一种利用新型催化精馏规整填料生产mtbe的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种利用新型催化精馏规整填料生产MTBE的装置，属于石油化 工技术领域。
【背景技术】
[0002] 甲基叔丁基醚（MTBE)具有调和辛烷值高、蒸汽压低的特点，并且是氧的载体，有 较低的大气活性，能显著减少CO和未燃烧烃类的排放，是理想的成品油调和组分，以碳四 中异丁烯与甲醇为原料生产MTBE是现在工业生产的主要方法。
[0003]目前利用碳四（C4)混合物中异丁烯生产MTBE的主要方法是：含有异丁烯的碳四 混合物经过轻重分离后与甲醇经预反应器充分混合，混合原料经进料加热器预热后进入装 有阳离子交换树脂催化剂的净化器中，脱除其中的碱及碱金属离子，然后经原料冷却器冷 却后进入反应器进行醚化反应，最后经过催化分馏塔边反应边分离，得到产品MTBE的流程 模式。
[0004] 实用新型专利一种MTBE生产提纯装置（CN201320251237)中公开了先将碳四 原料进行脱碳五操作，然后与甲醇原料静态混合，进入后续的MTBE催化醚化合成，其 中未提及MTBE产品的级别；实用新型专利一种由碳四与甲醇生产高纯度MTBE的方法 (CN200810143656)中，利用增加碳五分离过程，在催化醚化单元后对MTBE粗产品进行脱碳 五分离精制操作，使产品纯度稳定在99. 0 %以上。两者无论是从MTBE合成过程的前后进行 脱碳五操作，都相应地增加了设备投资和操作难度等。且异丁烯与甲醇发生合成反应得到 甲基叔丁基醚，该反应过程为可逆反应，反应产物的纯度受到可逆反应过程中多种因素的 制约，因此在实际生产过程中，设计一套生产过程合理、能够提高产品纯度的生产设备成为 本领域技术人员亟需解决的技术难题。 【实用新型内容】
[0005] 实用新型目的：本实用新型的目的在于一种利用新型催化精馏规整填料生产 MTBE的装置，提高了异丁烯的转化率，提高了MTBE的产品纯度，具有更高的产品利用价值， 不仅仅是作为油品添加剂，提高辛烷值，而且可作为化工单体产品。
[0006] 技术方案：本实用新型所述的一种利用新型催化精馏规整填料生产MTBE的装置， 包括预反应器、催化反应精馏塔、甲醇萃取塔、甲醇回收塔和热回收混合器，
[0007] 所述预反应器顶端设有预反应器进料口，底端设有预反应器出料口；
[0008] 所述催化反应精馏塔塔顶设有催化反应精馏塔塔顶出料口，上部设有催化反应精 馏塔甲醇进料口与催化反应精馏塔进料口，塔底设有醚化后产品出料口；
[0009] 所述甲醇萃取塔上部设有补给水进料口，下部设有甲醇萃取塔进料口，塔顶设有 甲醇萃取塔塔顶出料口，塔底设有甲醇萃取塔塔底出料口；
[0010] 所述甲醇回收塔中部设有甲醇回收塔进料口，塔顶设有甲醇回收塔塔顶出料口， 塔底设有甲醇回收塔塔底出料口；
[0011] 所述预反应器的预反应器出料口连接催化反应精馏塔的催化反应精馏塔进料口， 所述催化反应精馏塔的催化反应精馏塔塔顶出料口连接甲醇萃取塔的甲醇萃取塔进料口， 所述甲醇萃取塔的甲醇萃取塔塔底出料口连接甲醇回收塔的甲醇回收塔进料口；
[0012] 所述预反应器顶端的预反应器进料口上连接有预反应器甲醇进料管线和含异丁 烯的碳四进料管线，所述甲醇回收塔的甲醇回收塔塔顶出料口与预反应器甲醇进料管线相 连通；
[0013] 所述甲醇萃取塔的补给水进料口上连接有供水系统，所述供水系统由热回收混合 器和连接在其两端的水管构成，所述甲醇回收塔的甲醇回收塔塔底出料口与热回收混合器 热源进口连接，补给水经热回收混合器直接换热后由水管送入甲醇萃取塔中。
