许使用温度是由外部供热来说的，当外部供热结束，温度下降到60℃时，催化剂的转化率和交换容量虽稍有下降，但能基本恢复。而在实际生产中，热量是由反应热产生的，超温会导致副反应急剧增加，催化剂上的酸根脱落，同时产生积炭，堵塞催化剂微孔，使催化剂失活。这与单纯的高温操作是不同的，所以应精心操作，避免超温现象发生。
11. 醚化催化剂的失活原因有几种？
答：能引起树脂催化剂失活如下三种原因：
① 催化剂活性中心的氢离子被碱性阳离子取代，使催化剂失去活性。
② 超温使催化剂上的磺酸根脱落，催化剂失活，同时腐蚀设备。
③ 催化剂微孔被堵塞，使反应物无法进入微孔内进行反应，这种失活一般与超温失活同时发生。
12. 辛烷值的物理意义是什么？什么叫马达法辛烷值？什么叫研究法辛烷值？
答：辛烷值是表示点燃发动机燃料抗暴的一个约定值。研究法辛烷值是研究低速运转下的抗爆性能，马达法是研究高速运转下的抗爆性能。
13. 提高汽油辛烷值的途径有多少？
答：可以靠用辛烷值高的物质加以调和。如MTBE、烷基化油、重整油、ETBE、TAME等。
14. 炼油型MTBE工艺与化工型MTBE工艺有何区别？
答：炼油型MTBE工艺主要生产MTBE用以调和汽油，对异丁烯转化率和产品纯度要求不高。化工型MTBE工艺以生产高纯度的1－丁烯，或以生产高纯度的异丁烯为目的，要求异丁烯转化率很高（使剩余物料中不含异丁烯），产品纯度很高（以利于裂解产生高纯度的异丁烯）
15. MTBE产品中的杂质有哪些？那些是有害杂质？那些是无害杂质？
答：MTBE产品中的杂质有C4、甲醇、叔丁醇、异丁烯聚合物、甲基仲丁基醚等。
如果MTBE是用来调和汽油，则以上杂质除了异丁烯聚合物外都是无害杂质。
如果MTBE是用来裂解生产高纯度的异丁烯的，则C4和甲基仲丁基醚是有害杂质。
16. 什么是体积空速？
答：空速也叫空间速度，对于均相反应来说，空速等于单位时间通过反应物的体积除以反应器的体积。对于装有固体催化剂的非均相反应来说，单位时间通过的反应物料的体积除以固体催化剂表观体积称为体积空速。
17. 合成MTBE的主反应和副反应是什么？
答：在纯醚化反应中，合成MTBE的主反应为：
异丁烯＋甲醇→MTBE
副反应为：异丁烯＋水→叔丁醇、甲醇自聚→二甲醚、异丁烯自聚→二异丁烯
在叠合醚化中，除合成MTBE反应外，异丁烯自聚生成二异丁烯也是主反应。
18. 什么叫单一反应？什么叫可逆反应？
答：反应物中A和B反应生成C，不伴随任何副反应，也不发生逆向反应的化学反应称之为单一反应。单一反应一般大多是无机反应。而大多数有机化学反应都不是单一反应，此类反应大都是合成反应的同时进行着分解反应，即合成反应与分解反应并存，且无论使用什么手段，都不能使转化率达到100％，这种反应叫可逆反应。当可逆反应的正负反应速率相等时，反应达到平衡。
19. 异丁烯的平衡转化率与反应条件中哪个因素有关？
答：异丁烯与甲醇合成MTBE的反应是一个可逆放热反应，根据平衡式推出平衡常数K，可以得出，温度越低，异丁烯的平衡转化率越高，温度越高，异丁烯的平衡转化率越低。由于反应温度的高低直接决定了反应速度的快慢，因此，需要综合考虑，选择适宜的反应温度，既能使异丁烯尽可能转化，又能有满意的反应速度。
20. 什么叫反应速度？影响反应速度的主要因素是什么？
答：反应速度是指单位时间内原料组分的减少量。影响反应速度的因素有催化剂、反应温度、反应物浓度、空速等。
21. 什么叫反应转化率？它和反应速度有什么关系？
答：反应组分中已转化的原料组分和进料中原料组分的比值叫转化率。以异丁烯为例：
异丁烯转化率＝已转化的异丁烯的量／进料异丁烯量。反应转化率和反应速度是两个不同概念的问题，但二者又紧密相连。（见19题）
22. 在工业装置上，如何使异丁烯转化率增大？
