一种制取高纯度mtbe的新工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种制取高纯度MTBE的新工艺。
【背景技术】
[0002] MTBE(甲基叔丁基醚）是目前国内外最常用的高辛烷值汽油调和组份，也是裂解 制取高纯异丁烯的原料。目前生产MTBE的一般流程是异丁烯与甲醇发生醚化反应后进催 化蒸馏塔，在塔底得到MTBE产品，塔顶富含甲醇的馏分则送串联的甲醇精制塔和甲醇回收 塔以回收甲醇。其缺陷是由于分离流程短，产品MTBE的纯度不高（通常为98. 8% )，含少 许碳四轻烃和重质硫化物。随着市场对高纯异丁烯的需求加大以及汽油品质的不断提高， 高纯MTBE(通常纯度彡99% )的生产越来越被重视。
[0003] 现有高纯MTBE精馏方法是对出自催化蒸馏塔（塔顶操作压力一般为0? 75MPag) 塔底的MTBE先脱轻（即脱碳四馏分）、再脱重（即脱重质硫化物）（见图2)。由于脱重塔 操作压力高于脱轻塔（前者一般为〇? 46MPag，对应塔顶120°C;后者一般为0? 18MPag，对应 塔底温度95°C)，故设置了脱重塔进料栗。无疑该流程有两个缺陷：一是两塔独立，均设塔 底再沸器，能耗较高（对应塔顶冷却负荷也高）；二是催化精馏塔塔底物流的压力能没有利 用，设置了脱重塔进料栗。
【发明内容】
[0004] 为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种制取高纯 度MTBE的新工艺。
[0005] 本发明目的通过以下技术方案实现：
[0006] -种制取高纯度MTBE的新工艺，所述工艺的流程如下：
[0007] 异丁烯与甲醇进入醚化反应器进行反应，醚化反应器塔底产品进入催化蒸馏塔， 催化蒸馏塔塔顶富含甲醇的馏分部分回流，甲醇回收；催化蒸馏塔塔底采出MTBE粗产品经 换热器与该塔进料换热后自压进入脱重塔，重质硫化物在脱重塔中与MTBE进行分离后从 脱重塔塔底排出，脱重塔塔顶油气经换热器与脱轻塔塔底循环物料换热后部分回流进入脱 重塔，同时脱除重质硫化物后的MTBE自脱重塔塔顶自压进入脱轻塔；脱轻塔塔底再沸热源 来自脱重塔塔顶油气，碳四馏分从脱轻塔塔顶脱除，高纯MTBE产品从脱轻塔塔底流出。
[0008] 本发明基于以下原理：
[0009] (1)依据串级塔的操作压力不同，逐级利用流体的压力能，免用中间栗；
[0010] (2)改塔独立运行为热集成运行，将重质馏分分馏塔的塔顶高温冷却热转移给操 作温度相对较低的轻质馏分分馏塔塔底，既消除或减少轻质馏分分馏塔的再沸热源（如蒸 汽）消耗，又等值降低重质馏分分馏塔的塔顶冷却负荷。
[0011] 本发明的工艺具有如下优点及有益效果：
[0012] (1)本发明的工艺利用催化蒸馏塔压力〉脱重塔压力〉脱轻塔压力，改粗MTBE"先 脱轻后脱重"为"先脱重后脱轻"，可省去原脱重塔进料栗，使整个流程顺着压力逐渐降低的 方向自流行进，而无需中间栗；
[0013] (2)本发明的工艺改脱轻脱重两塔独立运行为热集成运行，即在不改变两塔操作 压力的前提下，将脱轻塔底液体通过新增的管线和原塔底栗引向脱重塔塔顶，与脱重塔塔 顶气体换热后返回脱轻塔塔底，以向脱轻塔提供再沸热源，从而省去原脱轻塔塔底再沸蒸 汽消耗，并等量减少脱重塔塔顶冷却负荷；
[0014] (3)本发明的工艺不改变现有醚化工艺和醚化过程参数，不但有利于减少能耗，还 有利于理顺流程，简化操作。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明对比例的制取高纯度MTBE的工艺流程图；