[0014] 进一步地：所述催化反应精馏塔的精馏段、提馏段和醚化反应段均采用开窗导流 式规整填料。
[0015] 采用上述生产MTBE的装置进行MTBE生产的方法，包括如下步骤：
[0016] 1. 1、将含异丁烯的C4原料与甲醇从预反应器进料口进入预反应器，含异丁烯的 C4原料与甲醇进行初步醚化反应生成MTBE，活性烯烃的转化率为90-92%，反应后的混合 物由预反应器出料口采出；
[0017] 1. 2、将步骤1. 1采出的混合物及新补充的甲醇分别由催化反应精馏塔进料口、催 化反应精馏塔甲醇进料口进入至催化反应精馏塔内，异丁烯与甲醇进一步发生醚化反应生 成MTBE，两次醚化反应后，活性烯烃总转化率达到99. 5%以上，经过精馏作用，MTBE产品从 塔底醚化后产品出料口馏出，剩余组分混合物从催化反应精馏塔塔顶出料口馏出；
[0018] 1. 3、步骤1. 2馏出的剩余组分混合物由甲醇萃取塔进料口进入甲醇萃取塔，水经 热回收混合器由补给水进料口进入甲醇萃取塔，萃取后，甲醇水溶液从甲醇萃取塔塔底出 料口采出，剩余组分由甲醇萃取塔塔顶出料口采出；
[0019]1.4、步骤1.3采出的甲醇水溶液由甲醇回收塔混合物进料口进入甲醇回收塔，蒸 馏分离后，甲醇从甲醇回收塔塔顶出料口采出，水从甲醇回收塔塔底出料口采出；
[0020] 1.5、步骤1.4中采出的甲醇由预反应器甲醇进料管线进入预反应器，循环使用； 采出的水经热回收混合器与新补充的水直接换热后进入甲醇萃取塔循环使用。
[0021 ] 进一步完善上述技术方案，所述预反应器的工作温度为50-80°C，预反应器操作压 力为 0? 5-0. 8MPa。
[0022] 所述催化反应精馏塔的理论塔板数为30-70块，操作压力为0. 4-0. 7Mpa。
[0023] 所述甲醇萃取塔和甲醇回收塔的操作压力均为0.15-0. 5Mpa。
[0024] 本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：
[0025] (1)催化反应精馏塔的结构型式采用开窗导流式规整填料催化剂，有效增加气液 传质面积，提高了气液传质速率，进一步提高传质效率。
[0026] (2)整个工艺和装置，实现了两个中间化学品的循环回用：萃取剂-水的系统循 环，过程中损耗较少；萃取后的甲醇经甲醇回收塔后循环回用原料系统，原料物耗大大降 低。
[0027] (3)工艺过程中，实现了热能的循环回收利用，提高了系统工艺的资源利用率。
[0028](4)本实用新型结构简单、效果好、转化率高，是项节能环保技术，符合产业发展相 关政策。
【附图说明】
[0029] 图1为实施例1所述一种利用新型催化精馏规整填料生产MTBE的装置结构示意 图。
[0030] 图2为催化反应精馏塔填料层组件A与组件B叠放并卷曲放置的俯视图。
[0031] 图3为催化反应精馏塔填料层组件A与组件B交替排列垂直放置的俯视图。
[0032] 图4为图3的中心剖面示意图。
[0033] 图中：1-预反应器，1-催化反应精馏塔，3-甲醇萃取塔，4-甲醇回收塔，7-热回收 混合器，5-组件A，6-组件B，a-甲醇进料，b-含异丁烯C4进料，c-补充甲醇进料，d-剩余 C4组分，e-补给水进料，f-MTBE产品。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围 不局限于