答：①增加催化剂量。②减少进料量。③改变反应温度。④改变醇烯比。
23. MTBE工业生产中进料醇烯比多少最合适？
答：MTBE合成反应中，甲醇和异丁烯是等摩尔反应的，在纯醚化反应中，为了提高异丁烯转化率和避免异丁烯二聚，甲醇进料量一般比理论值大一点，但如果甲醇进料量过大时，甲醇会自聚产生大量的二甲醚，另外，由于甲醇和MTBE沸点相近，过量甲醇也不利于后续分离。因此，一般醇烯比控制在1.0～1.2之间。在叠合醚化反应中，由于MTBE和二异丁烯都是目的产品，所以可以依据目的产物的需求量来确定醇烯比，一般来说，醇烯比高，MTBE产品增加，醇烯比降低，二异丁烯产品增加。
24. 根据醚化反应器的进料和出料组成，如何计算醇烯比？
答：计算进料中的醇烯比计算公式有如下三种方法：
① 以C4、甲醇进料的混合物的组成分析结果来计算：
进料醇烯比（摩尔比）＝（进料甲醇质量含量／32）／（进料异丁烯质量含量／56）
② 以混合C4进料量、甲醇进料量来计算：
醇烯比＝（甲醇进料量／32）／（混合C4进料量×混合C4中异丁烯质量含量／56）
③ 以醚化反应器出口的组成分析来计算：
醇烯比＝（反应器出口物料中的MTBE质量含量／88＋反应器出口物料中甲醇的质量含量／32）／（反应器出口物料中异丁烯的质量含量／56＋反应器出口物料中MTBE的质量含量／88＋反应器出口物料中叔丁醇的质量含量／74＋反应器出口物料中二异丁烯的质量含量／56）
25. 在实际操作中如何实现规定的醇烯比？
答：保持醇烯比的稳定，对于MTBE的产量、质量和催化剂寿命都是非常重要的。在装置建成达到开车条件时，要先对C4进料和甲醇组成进行分析，然后依据定好的醇烯比确定甲醇进料量。
甲醇进料量＝（混合C4进料量×混合C4中异丁烯质量含量／56）×32×醇烯比
计算出甲醇进料量以后，可以用质量流量计或高精度的涡轮流量计计量控制C4、甲醇进料量。也可以设在线分析色谱仪控制醇烯比，只是费用较高。
26. 原料在进醚化反应器之前，为什么要加设一个静态混合器？
答：C4、甲醇的物性相差较大，二者互溶性不好，特别当甲醇在C4中含量较高时，很难达到理想混合，为了使其混合良好，促使醚化反应顺利进行，通常要加设一个静态混合器。
27. 什么是静态混合器？有何特点？
答：所谓静态混合器，是在一定长度的管段内，装上一定型号的混合元件，当物流通过时，在混合元件内分割－合并－变换流向，使两种物流达到理想的混合。静态混合器具有混合效果好，操作易于连续化、易控制、维持费用低及装置小型化等特点。
28. 甲醇进料泵突然不上量，有何危害？
答：甲醇对合成MTBE反应十分重要，甲醇进料泵突然不上量，此时只有C4进料，C4中的异丁烯在催化剂作用下发生自聚反应，放出大量的热，高温下反应更快，放热更多，恶性循环，造成“飞温”。高温不但会使多聚物自身碳化，也会使催化剂烧成黑色团块，不能使用。高温下催化剂上的磺酸根脱落，随物料流出，造成设备腐蚀和穿孔。所以，在MTBE生产装置中，甲醇进料泵是一个重要的设备，选型要得当，操作要格外重视。
29. 甲醇进料泵出口管线上为什么必须设止回阀？
答：甲醇进料量对合成MTBE反应十分重要，为了保证甲醇全部进入反应器而不会进入甲醇罐（发生这种情况时，表面看一切正常，实际上甲醇没有进入反应器，而是C4进人了甲醇罐，结果发生了催化剂烧坏、设备腐蚀等一系列因“飞温”引起的事故）因此甲醇进料泵出口管线上必须设止回阀。
30. C4进料泵不上量有哪些原因？如何排除？
答： 原因：
①泵体内有惰性气体没有排除干净。
②泵的入口压力偏低。
③C4进料罐液位偏低。
④C4进料罐出口阀门未完全打开。
⑤C4进料中含不凝气太多。
⑥冬季气温太低。
⑦泵出口管线上有局部堵塞。
⑧夏季气温高，产生汽蚀。
排除方法：
① 打开放空，放掉不凝气。
② 提高入口压力。
③ 补充原料罐液位。