[0016] 图2为本发明实施例的制取高纯度MTBE的工艺流程图；
[0017] 图中编号说明如下：1_醚化反应器；2-催化蒸馏塔进料换热器；3-催化蒸馏塔 塔顶空冷；4-催化蒸馏塔回流罐；5-催化蒸馏塔回流栗；6-催化蒸馏塔；7-催化蒸馏塔塔 底再沸器；8-脱轻塔塔顶空冷；9-脱轻塔回流罐；10-脱轻塔回流栗；11-脱轻塔塔顶产品 冷却器；12-脱轻塔；13-脱轻塔塔底再沸器；14-脱轻塔塔底回流栗；15-脱重塔进料栗； 16-脱重塔塔顶空冷；17-脱重塔回流罐；18-脱重塔回流栗；19-高纯MTBE冷却器；20-脱 重塔；21-脱重塔塔底再沸器；22-重组份冷却器；23-脱重塔顶气与脱轻塔底液换热器。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0019] 对比例
[0020] 本对比例为现有技术中制取高纯度MTBE的工艺，其工艺流程图如图1所示。具体 过程如下：
[0021] 异丁烯与甲醇进入醚化反应器1进行反应，醚化反应器塔底产品通过催化蒸馏塔 进料换热器2换热后进入催化蒸馏塔6,催化蒸馏塔塔顶富含甲醇的馏分依次通过催化蒸 馏塔塔顶空冷3、催化蒸馏塔回流罐4和催化蒸馏塔回流栗5进入催化蒸馏塔回流，甲醇回 收；催化蒸馏塔塔底采出MTBE粗产品经催化蒸馏塔塔底再沸器7加热后先自压进脱轻塔 12,脱轻塔塔顶回流组分依次经脱轻塔塔顶空冷8、脱轻塔回流罐9和脱轻塔回流栗10回流 进入脱轻塔，碳四馏分经脱轻塔塔顶产品冷却器11冷却后排出，脱轻塔塔底物料经脱轻塔 塔底再沸器13额外加热后回流组分通过脱轻塔塔底回流栗14回流至脱氢塔，脱除碳四馏 分的MTBE在脱重塔进料栗15的动力下进入脱重塔20,在脱重塔塔底再沸器21的加热下， 重质硫化物与MTBE进行分离后进入重组份冷却器22冷却，从脱重塔塔底排出，脱除重质硫 化物后的高纯MTBE经高纯MTBE冷却器19冷却后从脱重塔塔顶排出，回流物料依次经过脱 重塔塔顶空冷16、脱重塔回流罐17和脱重塔回流栗18回流进入脱重塔。
[0022] 实施例
[0023] 本实施例的一种制取高纯度MTBE的新工艺，其工艺流程图如图2所示。具体过程 如下：
[0024] 异丁烯与甲醇进入醚化反应器1进行反应，醚化反应器塔底产品通过催化蒸馏塔 进料换热器2换热后进入催化蒸馏塔6,催化蒸馏塔塔顶富含甲醇的馏分依次通过催化蒸 馏塔塔顶空冷3、催化蒸馏塔回流罐4和催化蒸馏塔回流栗5进入催化蒸馏塔回流，甲醇回 收；催化蒸馏塔塔底采出MTBE粗产品经催化蒸馏塔塔底再沸器7加热后与该塔进料换热后 自压进入脱重塔20,在脱重塔塔底再沸器21的加热下，重质硫化物与MTBE进行分离后进入 重组份冷却器22冷却，从脱重塔塔底排出，脱重塔塔顶油气通过脱重塔顶气与脱轻塔底液 换热器23与脱轻塔塔底循环物料换热，回流物料依次经过脱重塔塔顶空冷16、脱重塔回流 罐17和脱重塔回流栗18回流进入脱重塔，同时脱除重质硫化物后的MTBE自脱重塔塔顶自 压进入脱轻塔12 ;脱轻塔塔底相对低温的循环物料吸收脱重塔顶气热量后返回至脱轻塔 塔底，其中脱轻塔塔底再沸器13无需额外热源；进入脱轻塔的MTBE经分馏从脱轻塔塔顶脱 除碳四馏分，脱轻塔塔顶回流组分依次经脱轻塔塔顶空冷8、脱轻塔回流罐9和脱轻塔回流 栗10回流进入脱轻塔，碳四馏分经脱轻塔塔顶产品冷却器11冷却后排出，高纯MTBE产品 从脱轻塔塔底流出。
[0025] 实施例与对比例的能耗比较：
