MTBE基本工艺作业规程专业资料.doc
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1、有机合成厂公司原则 JH104.10205.008.011 - 丁 烯 车 间MTBE装置工艺规程0315批准 0331实行中华人民共和国石油吉林石化分公司有机合成厂 发布目 录1 产品阐明11.1 生产规模、设计运营时间11.2 产品名称11.3 分子式及构造式11.4 分子量 12 性质与用途12.1 重要物理及化学性质12.2 重要用途32.3 危险性质类别及解决办法33 产品质量33.1 重要质量指标33.2 执行原则及分析办法44 生产工艺过程44.1 生产工艺原理44.2 重要化学反映方程式44.3 生产工序54.4 生产工艺简述54.5 设备材质一览表74.6 重要设备构造图及开
2、停车规定74.7 带控制点工艺流程图附后85 生产控制指标85.1 重要工艺参数及指标85.2 重要分析参数及指标126 催化剂146.1 名称146.2 重要成分14 6.3 重要技术指标14 6.4 充填设备及次充填量14 6.5 使用周期及注意事项157 原材料及动力消耗157.1 原材料名称157.2 重要技术质量指标157.3 单耗及综合能耗(涉及设计盼望值及设计)168 计量与控制仪表168.1 重要控制仪表168.2 重要计量仪表188.3 信号报警部位及警界规定188.4 联锁部位、动作及警界规定189 安全注意事项189.1 生产火灾危险性级别及电气防爆级别199.2 安全生
3、产原则199.3 紧急停车规定199.4 原材料、半成品及成品爆炸范畴及事故解决原则199.5 有毒有害物质毒性、空间容许浓度及其防护办法209.6 消防装置及设施 219.7 安全装置2110 三废排放及解决2210.1 排放物质名称2210.2 容许排放范畴2210.3 排放物质危害性2210.4 排放量及解决办法2210.5 三废解决设施2311 产品包装与贮运方式2312 生产工艺规程修改和补充24中华人民共和国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司有机合成厂公司原则MTBE装置工艺规程JH104.10205.008.011 产品阐明1.1 生产规模、设计运营时间生产规模:年产甲基叔丁基
4、醚(简称MTBE)5.0万吨。设计运营时间:年运营8000小时。1.2 产品名称甲基叔丁基醚(简称MTBE) CH31.3 分子式及构造式分子式:C5H12O | 构造式: CH3OCCH3 | CH31.4 分子量 :88.152 性质与用途2.1 重要物理及化学性质2.1.1 物理性质序 号名 称单 位数 值1沸 点55.22冰 点-108.63闪 点-26.74自 然 点4605爆炸范畴空气中%(v/v)1.6-8.46液体比重0.7467临界温度227.238临界压力MPaD3.439蒸发潜热kJ/kg321.56中华人民共和国石油吉林石化分公司有机合成厂0315批准 0331实行序
5、号名 称单 位数 值10燃烧热(低热质)kJ/kg35.1511溶 解 度20在100g水中溶醚20在100g醚中溶水gg4.891.512液体热容kJ/kg2.1413辛 烷 值研究法(RON)马达法(MON)11710114绝对熵S0298液 相气 相kJ/kmolKkJ/kmolK265.50358.0715生 成 热液 相 气 相kJ/ kmolkJ/ kmol313.77283.3816生成自由能 液 相 气 相kJ/ kmolkJ/ kmol120.04535.9417折光指数C 201.36892.1.2 化学性质(1)MTBE与氧或空气接触时,能形成爆炸性过氧化物。(2)MTB
6、E与强无机酸(如硫酸等)相接触则发生分解反映,生成异丁烯、甲醇以及烃类等。(3)MTBE在酸性AL2O3存在下,于200和一定压力条件下,分解生成异丁烯、甲醇,由此可制备高纯度异丁烯。 CH3 CH3 | AL2O3 | CH3COCH3 CH3C=CH2+CH3OH+Q | 200P CH3 H=64.73kJ/mol(4)MTBE在230-280,在催化剂(负载于SiO2上V、Mo、W)存在下,与空气氧化可生成异戊二烯。 CH3 Cat CH3COCH3+1/2O2CH2=CCH=CH2+2H2O+Q 230-280 CH3 CH3(5)MTBE与甲醛在阳离子树脂上于140下反映能生成异戊
