一種利用新型催化精餾規(guī)整填料生產(chǎn)mtbe的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本發(fā)明設(shè)及一種利用新型催化精饋規(guī)整填料生產(chǎn)MTBE的裝置和方法，屬于石油 化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲基叔了基離（MTB巧具有調(diào)和辛燒值高、蒸汽壓低的特點(diǎn)，并且是氧的載體，有 較低的大氣活性，能顯著減少C0和未燃燒姪類(lèi)的排放，是理想的成品油調(diào)和組分，W碳四 中異了締與甲醇為原料生產(chǎn)MT邸是現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的主要方法。
[0003] 目前利用碳四（C4)混合物中異了締生產(chǎn)MTBE的主要方法是：含有異了締的碳四 混合物經(jīng)過(guò)輕重分離后與甲醇經(jīng)預(yù)反應(yīng)器充分混合，混合原料經(jīng)進(jìn)料加熱器預(yù)熱后進(jìn)入裝 有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化劑的凈化器中，脫除其中的堿及堿金屬離子，然后經(jīng)原料冷卻器冷 卻后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行離化反應(yīng)，最后經(jīng)過(guò)催化分饋塔邊反應(yīng)邊分離，得到產(chǎn)品MTBE的流程 模式。
[0004] 實(shí)用新型專(zhuān)利一種MT邸生產(chǎn)提純裝置（CN201320251237)中公開(kāi)了先將碳四原料 進(jìn)行脫碳五操作，然后與甲醇原料靜態(tài)混合，進(jìn)入后續(xù)的MTBE催化離化合成，其中未提及 MT邸產(chǎn)品的級(jí)別；發(fā)明專(zhuān)利一種由碳四與甲醇生產(chǎn)高純度MT邸的方法（CN200810143656) 中，利用增加碳五分離過(guò)程，在催化離化單元后對(duì)MTBE粗產(chǎn)品進(jìn)行脫碳五分離精制操作， 使產(chǎn)品純度穩(wěn)定在99. 0%W上。兩者無(wú)論是從MTBE合成過(guò)程的前后進(jìn)行脫碳五操作，都相 應(yīng)地增加了設(shè)備投資和操作難度等。且異了締與甲醇發(fā)生合成反應(yīng)得到甲基叔了基離，該 反應(yīng)過(guò)程為可逆反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物的純度受到可逆反應(yīng)過(guò)程中多種因素的制約，因此在實(shí)際 生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)一套生產(chǎn)過(guò)程合理、能夠提高產(chǎn)品純度的生產(chǎn)設(shè)備成為本領(lǐng)域技術(shù)人員 亟需解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的；本發(fā)明的目的在于一種利用新型催化精饋規(guī)整填料生產(chǎn)MT邸的裝置 及工藝，提高了異了締的轉(zhuǎn)化率，提高了MTBE的產(chǎn)品純度，具有更高的產(chǎn)品利用價(jià)值，不僅 僅是作為油品添加劑，提高辛燒值，而且可作為化工單體產(chǎn)品。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種利用新型催化精饋規(guī)整填料生產(chǎn)MT邸的裝置，包括 預(yù)反應(yīng)器、催化反應(yīng)精饋塔、甲醇萃取塔、甲醇回收塔和熱回收混合器，
[0007] 所述預(yù)反應(yīng)器頂端設(shè)有預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口，底端設(shè)有預(yù)反應(yīng)器出料口；