④ 打开阀门。
⑤ 联系气分解决问题。
⑥ 原料罐充压。
⑦ 打开管线清理。
⑧ 降低原料温度。
31. 筒式外循环反应器的特点是什么？
答：筒式外循环醚化反应器的构型就是一个普通的固定床反应器，反应物从顶部进入，产物从底部排出。产物的一部分经冷却后，经增压、计量与新鲜进料一起返回反应器。
其特点是结构简单、造价低、催化剂装卸方便、操作弹性大、对原料要求不严格，易于控制反应温度，缺点是催化剂装填量大。
32. 筒式外循环反应器的外循环量是如何控制的？
答：合成MTBE是个放热反应，随着异丁烯转化率的提高，放出较多的反应热，由于筒式外循环反应器是绝热的，因此这些热量全部用于床层温度的提高。筒式外循环反应器就是用产物的一部分经冷却后，经增压、计量与新鲜进料一起返回反应器，从而达到控制反应温度的目的。而依据公式，我们可以推出：循环量／新鲜进料量＝生成1摩尔MTBE的放热量×每小时异丁烯进料量（摩尔）×（异丁烯出口转化率－异丁烯入口转化率）／（反应器温升×总进料的平均热容×新鲜进料量）－1，在其它数值确定后，外循环量就可以确定了。
33. 筒式外循环反应器适用于那些生产场合？
答：筒式外循环反应器的外循环量可以依据原料中异丁烯含量进行变化，所以筒式外循环反应器所用原料不受异丁烯含量限制。但当原料中异丁烯含量低于10％时，即使全部新鲜进料也不会使反应器超温，此时不再需要外循环。因此，此时只要使用普通反应器即可。但当筒式外循环反应器确定以后，外循环量就给定了最大值，此时操作中应注意不能使混合进料中的异丁烯含量和进料温度超出范围，以避免“飞温”。
34. MTBE反应器装填催化剂之前应做哪些工作？
答：新建的MTBE装置开工前都要进行吹扫、清洗、出脂、除锈，之后装填钢丝网（三层，上下是20目，中间80目，边角处理好），再装填石英砂（φ2～φ5，100～200mm厚，铺平）。之后上紧卸催化剂口上法兰，装填催化剂。
35. 醚化反应器投料前催化剂为什么必须先用甲醇浸泡？
答：醚化用树脂催化剂必须在含水（约50％）状态保存，因为干基一旦遇水，催化剂小球会急速溶胀碎裂，从而影响床层的状态。而水对醚化反应有害，必须用甲醇加以置换，达到预定指标后，才可投入使用。
36. 水对醚化反应有何危害？
答：①水在催化剂作用下，会与异丁烯反应生成叔丁醇，其反应速度比合成MTBE反应要快，会使产品中存在大量的叔丁醇。②水与C4不互溶，催化剂床层吸附大量水后，使得C4通过床层时的阻力降大大增加，有时会超过1MPa，甚至对反应器造成破坏性事故。③由于水占据了催化剂的活性中心，使得MTBE转化率达不到预期目的。因此，水对醚化反应危害很大，必须予以控制。
37. 如何用甲醇置换催化剂中的水？
答：甲醇和水具有良好的互溶性，只要甲醇与催化剂中的水有接触，依据浓度作用原理，甲醇和水就会互相溶解，逐渐形成近似一个浓度的甲醇水溶液。但仅仅用甲醇将反应器充满的方法来置换催化剂中的水是远远不够的。必须用循环泵从反应器下部抽出甲醇，经泵增压，从反应器上部再进入，如此循环4～8h或更长时间，才能将催化剂中的水置换合格。
38. 醚化反应器内催化剂用甲醇浸泡的指标是多少？
答：醚化反应器内催化剂用甲醇浸泡的指标到目前为止，没有严格的要求，如果从床层压降来考虑，含水量20％左右就可以了。当然，含水量越少越好，所以，一般要求含水量15％左右。
39. 如何计算浸泡催化剂所需甲醇？
答：催化剂含水量在浸泡期间不便分析，一般认为甲醇与水充分混合，分析循环甲醇中的水含量就代表催化剂中的水含量。假如催化剂水含量为50％，用两倍水体积的甲醇浸泡，完全混合后，催化剂水含量为：50／（1＋2）＝16.7％，如果分两次浸泡，则催化剂水含量为：50／（1＋1）2＝12.5％，可见，每次少用甲醇，多次浸泡，有利于甲醇水含量降低。