[0026] 以某年产12万吨高纯MTBE装置为例（装置年开工8400小时），对比例中，出 自催化蒸馏塔塔底的粗MTBE(14.5t/h、90°C、0.77MPag)先自压进脱轻塔（塔顶压力为 0?ISMPag)，脱轻塔底物料再经脱重塔进料栗加压后进如脱重塔（塔顶压力为(X46MPag); 脱轻塔塔底再沸器用1. 〇MPa蒸汽做热源，脱重塔塔底再沸器用1. 6MPa蒸汽做热源；实施例 中，出自催化蒸馏塔塔底的粗MTBE(14. 5t/h、90°C、0. 77MPag)先自压进脱重塔（塔顶压力 为0. 46MPag)，在脱除重质硫化物后自压进脱轻塔（塔顶压力为0. 18MPag)，对应停原脱重 塔进料栗（原栗耗电l〇kw)，且脱轻塔塔底再沸热源（脱轻塔塔底温度为95°C)改用脱重 塔塔顶油气热量（脱重塔塔顶油气一次温度为120°C)。表1列出了对比例和实施例的主 要能耗。
[0027] 表1对比例和实施例主要能耗对比
[0028]
[0029] 从表1可以看出，相较于对比例，实施例在不改变MTBE收率和纯度的前提下：
[0030] 1)脱重塔塔底再沸负荷没有改变（耗300°C、1. 6MPag过热蒸汽2. 7t/h)，而塔顶 冷却负荷却从 147. 9X104kcal/h下降到 86. 5X104kcal/h，减少 64. 7X104kcal/h，降幅为 43. 7% ；
[0031] 2)脱轻塔不再用1.OMPa蒸汽做再沸热源，节省250°C、1.OMPag过热蒸汽1. 6t/h， 对应塔顶冷却负荷保持不变；
[0032] 3)停用原脱重塔进料栗，减少电耗10kw(栗效率取70% )。
[0033] 合计1~3项，按1.OMPa蒸汽200元/t、循环水单价0. 4元/t(循环水温差取 8°C)、电价0. 75元/kwh计算，实施例较比较例可实现年节能效益277. 2万元。
[0034] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种制取高纯度MTBE的新工艺，其特征在于所述工艺的流程如下： 异丁烯与甲醇进入醚化反应器进行反应，醚化反应器塔底产品进入催化蒸馏塔，催化 蒸馏塔塔顶富含甲醇的馏分部分回流，甲醇回收；催化蒸馏塔塔底采出MTBE粗产品经换 热器与该塔进料换热后自压进入脱重塔，重质硫化物在脱重塔中与MTBE进行分离后从脱 重塔塔底排出，脱重塔塔顶油气经换热器与脱轻塔塔底循环物料换热后部分回流进入脱重 塔，同时脱除重质硫化物后的MTBE自脱重塔塔顶自压进入脱轻塔；脱轻塔塔底再沸热源来 自脱重塔塔顶油气，碳四馏分从脱轻塔塔顶脱除，高纯MTBE产品从脱轻塔塔底流出。
【专利摘要】本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种制取高纯度MTBE的新工艺。所述工艺的流程为：催化蒸馏塔塔底采出MTBE粗产品经换热器与该塔进料换热后自压进入脱重塔，重质硫化物在脱重塔中与MTBE进行分离后从脱重塔塔底排出，脱重塔塔顶油气经换热器与脱轻塔塔底循环物料换热后部分回流进入脱重塔，同时脱除重质硫化物后的MTBE自脱重塔塔顶自压进入脱轻塔；脱轻塔塔底再沸热源来自脱重塔塔顶油气，碳四馏分从脱轻塔塔顶脱除，高纯MTBE产品从脱轻塔塔底流出。本发明的工艺改粗MTBE“先脱轻后脱重”为“先脱重后脱轻”，并以脱重塔塔顶油气向脱轻塔提供再沸热源，有利于减少能耗，简化操作。
【IPC分类】C07C41/06, C07C43/04
【公开号】CN105130760
【申请号】CN201510487420
【发明人】李国庆, 张姣
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月10日