[000引所述催化反應(yīng)精饋塔塔頂設(shè)有催化反應(yīng)精饋塔塔頂出料口，上部設(shè)有催化反應(yīng)精 饋塔甲醇進(jìn)料口與催化反應(yīng)精饋塔進(jìn)料口，塔底設(shè)有離化后產(chǎn)品出料口；
[0009] 所述甲醇萃取塔上部設(shè)有補(bǔ)給水進(jìn)料口，下部設(shè)有甲醇萃取塔進(jìn)料口，塔頂設(shè)有 甲醇萃取塔塔頂出料口，塔底設(shè)有甲醇萃取塔塔底出料口；
[0010] 所述甲醇回收塔中部設(shè)有甲醇回收塔進(jìn)料口，塔頂設(shè)有甲醇回收塔塔頂出料口， 塔底設(shè)有甲醇回收塔塔底出料口；
[0011] 所述預(yù)反應(yīng)器的預(yù)反應(yīng)器出料口連接催化反應(yīng)精饋塔的催化反應(yīng)精饋塔進(jìn)料口， 所述催化反應(yīng)精饋塔的催化反應(yīng)精饋塔塔頂出料口連接甲醇萃取塔的甲醇萃取塔進(jìn)料口， 所述甲醇萃取塔的甲醇萃取塔塔底出料口連接甲醇回收塔的甲醇回收塔進(jìn)料口；
[0012] 所述預(yù)反應(yīng)器頂端的預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口上連接有預(yù)反應(yīng)器甲醇進(jìn)料管線和含異了 締的碳四進(jìn)料管線，所述甲醇回收塔的甲醇回收塔塔頂出料口與預(yù)反應(yīng)器甲醇進(jìn)料管線相 連通；
[0013] 所述甲醇萃取塔的補(bǔ)給水進(jìn)料口上連接有供水系統(tǒng)，所述供水系統(tǒng)由熱回收混合 器和連接在其兩端的水管構(gòu)成，所述甲醇回收塔的甲醇回收塔塔底出料口與熱回收混合器 熱源進(jìn)口連接，補(bǔ)給水經(jīng)熱回收混合器直接換熱后由水管送入甲醇萃取塔中。
[0014] 進(jìn)一步地：所述催化反應(yīng)精饋塔的精饋段、提饋段和離化反應(yīng)段均采用開(kāi)窗導(dǎo)流 式規(guī)整填料。
[0015] 采用上述生產(chǎn)MT邸的裝置進(jìn)行MT邸生產(chǎn)的方法，包括如下步驟；
[0016] 1. 1、將含異了締的C4原料與甲醇從預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)入預(yù)反應(yīng)器，含異了締的 C4原料與甲醇進(jìn)行初步離化反應(yīng)生成MTBE，活性締姪的轉(zhuǎn)化率為90-92 %，反應(yīng)后的混合 物由預(yù)反應(yīng)器出料口采出；
[0017] 1. 2、將步驟1. 1采出的混合物及新補(bǔ)充的甲醇分別由催化反應(yīng)精饋塔進(jìn)料口、催 化反應(yīng)精饋塔甲醇進(jìn)料口進(jìn)入至催化反應(yīng)精饋塔內(nèi)，異了締與甲醇進(jìn)一步發(fā)生離化反應(yīng)生 成MT邸，兩次離化反應(yīng)后，活性締姪總轉(zhuǎn)化率達(dá)到99. 5 %W上，經(jīng)過(guò)精饋?zhàn)饔?，MT邸產(chǎn)品從 塔底離化后產(chǎn)品出料口饋出，剩余組分混合物從催化反應(yīng)精饋塔塔頂出料口饋出；
[0018] 1. 3、步驟1. 2饋出的剩余組分混合物由甲醇萃取塔進(jìn)料口進(jìn)入甲醇萃取塔，水經(jīng) 熱回收混合器由補(bǔ)給水進(jìn)料口進(jìn)入甲醇萃取塔，萃取后，甲醇水溶液從甲醇萃取塔塔底出 料口采出，剩余組分由甲醇萃取塔塔頂出料口采出；
[0019]1.4、步驟1.3采出的甲醇水溶液由甲醇回收塔混合物進(jìn)料口進(jìn)入甲醇回收塔，蒸 饋分離后，甲醇從甲醇回收塔塔頂出料口采出，水從甲醇回收塔塔底出料口采出；
[0020] 1.5、步驟1.4中采出的甲醇由預(yù)反應(yīng)器甲醇進(jìn)料管線進(jìn)入預(yù)反應(yīng)器，循環(huán)使用； 采出的水經(jīng)熱回收混合器與新補(bǔ)充的水直接換熱后進(jìn)入甲醇萃取塔循環(huán)使用。