40. 筒式外循环反应器的开工方法和注意事项是什么？
答：醚化反应器开工最大的问题是防止反应器的超温。特别是原料中异丁烯含量高时尤其要注意。开工步骤如下：
① 投料前就将外循环系统冷却器投冷却水备用。
② 反应器中的催化剂在甲醇浸泡时，催化剂表面和微孔中还有大量甲醇，此时进料可不必进甲醇，也不必预热，有惰性气体憋压时，适当放空。
③ 当C4充满反应器后，立即停止C4进料，启动外循环泵，是C4和甲醇经外循环系统自身循环，不进料，不出料。
④ 观察反应器温度和压力变化，用调节外循环冷却器冷却水量的方法，控制反应器内床层温度在50～70℃之间。反应开始放热量由小到大，再由大到小，床层温度也随之变化，最后逐渐平稳，此时分析转化率，若达不到要求，则要继续循环。
⑤ 当反应器中异丁烯转化率达到预定要求后，转入正常投料开工。
正常投料时，先设置反应器出口压力控制参数，然后依次启动甲醇泵和C4进料，控制好C4进料量并按规定的醇烯比进甲醇。投料后注意床层温度变化、并依床层温度的变化来调整外循环量，使床层温度在65～70℃之间为宜。当甲醇、C4进料量稳定后，预热器开始进蒸汽预热，并逐渐调整蒸汽量，使预热后温度达到预定温度。
在开工初期，宁肯让甲醇过量些，也不可让甲醇不够，以避免异丁烯自聚产生大量的热，烧坏催化剂。
41. 根据反应器出口组成如何计算异丁烯转化率？
答：异丁烯总转化率＝转化了的异丁烯质量／进料中的异丁烯质量＝（进料中的异丁烯质量－反应后剩余异丁烯质量）／进料中异丁烯质量＝1－反应器出口异丁烯质量含量／（反应器出口异丁烯质量含量＋反应器出口MTBE质量含量×56／88＋反应器出口叔丁醇质量含量×56／74＋2×反应器出口二异丁烯质量含量）
42. 根据反应器出口组成如何计算MTBE选择性？
答：MTBE选择性＝生成MTBE所消耗的异丁烯摩尔数／反应消耗的异丁烯摩尔数＝反应器出口MTBE质量含量／88／（反应器出口MTBE质量含量／88＋反应器出口叔丁醇质量含量／74＋2×反应器出口二异丁烯质量含量）
43. 根据反应器出口组成如何计算进料的醇烯比？
答:计算进料醇烯比的方法有两种,一是直接分析进料,此种方法一般由于甲醇和C4不互溶,所以不十分准确.二是根据醚化反应器出口采样分析推算出反应器入口的醇烯比的方法比较准确.两种醇烯比的计算方法如下:
⑴直接分析进料：醇烯比＝进料甲醇摩尔数／进料异丁烯摩尔数＝（进料甲醇质量含量／32）／（进料异丁烯质量含量／56）＝1.75×（进料甲醇质量含量／进料异丁烯质量含量）
⑵从醚化反应器出口采样分析的计算方法；
醇烯比＝（生成MTBE消耗的甲醇摩尔数＋反应后剩余甲醇摩尔数）／（生成MTBE消耗的异丁烯摩尔数＋反应后剩余异丁烯摩尔数＋生成叔丁醇消耗的异丁烯摩尔数）
本计算方法忽略了二甲醚和二异丁烯的含量，是在纯醚化的条件下计算的，如果是叠合醚化联产，则需要把它们计算进去。则：醇烯比＝（生成MTBE消耗的甲醇摩尔数＋反应后剩余甲醇摩尔数＋生成二甲醚消耗的甲醇摩尔数）／（生成MTBE消耗的异丁烯摩尔数＋反应后剩余异丁烯摩尔数＋生成叔丁醇消耗的异丁烯摩尔数＋生成二异丁烯消耗的异丁烯摩尔数）
44. 个别MTBE装置投料后床层阻力特别大是什么原因？如何克服？
答：个别MTBE装置开工时，由于前期工作准备不完善，催化剂未进行处理。使催化剂含水量在50％左右，这些水吸附在催化剂活性基团上，具有很强的吸附力。而进料中的C4与水互溶性极差，C4在经泵加压后经过催化剂床层时，只能靠挤压催化剂表面的水层，阻力很大，根据液体在密闭容器中的压强传递相等原理，作用在床层底部的压力会达到100多吨，甚至会把催化剂支撑栅板压坏垮塌。克服以上因素的方法是把催化剂进行充分的甲醇浸泡预处理，使催化剂含水量降到20％以下。
45. 个别MTBE装置投料后会发生床层超温现象，原因是什么？如何克服？
