本实用新型涉及有机合成技术领域，特别涉及一种甲基叔丁基醚的生产装置。
背景技术：
MTBE(methyl tert-butyl ether)为甲基叔丁基醚的英文缩写，是一种高辛烷值汽油添加剂，化学含氧量较甲醇低得多，利于暖车和节约燃料，蒸发潜热低，对冷启动有利，常用于无铅汽油和低铅油的调合；质量最好的甲基叔丁基醚，可以用作医药，是医药中间体，具有较高的市场价值。
目前MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料，借助酸性催化剂合成。例如申请号为(CN201420240826.0)公开了一种甲基叔丁基醚原料水洗装置，设置于醚化反应器前，包括：混合器，所述混合器设有进料口和出料口，所述进料口连接有除盐水输送装置和碳四原料输送装置；水洗罐，所述水洗罐底部与所述混合器的出料口连接，所述水洗罐顶部设有缓冲接触器，所述缓冲接触器顶部设有与所述醚化反应器连接的出气口；所述水洗罐底部设有循环回水口，所述循环回水口与所述除盐水输送装置相连接。
一般均是在固定床反应器中实现上述合成反应，但是其存在反应不彻底的情况，一般需要采用反应分离、再反应再分离即两反两塔的技术，大大提高了设备成本，同时原料的利用率不高。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的在于提供一种甲基叔丁基醚的生产装置，以解决现现有技术示出的甲基叔丁基醚的生产装置生产效率低的技术问题。
本申请实施例示出一种甲基叔丁基醚的生产装置，所述装置包括静态混合器，醚化反应器，产品换热器，催化蒸馏塔，催化蒸馏塔回流冷凝器；
所述静态混合器与所述醚化反应器相连通；
所述醚化反应器与所述产品换热器相连通；
所述产品换热器与所述催化蒸馏塔相连通；
其中，所述催化蒸馏塔分为三个部分，所述催化蒸馏塔的下部为提馏段采用浮阀塔盘；
所述催化蒸馏塔的中部为反应段，装有氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；
所述催化蒸馏塔的上部精馏段采用浮阀塔盘。
可选择的，所述醚化反应器包括第一醚化反应器，以及，第二醚化反应器；
所述第一醚化反应器的一端与所述静态混合器相连通；
所述第一醚化反应器的另一端与产品换热器相连通；
所述第二醚化反应器的一端与所述静态混合器相连通；
所述第二醚化反应器的另一端与产品换热器相连通。
可选的，所述装置还包括催化蒸馏塔回流罐，催化蒸馏塔回流泵；
其中所述催化蒸馏塔回流罐，所述催化蒸馏塔回流泵，以及，所述催化蒸馏塔形成蒸馏回路。
可选的，所述装置还包括甲醇萃取塔；
所述甲醇萃取塔与所述催化蒸馏塔相连通。
可选的，所述装置还包括催化蒸馏塔底重沸器；
所述催化蒸馏塔底重沸器设置于所述甲醇萃取塔的底部；
所述催化蒸馏塔底重沸器与所述甲醇萃取塔形成蒸馏回路。
可选的，所述装置还包括萃取塔进料冷却器；
所述萃取塔进料冷却器设置于所述甲醇萃取塔顶端，与所述甲醇萃取塔形成冷却回路。
可选的，所述装置还包括萃取水换热器和甲醇回收塔；
所述萃取水换热器与所述甲醇回收塔形成加热回路。
可选的，所述装置还包括甲醇回收塔冷凝器；
所述甲醇回收塔冷凝器与所述甲醇回收塔相连通。
可选的，所述催化蒸馏塔的中部分十段床层，每个床层均装有氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂。