[0021] 進(jìn)一步完善上述技術(shù)方案，所述預(yù)反應(yīng)器的工作溫度為50-80°C，預(yù)反應(yīng)器操作壓 力為 0. 5_0.SMPa。
[0022] 所述催化反應(yīng)精饋塔的理論塔板數(shù)為30-70塊，操作壓力為0. 4-0. 7Mpa。
[0023] 所述甲醇萃取塔和甲醇回收塔的操作壓力均為0.15-0. 5Mpa。
[0024] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：
[0025] (1)催化反應(yīng)精饋塔的結(jié)構(gòu)型式采用開(kāi)窗導(dǎo)流式規(guī)整填料催化劑，有效增加氣液 傳質(zhì)面積，提高了氣液傳質(zhì)速率，進(jìn)一步提高傳質(zhì)效率。
[0026](2)整個(gè)工藝和裝置，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)中間化學(xué)品的循環(huán)回用；萃取劑-水的系統(tǒng)循 環(huán)，過(guò)程中損耗較少；萃取后的甲醇經(jīng)甲醇回收塔后循環(huán)回用原料系統(tǒng)，原料物耗大大降 低。
[0027] 做工藝過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了熱能的循環(huán)回收利用，提高了系統(tǒng)工藝的資源利用率。
[002引 （4)本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、效果好、轉(zhuǎn)化率高，是項(xiàng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政 策。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為實(shí)施例1所述一種利用新型催化精饋規(guī)整填料生產(chǎn)MTBE的裝置結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0030] 圖2為催化反應(yīng)精饋塔填料層組件A與組件B疊放并卷曲放置的俯視圖。
[0031]圖3為催化反應(yīng)精饋塔填料層組件A與組件B交替排列垂直放置的俯視圖。
[0032] 圖4為圖3的中屯、剖面示意圖。
[0033] 圖中；1-預(yù)反應(yīng)器，1-催化反應(yīng)精饋塔，3-甲醇萃取塔，4-甲醇回收塔，7-熱回收 混合器，5-組件A，6-組件B，a-甲醇進(jìn)料，b-含異了締C4進(jìn)料，C-補(bǔ)充甲醇進(jìn)料，d-剩余 C4組分，e-補(bǔ)給水進(jìn)料，f-MT邸產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于 所述實(shí)施例。
[0035] 實(shí)施例1;一種利用新型催化精饋規(guī)整填料生產(chǎn)MT邸的裝置，包括預(yù)反應(yīng)器1、催 化反應(yīng)精饋塔2、甲醇萃取塔3、甲醇回收塔4和熱回收混合器7。
[0036] 所述預(yù)反應(yīng)器1頂端設(shè)有預(yù)反應(yīng)器進(jìn)料口，底端設(shè)有預(yù)反應(yīng)器出料口；
[0037] 所述催化反應(yīng)精饋塔2塔頂設(shè)有催化反應(yīng)精饋塔塔頂出料口，上部設(shè)有催化反應(yīng) 精饋塔甲醇進(jìn)料口與催化反應(yīng)精饋塔進(jìn)料口，塔底設(shè)有離化后產(chǎn)品出料口；
[003引所述催化反應(yīng)精饋塔的精饋段、提饋段和離化反應(yīng)段均采用開(kāi)窗導(dǎo)流式規(guī)整填 料，在每層填料層內(nèi)包含兩種不同結(jié)構(gòu)的組件A和組件B，組件A是開(kāi)窗導(dǎo)流填料片外包裹 絲網(wǎng)、內(nèi)填離子交換樹(shù)脂充催化劑，組件B是規(guī)整填料片，組件A與組件B疊放并卷曲，然后 用輸緊片固定，形成催化精饋填料，如圖2所示。
[0039] 作為替換，組件A和組件B也