答：在正确开工条件下开工，个别MTBE装置投料后会发生床层超温现象，原因是原料中所含异丁烯太多，且催化剂低温活性很好，使得一进料就开始反应，产生温升，温升反过来又促进反应加快，形成恶性循环，使得外循环尚未建立就已经超温。克服方法：现用惰性C4充填反应器，在外循环建立后逐渐增加新鲜进料。或者在投料前先将反应器出口压力提高到0.7MPa，使之达到甲醇和C4混合物在75℃时的饱和蒸气压，这样，当温度达到75℃时，部分C4汽化，使温度不再升高，此操作类似于混相床工作原理。当外循环建立后，恢复正常操作。
46. 如何防止催化剂泄漏？
答：为了防止催化剂泄漏，在反应器底部铺设了不锈钢丝网，再装填φ1～φ16的陶瓷小球。但由于操作不当，比如超温或者水洗催化剂不彻底，导致部分酸根脱落或携带部分酸进入反应器，加之所购不锈钢丝网不合格，产生腐蚀破损，就会导致催化剂泄漏。克服方法：①选用合格的不锈钢丝网。②操作上遵守操作规程。③催化剂厂要严格水洗。
47. 醚化催化剂使用后期如何延长其使用寿命？
答：醚化催化剂失活原因主要有中毒性失活、酸根脱落性失活和微孔堵塞性失活三种。使用到后期以后，由于以上原因，会导致催化剂催化能力下降，相同温度下反应速度下降，MTBE转化率降低，此时可提高反应温度来增加催化剂活性，但当温度提高到一定程度时，催化剂活性逐渐失去，此时应更换催化剂。
48. MTBE装置如何实现醇烯比闭环控制？
答：①自动采样并分析进料中异丁烯和甲醇含量。
②自动计算，并显示和打印醇烯比。
③将计算结果与设定值比较。
④将计算结果与前两次值比较，找出调节方向，自动调节甲醇进料量。
49. 反应器床层温度偏高如何调节？
答：①适当降低预热器预热温度。
②适当加大外循环比例或降低外循环温度。
③适当增加醇烯比有利于降低床层温度。
50. 醚化反应器温度波动大的原因及处理方法？
答：原因：①因C4进料或C4进料中的异丁烯含量不稳以及甲醇进料量不稳造成醇烯比波动，从而造成反应温度波动。②反应系统压力波动造成反应温度波动。③下游设备压力波动造成反应温度波动。处理方法：①稳定C4进料或C4进料中的异丁烯含量以及甲醇进料量，适当增大醇烯比有利于反应温度稳定。②稳定反应系统压力。③稳定下游设备压力。
51. 如何判定反应器内催化剂的跑损及处理方法？
答：判定方法：①反应器内温度分布不均匀，提高入口温度后，反应床层温升不明显，反应效率降低，甚至达不到反应要求。②催化剂流失后，会落入共沸蒸馏塔底部，导致塔底MTBE分解，塔釜中出现甲醇和异丁烯。③塔釜底采样和放料时，会发现催化剂颗粒。
处理方法：如果只是发现催化剂细微颗粒轻微泄漏，一般无需停工处理，只需在后续塔釜加入部分钝化剂，使这一部分催化剂颗粒失活即可。但如果发现催化剂泄漏严重，应立即停车，找出原因，重新装填催化剂，并对下游设备加钝化剂处理后，重新开车。
52. 如何判断和检查甲醇流量指示是否正确？
答：检查和判断甲醇流量指标正确与否的方法是：
① 检查甲醇泵和压力指示是否大于反应器操作压力。
② 检查甲醇流量调节阀的阀芯开度是否合适。
③ 检查甲醇流量一次表是否和二次表流量一致。
④ 检查反应床层温度是否有超温现象。
⑤ 检查甲醇原料液位与近几个小时的累积量是否一致。
⑥ 从反应器出口组成分析结果，推算进料醇烯比是否合适。
53. 为什么必须控制反应器进料中的C5含量？
答：因为C5的平均沸点为35℃，而C4的平均沸点为0℃，在进行MTBE产品分离时，C5不能随C4从塔顶馏出，这样会导致塔底产品中夹杂大量C5，影响MTBE的质量。另外，C5又比MTBE的沸点偏低，导致C5也不能很好的从塔底排出，这样，C5会大量积聚于塔底，改变塔的物料平衡和热平衡，使塔的灵敏点位置升高，使操作不正常，还必须调节灵敏点参数，才能恢复正常操作。