由以上技术方案可知，本申请实施例示出一种甲基叔丁基醚的生产装置，所述装置包括静态混合器，醚化反应器，产品换热器，催化蒸馏塔，催化蒸馏塔回流冷凝器；所述静态混合器与所述醚化反应器相连通；所述醚化反应器与所述产品换热器相连通；所述产品换热器与所述催化蒸馏塔相连通；其中，所述催化蒸馏塔分为三个部分，所述催化蒸馏塔的下部为提馏段采用浮阀塔盘；所述催化蒸馏塔的中部为反应段，装有氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；所述催化蒸馏塔的上部精馏段采用浮阀塔盘。本申请实施例示出的催化蒸馏塔分为三个部分，塔下部为提馏段采用浮阀塔盘；塔中段为反应段，分十段床层，装有D005氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；塔上部精馏段采用浮阀塔盘。从罐区来的补充甲醇也进入催化蒸馏塔的反应段。在反应段，剩余的异丁烯与甲醇继续发生醚化反应生成MTBE，MTBE在塔内不断被分离，使反应向深度进行，最终异丁烯总转化率达到99％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例示出一种甲基叔丁基醚的生产装置的结构示意图。
1-静态混合器；2-醚化反应器；21-第一醚化反应器；22-第二醚化反应器；3-产品换热器；4-催化蒸馏塔；41-浮阀塔盘；5-催化蒸馏塔回流冷凝器；6-催化蒸馏塔回流罐；7--催化蒸馏塔回流泵；71-第一催化蒸馏塔回流泵；72-第二催化蒸馏塔回流泵；8-甲醇萃取塔；9-催化蒸馏塔底重沸器；10-萃取塔进料冷却器；11-萃取水换热器；12-甲醇回收塔；13-甲醇回收塔冷凝器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据一优选实施例示出的一种甲基叔丁基醚的生产装置的结构示意图；
所述装置包括静态混合器1，醚化反应器2，产品换热器3，催化蒸馏塔4，催化蒸馏塔回流冷凝器5；
所述静态混合器1与所述醚化反应器2相连通；
所述醚化反应器2与所述产品换热器3相连通；
所述产品换热器3与所述催化蒸馏塔4相连通；
其中，所述催化蒸馏塔4分为三个部分，所述催化蒸馏塔4的下部为提馏段采用浮阀塔盘；
所述催化蒸馏塔4的中部为反应段，装有氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；
所述催化蒸馏塔4的上部精馏段采用浮阀塔盘。
具体的，经静态混合器1混合后的C4与甲醇进入第一醚化反应器21或第二醚化反应器22的顶部，反应进料自上而下流经树脂催化剂床层，发生醚化反应生成MTBE，在此异丁烯转化率达到90％以上。反应产物从第一醚化反应器21或第二醚化反应器22底部出来，经催化蒸馏塔进料-MTBE产品换热器3换热至73℃后，汽液混相进入催化蒸馏塔4。
本申请实施例示出的催化蒸馏塔分为三个部分，塔下部为提馏段采用浮阀塔盘；塔中段为反应段，分十段床层，装有D005氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；塔上部精馏段采用浮阀塔盘。
从罐区来的补充甲醇也进入催化蒸馏塔4的反应段。在反应段，剩余的异丁烯与甲醇继续发生醚化反应生成MTBE，MTBE在塔内不断被分离，使反应向深度进行，最终异丁烯总转化率达到99％以上。
为了提高原料的利用率，本申请是实施例示出的甲基叔丁基醚的生产装置还包括所述装置还包括催化蒸馏塔回流罐6，催化蒸馏塔回流泵7；
其中所述催化蒸馏塔回流罐6，所述催化蒸馏塔回流泵7，以及，所述催化蒸馏塔4形成蒸馏回路。