7、二烯和甲醇。 CH3 Cat CH3COCH3+HCHOCH2=CCH=CH2+CH3OH+H2O 140 CH3 CH32.1.3 MTBE生理化学性质(1)MTBE蒸汽吸入,以及MTBE对眼睛刺激作用相称于无铅汽油水平。MTBE被皮肤吸取后作用相称于乙醇刺激限度。(2)麻醉限度:MTBE是一种较弱麻醉剂,对人体麻醉限度稍高于无铅汽油。(3)新陈代谢作用:被吸入人体MTBE在最初24小时内约有75%被呼出,相称于挥发性碳氢化合物限度。2.2 重要用途(1)MTBE是良好无铅高辛烷值汽油添加剂。(2)MTBE是油脂、胶质、油漆、芳烃以及粘合剂良好溶剂。(3)MTBE醚解可制得高纯度异丁烯,从而
8、可以进一步制成异戊橡胶或聚异丁烯橡胶。2.3 危险性质类别及解决办法2.3.1 危险性质类别第3.1类低闪点易燃液体 2.3.2 健康危害及解决办法侵入途径:吸入、食入、经皮肤吸取。健康危害:急性中毒,对中枢神经系统弱麻醉作用。轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐,步态不稳,神经功能失调。高浓度吸入浮现中毒性脑病。极高浓度吸入引起意识突然丧失,反射性呼吸停止。溅入眼内可致角膜溃疡、穿孔,甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎,甚至灼伤。慢性中毒:神经衰弱综合症,植物神经功能紊乱,周边神经病。解决办法皮肤接触:及时脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗、就医。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗
9、、就医。吸 入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道畅通,如呼吸困难给氧气;如呼吸停止,及时进行人工呼吸、就医。食 入:饮用牛奶或用植物油洗胃和灌肠,就医。2.3.3 危险特性与灭火办法危险特性:蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易爆炸燃烧。与氧化剂能发生强烈反映。其蒸汽比空气重,能在较低处扩散到相称远地方,遇明火会引起回燃。灭火办法:喷水冷却容器。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、用水灭火无效。3 产品质量3.1 重要质量指标项 目 合 格 品 一 级 品纯 度 98.0%m/m 98.5%m/m 甲 醇 0.6% m/m 0.4% m/m叔 丁 醇 0.7% m/m 0.5% m/m
10、3.2 执行原则及分析办法3.2.1 执行原则:中华人民共和国石油天然气股份有限公司吉林化学工业股份有限公司公司原则:Q/SY JH C 104007-3.2.2 分析办法:用聚乙二醇-400、邻苯二甲酸二壬酯为固定液,途在白色硅藻土担体上为固定相色谱柱,热导检测器检测,面积归一法定量。4 生产工艺过程4.1 生产工艺原理4.1.1 醚化反映原理MTBE是由碳四中异丁烯和甲醇在强酸性苯乙烯系大孔阳离子互换树脂催化剂作用下发生合成反映。反映是在液相中进行可逆放热反映,从热力学观点减少温度有助于化学平衡。因而选取工艺参数必要综合考虑动力学和热力学因素。4.1.2 催化蒸馏原理催化蒸馏是指反映与分馏
11、两个过程同步在一种设备中进行,在反映进行同步进行分馏,使生成物与反映物分离,破坏了反映平衡,由于反映是在沸点下进行,反映热被物料汽化所吸取,使反映在恒温下不断进行。4.1.3 产品分离原理运用甲醇和碳四能形成低沸点共沸物性质,采用共沸精馏办法将MTBE与甲醇、碳四分离开来。4.1.4 甲醇回收原理依照甲醇和碳四在水中溶解度不同,用水做萃取剂,将甲醇从碳四中分离出来,再用普通精馏办法,将甲醇与水分离。 4.2 重要化学反映方程式主反映: CH3 CH3 CH2=C+CH3OH CH3-C-O-CH3+Q CH3 CH3 H=-36.43KJ/molMTBE付反映: CH3 CH3 CH2=C+H
12、OH CH3-C-OH+Q CH3 CH3 H=-35.02KJ/molTBA CH3 CH3 nCH2=C-CH3 CH2-C-.n+Q CH3 n=2,H=-65.6KJ/mol(C2H8)22CH3OH(CH3)2O+H2O+Q H=-24.5KJ/mol(CH3)2O4.3 生产工序4.3.1 反映工序范畴:从原料接受到PRC-102阀入口任务:将原料碳四和甲醇控制醇烯比一定状况下,送到醚化反映器,在催化剂作用下,发生醚化反映,生成MTBE,使碳四中异丁烯转化率达到90%以上,混合物料供应催化蒸馏塔。4.3.2 催化蒸馏工序范畴:从PRC-102阀出口至P-105阀出口任务:将反映物料