54. C4原料罐压力偏低造成进料泵抽空怎么办？
答：临时措施：逐渐关小泵出口阀憋压，同时联系油品车间向原料罐充压，待泵上量后，逐渐恢复正常操作。处理方法：①联系上游装置，增加轻C4量。②适当增加C4伴热。③始终采用原料罐满罐操作。
55. 如何根据分析报告单判断反应岗位操作的好坏？
答：醚化反应岗位最重要的两个数据是异丁烯的转化率和醇烯比，其中异丁烯的转化率是最重要的。分析报告单还可以分析原料是否带水，如果叔丁醇含量高了，说明原料带水严重，必须予以脱除。反应物中甲醇含量也是一个重要指标，分析甲醇含量可以判断醇烯比是否合适，如果反应物中甲醇含量高了，会落入塔底影响MTBE质量，如果反应产物中不含甲醇说明可能是醇烯比太小，应根据结果适当调整甲醇进料量。如果反应产物中含异丁烯太多，达不到转化率要求，则应采取增加醇烯比、减少外循环量、增加反应器出入口温度、减少进料量等措施来提高转化率。
56. 为什么在开停车时甲醇泵要先开后停？
答：在合成MTBE一系列反应当中，放热最多的是异丁烯自聚反应。而醚化催化剂的耐热性较差，在高温下容易失活，所以一般在醚化反应中，始终把控制醇烯比作为最重要的环节之一，在开停车时尤其应加以注意，避免由于甲醇进料跟不上，使得异丁烯自聚产生大量的热烧坏催化剂，而始终牢记甲醇泵先开后停，则能自始至终保持甲醇量，避免上述事故发生。
57. 合成MTBE装置反应器开工步骤是什么？
答：①反应器系统全面吹扫、试密。
②向反应器装催化剂。
③氮气置换，正压封存。
④催化剂甲醇浸泡，并建立循环。
⑤撤出浸泡甲醇到甲醇回收塔系统。
⑥先反应器进C4原料，并调整操作。
58. 醚化反应器正常停工方法和注意事项是什么？
答：①停止反应器进出料，保持外循环系统正常工作。
②床层温度降至40℃以下后停止外循环。
③关闭外循环冷却器循环水。
④用氮气将反应器内物料压至共沸蒸馏塔，分离出MTBE和C4。
⑤用氮气吹扫反应器，若催化剂无需更换，停车到此为止，反应器用氮气正压封存即可。
⑥若需卸催化剂，则卸压后开催化剂卸料孔卸出催化剂，清理反应器内部。
⑦准备装添新催化剂，或是用氮气正压封存反应器。
停工过程中切忌反应器超温。
59. MTBE产品分离塔为什么称为共沸蒸馏塔？
答：在MTBE产品分离塔中，甲醇和C4形成共沸物，从塔顶馏出。而MTBE产品则从塔底排出。这样，仅须一次蒸馏就可以得到目的产品MTBE，从而大大节省了费用。由于甲醇和C4是以共沸物的形式从塔顶馏出的，所以此塔也叫共沸蒸馏塔。试验表明，随着塔压的增加，塔底的甲醇含量逐渐降低，采用较高的操作压力有利于甲醇从MTBE产品中的分离。
60. 共沸混合物有什么特殊性，共沸蒸馏塔对进料有什么要求？
答：共沸混合物又叫恒沸混合物或恒沸溶液。指沸点不随蒸馏的进行而改变的溶液。这种溶液在蒸发时产生的蒸汽组成和溶液组成完全相同，浓度不因蒸发的进行而有所改变，因此它保持固定的沸点。混合C4和甲醇能形成共沸物，且共沸物中甲醇的组成随着压力的增加而增加。但是，甲醇的含量不能超过形成共沸物的含量，否则，由于甲醇的沸点高于MTBE的沸点，生于甲醇一旦落入塔底，就不会再蒸到塔顶，而是落入产品中，因此共沸蒸馏塔进料中甲醇的含量一定不能超过形成共沸物的含量。
61. 共沸蒸馏塔主要控制条件是什么？
答：主要控制条件是温度、压力、流量和液位。一般情况下，为了保证产品质量，塔顶压力要求控制在0.7MPa以上，而塔顶压力和顶温是函数关系，压力定了，顶温也就定了，在此压力之下，顶温约为55℃左右，底温也相应确定为133℃左右。流量控制主要是进料量、回流量、塔顶和塔底抽出量。流量控制一般要求平稳升降，不应大起大落。尤其回流量应保持平稳，以保证回流比。液面控制是指塔底液位和回流罐液位，一般要求在40％～60％之间波动。
62. 共沸蒸馏塔主要控制指标是什么？