可选择的，所述装置还包括催化蒸馏塔回流罐6，催化蒸馏塔回流泵7；
其中所述催化蒸馏塔回流罐6，所述催化蒸馏塔回流泵7，以及，所述催化蒸馏塔4形成蒸馏回路。
甲醇与未反应C4以共沸物形式从催化蒸馏塔4塔顶馏出，馏出物经催化蒸馏塔回流冷凝器5冷凝后进入催化蒸馏塔回流罐6。用第一催化蒸馏塔回流泵71或第二催化蒸馏塔回流泵72从催化蒸馏塔回流罐6抽出的冷凝共沸物，一部分作为催化蒸馏塔44的回流返回催化蒸馏塔4顶，另一部分作为甲醇萃取塔8的进料。催化蒸馏塔4底部MTBE产品经催化蒸馏塔4进料-MTBE产品换热器3换热至85℃，再经MTBE冷却器冷却至40℃，以0.4MPa自压到装置外MTBE产品罐贮存。催化蒸馏塔4底部设有催化蒸馏塔底重沸器99，由1.0MPa蒸汽供热。
可选择的，所述装置还包括甲醇萃取塔8；
所述甲醇萃取塔8与所述催化蒸馏塔4相连通。
可选的，所述装置还包括催化蒸馏塔底重沸器9；
所述催化蒸馏塔底重沸器9设置于所述甲醇萃取塔8的底部；
所述催化蒸馏塔底重沸器9与所述甲醇萃取塔8形成蒸馏回路。
可选的，所述装置还包括萃取塔进料冷却器10；
所述萃取塔进料冷却器10设置于所述甲醇萃取塔8顶端，与所述甲醇萃取塔8形成冷却回路。
可选的，所述装置还包括萃取水换热器11和甲醇回收塔12；
所述萃取水换热器11与所述甲醇回收塔12形成加热回路。
可选的，所述装置还包括甲醇回收塔冷凝器13；
所述甲醇回收塔冷凝器13与所述甲醇回收塔12相连通。
具体的，从催化蒸馏塔4顶来的甲醇C4混合物经萃取塔进料冷却器10冷却至40℃后，由甲醇萃取塔8底部经进料入口分布器，呈分散相进入甲醇萃取塔8内。甲醇萃取塔8塔顶进入从甲醇回收塔12底送来的循环萃取水，经逆流萃取后，甲醇几乎全部溶于水中。萃余相C4馏分由甲醇萃取塔8塔顶液化气经塔顶压控自压送出装置。含甲醇的萃取水由甲醇萃取塔8塔底出来经甲醇回收塔进料-萃取水换热器11换热至75℃后进入甲醇回收塔12。
可选择的，所述装置还包括甲醇回收塔冷凝器13；
甲醇回收塔12顶部馏出物经甲醇回收塔冷凝器13冷凝至40℃后进入甲醇回收塔回流罐，冷凝物流经甲醇回收塔回流泵抽出后，一部分送回甲醇回收塔12顶回流，另一部分即为回收甲醇，送至甲醇原料罐回用。
甲醇回收塔12底部物料为循环用萃取水，由萃取水泵升压，经甲醇回收塔进料，萃取水换热器11冷却后，经萃取水冷却器10冷却至40℃后送至萃取塔顶部用作萃取剂。
由以上技术方案可知，本申请实施例示出一种甲基叔丁基醚的生产装置，所述装置包括静态混合器，醚化反应器，产品换热器，催化蒸馏塔，催化蒸馏塔回流冷凝器；所述静态混合器与所述醚化反应器相连通；所述醚化反应器与所述产品换热器相连通；所述产品换热器与所述催化蒸馏塔相连通；其中，所述催化蒸馏塔分为三个部分，所述催化蒸馏塔的下部为提馏段采用浮阀塔盘；所述催化蒸馏塔的中部为反应段，装有氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；所述催化蒸馏塔的上部精馏段采用浮阀塔盘。本申请实施例示出的催化蒸馏塔分为三个部分，塔下部为提馏段采用浮阀塔盘；塔中段为反应段，分十段床层，装有D005氢型大孔强酸阳离子交换树脂催化剂；塔上部精馏段采用浮阀塔盘。从罐区来的补充甲醇也进入催化蒸馏塔4的反应段。在反应段，剩余的异丁烯与甲醇继续发生醚化反应生成MTBE，MTBE在塔内不断被分离，使反应向深度进行，最终异丁烯总转化率达到99％以上。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。