13、运用共沸精馏将MTBE分离出来,作为产品送出,同步把未反映异丁烯通过反映段在催化剂作用下使塔顶异丁烯含量达到0.2%如下送往萃取工序。4.3.3 萃取工序范畴:从P-105出口到LRC-106出口任务:将混合物料中碳四与甲醇分离,水做萃取剂,粗丁烯送往粗丁烯罐V-108,萃取液供应甲醇回收工序。4.3.4 甲醇回收工序范畴:LRC-106出口到LRC-109出口任务:将萃取液通过精馏将甲醇与水分离,甲醇返回系统循环使用,水供应萃取工序循环使用。4.4 生产工艺简述来自836#罐区原料抽余碳四进入原料贮罐V-101。来自805#罐区工业甲醇进入甲醇原料罐V-102。V-102中甲醇通过甲醇泵P-
14、102A/B与V-101中碳四经泵P-101A/B在线混合后一同进入原料冷却器E-121,其入口温度由TRC-102控制温度在1030,而后进入反映保护器R-103A或R-103B,从R-103出来物料经原料预热器E-117进入醚化反映器R-101A/B一段, R-101A/B一段出来物料通过E-101冷却,由一段循环泵P-103A/B返回醚化反映器R-101A/B一段。为了充分运用反映放出热量和控制异丁烯转化率,R-101A/B二段出来物料经一器二段出口冷却器E-102冷却,由一器二段循环泵P-104A/B一某些物料送回到二段入口,另一某些物料再经三段循环冷却器E-103冷却后,送回到三段入
15、口,或不经E-103冷却直接回到三段入口。由R-101A/B三断流出物料,通过E-104加热后,进入催化蒸馏塔T-101B塔。T-101B塔釜采出是产品MTBE,其产品质量则由塔釜温度TRC-106控制,塔釜产品通过E-104、E-120和E-108冷却进入成品罐V-107A/B或直接送805#罐区;T-101B塔中未反映物料以气相状态从塔顶排出,进入催化蒸馏塔T-101A底部。在T-101A塔内未反映异丁烯与甲醇在催化树脂作用下生成MTBE,其液项经内回流泵P-106A/B送到T-101B顶作塔内回流。如果T-101A反映需要甲醇,则运用P-102A/B泵补充。 T101A塔塔顶气相物料则经
16、塔顶冷凝器E-107和E-113进入回流罐V-103,其冷凝液经回流泵P-105A/B,一某些物料作为回流返到T-101A顶部,另一某些物料通过E-109冷却后进入萃取塔T-103。来自T-101A物料进入萃取塔T-103下部,与从塔上部来萃取水在塔内进行逆向接触,萃取其中甲醇。粗丁烯馏份由塔顶馏出,靠压差流入粗丁烯馏份贮槽V-108,由粗丁烯馏份泵P-111A/B送往粗丁烯装置或805#罐区;醇水由塔底流出,先经由预热器E-120预热,再通过萃取水换热器E-116后,进入甲醇回收塔。T-104塔顶气相经塔顶冷凝器E-119冷凝后,进入甲醇塔回流罐V-106,V-106中冷凝液经回流泵P-10
17、9A/B,一某些由做回流,另一某些作为回收产品送往甲醇贮槽V-102循环使用, V-106槽中不凝气体通过放空管排至大气。T-104塔塔釜液通过塔釜泵P-108A/B或靠自压,通过萃取水换热器E-116中回收热量后,再经萃取水冷却器E-115冷却后进入萃取水槽V-105中,循环使用。4.5 设备材质一览表附后4.6 重要设备构造图及开停车规定4.6.1 重要设备构造图附后4.6.2 重要设备开停车规定4.6.2.1 屏蔽泵开停车规定4.6.2.1.1 运转前应彻底清除装置内固体异物4.6.2.1.2 断流运转不得持续1分钟4.6.2.1.3 不得持续逆运转4.6.2.1.4 在发气愤蚀状态下,
18、不要运转4.6.2.1.5 运转时发现异常声音或振动等,需迅速查清因素,采用对策4.6.2.1.6 TRG表批示红色区域时,不得运转,保护装置动作时,没有查出因素时,不得运转4.6.2.2 高速离心泵开停车规定4.6.2.2.1 联锁装置动作时,没有查出因素时,不得运转4.6.2.2.2 油箱液位不得高于60,方能开车4.4.6.2.3 润滑油油压范畴在0.100.35MPa之间,方能开车4.6.2.2.4 设备运转前,冷却水必要保持畅通,冷却水压力为0.150.35MPa,流量为20-40L/min,方能开车4.6.2.3 离心泵开停车规定4.6.2.3.1 经常检查轴承发热状况,轴承温度不
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