答：一般要求MTBE产品中C4含量小于0.5％，甲醇含量小于0.5％，塔顶组成中MTBE含量小于0.05％。
63. 新装置共沸蒸馏塔的开工方法是什么？
答：
① 先进料至塔底液位在3／4～4／5左右。
② 向塔顶冷凝器通冷却水。
③ 向塔底重沸器缓慢供蒸汽，以15～30℃／h速率升温。
④ 当塔底液位1／3时，再向塔内进料，反复多次直至回流罐液位1／2后，不再进料。
⑤ 当回流罐液位1／2～2／3时，启回流泵全回流操作，调整塔的各项参数向正常值靠拢。
⑥ 如果由于进料中轻重组分多而引起的塔底或回流罐液位高，可以适当抽出部分物料，再补充一部分进料。直至平稳。
⑦ 全回流操作至各项条件正常后，开始连续进料，投入正常生产。
64. 共沸蒸馏塔的压力控制方法有哪几种？
答：有以下四种：
①“卡脖子”控制法。②热旁路控制法。③三通阀控制法。④控制冷凝器冷却水量法。
65. “卡脖子”控制法原理是什么？
答：“卡脖子”控制法原理是:共沸塔顶排出汽相经冷凝器、调节阀进入回流罐。因调节阀直接设在出料管上，关闭调节阀，可使共沸蒸馏塔增压；调节阀全开，可使共沸蒸馏塔压力降低，作用非常迅速。这种调节压力的方法适于装置规模较小的情况。如果装置规模太大，调节阀选型困难。
66. 热旁路压力控制原理是什么？
答：热旁路压力控制原理是：共沸塔顶汽相经主管线从塔顶经冷凝器进回流罐，付管线是在主管线上引一支线直接进回流罐，调节阀设在付管线上，取压点在主管线或塔顶上。当塔顶压力偏低时，打开调节阀，回流罐压力立即与塔顶压力相等，此时由于冷凝器比回流罐位置低，回流罐的液相会迅速流入冷凝器，使冷却面积减小。压力就会逐渐升高。反之，压力高时，关闭调节阀，使塔顶压力高于回流罐压力，冷凝器内液相在压力作用下进入回流罐，冷却面积加大，压力逐渐降低。
67. 三通阀压力控制原理是什么？
答：三通阀压力控制原理是：共沸塔顶汽相经主管线从塔顶经冷凝器进回流罐，在冷凝器后加装三通阀，另一支付管线从主管线冷凝器前引出，进入三通阀，再进回流罐。取压点在主管线或塔顶上，也可以设在回流罐上。三通阀有两个入口，一个出口。两个进料口分别进冷流和热流，通过调节三通阀的开度，来调节冷热流的流量。压力升高时，加大冷流，使冷却速度加快，降低压力。压力低时，热流加快，冷却速度减慢，压力逐渐升高。通过调节三通阀的开度，把压力控制在一定范围内。
68. 调节冷凝器的冷却水量来实现控制塔的压力的原理是什么？
答：调节冷凝器的冷却水量来实现控制塔的压力的原理是：共沸塔顶排出汽相经冷凝器进入回流罐。调节阀设在冷凝器的循环水线上，取压点在主管线或塔顶上。当塔顶压力偏高时，打开调节阀，冷却水流量加大，冷凝效率加大，使塔内汽相减少，压力降低。反之，压力升高。
69. 共沸蒸馏塔有灵敏点吗？
答：由于甲醇和C4在塔内形成共沸物，因此在共沸蒸馏塔内把共沸物当作一种轻组份看待，而MTBE就是重组份。一般来说，轻重组份随着塔板位置的变化而呈趋势性变化，越上面的塔板，轻组份越多，重组份越少。反之，越下面的塔板，重组分越多，轻组份越少。但这种趋势在某几块塔板上会有突变，轻组份在这几块塔板上由上到下急剧减少，重组份急剧增加，再往下或往上，趋势又变平缓。与之对应，这几块塔板之间的温度也急剧变化，我们称这几块塔板为灵敏板。灵敏板上温度的急剧变化正是反应了塔板上物料的急剧变化。
70. 影响共沸蒸馏塔灵敏点温度的因素有哪些？
答：①灵敏点温度和全塔一样，也受整个塔的压力影响，压力升高，温度升高，反之温度降低。②影响灵敏点温度的另一因素是塔内物料组成，C5组分太多，会导致灵敏点温度升高。而异丁烯和MTBE量的多少不影响灵敏点温度。③塔底热源影响。加热量大，灵敏点位置上移，加热量小，灵敏点位置下移。一般来说，灵敏点位置设计3块塔板，以便观察灵敏点位置变化。
71. 蒸馏塔的灵敏点温度会变化吗？它对产品分离有何影响？
答：灵敏点的温度会随塔压力、组成、塔底热源的变化而变化，但无论如何变化，灵敏点总是存在，只是位置发生了变化而已。灵敏板位置上移，提馏段增加，精馏段减少，MTBE纯度增加，塔顶产品纯度下降。反之，精馏段增加，提馏段减少，MTBE纯度降低，塔顶产品纯度增加。但无论灵敏板如何变化，都破坏了原有的最佳设计。因此，必须维持塔的正常操作。
72. 如何根据共沸蒸馏塔顶出料的甲醇含量，来判断反应进料中的醇烯比是否合适？
答：共沸蒸馏塔顶出料组成是反应产物分离出MTBE后的部分，因此不能用塔顶组成计算醇烯比，而必须将MTBE消耗的甲醇和异丁烯计算进去。得出数值后与给定值比较。
73. 有时共沸蒸馏塔底为什么会有甲醇，怎么办？
答：原因：①甲醇进料量太大，或是进入塔内的C4太少，不能使甲醇完全形成共沸物。②催化剂泄漏进共沸蒸馏塔内，由于塔底温高，导致MTBE分解，产生甲醇。
处理方法：①调节甲醇进料至合适醇烯比。②查明泄漏情况，如果严重，停车处理。如不严重，往塔内加入适量钝化剂即可。
74. 增大或减小共沸蒸馏塔的回流比有什么影响？
答：一般来说，当塔的设计安装完成后，塔的回流比也就确定了，回流比对于塔的操作来说是一个十分重要的参数，回流比的小幅改变对产品的影响可能不太明显，但当回流比变化太多时，就会对产品分离构成危害，影响产品质量。因此，塔顶温和底温的改变一般不应靠调节回流量的大小来改变，回流比应是一个相对固定的数值。
75. 在什么情况下共沸蒸馏塔的回流比要加大？
答：一般来说，为了保证产品质量，回流比应是一个相对固定的数值。但在以下几种特殊情况下，回流比可以短时加大：①开工初期，为了使共沸蒸馏塔快速正常，一般采用全回流操作，再逐渐恢复正常。②由于液泛等原因造成产品不合格，可以短时加大回流。待恢复正常后再恢复正常回流。③塔进料大幅减少时，为保证正常生产，可短时加大回流，当进料恢复正常后，恢复正常回流。
76. 在什么情况下共沸蒸馏塔的回流比可以减小？
答：一般来说，共沸蒸馏塔的回流比也不可以减小。因为那样至少会导致产品质量下降，甚至产品质量不合格，只有当原料太多，而且加工量又必须提高，且产品要求不是很高的情况下，经过核算后，确认可以适当减少回流的情况下，才可实施。
77. 改变共沸蒸馏塔的操作压力有什么影响？
答：从相平衡原理讲，操作压力对塔的分离效率影响不大，所以改变共沸蒸馏塔的操作压力不影响塔的分离效率。但是，操作压力的变化会影响塔内汽液比例，对于填料塔来说，由于填料的等板高度与气速是一个抛物线型关系，有一极大值。因此塔压力改变影响气速，进而影响分离效率。对于板式塔来说，汽相物料体积减小，动量因子增加，两者互相抵消，因而影响不大。另外，塔压力降低，空塔气速降低，可以提高进料量，增加处理能力。而塔压力提高，塔底温也会提高，对于轻重组份相对挥发度增大的分离物系来说，有利于产品的分离。对于MTBE装置来说，由于甲醇和C4在塔内形成共沸物，试验表明，压力越高，共沸物中甲醇含量越大，MTBE纯度越高，但是，成本也会越大。所以，设计者在设计塔时，已综合考虑了各种因素，给出了最佳操作压力，原则上，生产中不予变动。
78. 增加塔底热源，对共沸蒸馏塔操作有什么影响？
答：一般来说，塔底温的设计是该塔重组分（塔底物料）在设计操作压力下的泡点温度，当塔板数量足够时，塔顶会得到足够纯的轻组份，塔底会得到足够纯的重组分。对于MTBE共沸蒸馏塔来说，塔底组分中MTBE的主要杂质是二异丁烯、甲醇、叔丁醇以及很少量的C4，增加供热量，也只能够把这一部分C4脱除，而由于C4在MTBE产品中所占份额极少，因此对于产品纯度影响不大。如果过分加热，反而由于MTBE汽化，导致塔顶产品不合格。
79. 什么是液泛，有何现象？
答：当塔内汽液相负荷都很大时，由于气阻，塔板上的液体不能落到下一层