一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明是有关于一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的方法及其装置。上述方法包括以下步骤：第一步骤：从醚化反应器来的含MTBE、甲醇、碳四馏分、硫化物的反应产物经预热后从催化蒸馏塔的中下部进料口进塔，上述混合物中未反应的异丁烯继续与甲醇深度反应，再通过蒸馏将各组分分离；第二步骤：从塔底出料口中分离出高硫烃类；第三步骤：从MTBE抽出部件中分离出低硫MTBE产品；第四步骤：从塔顶出料口中分离出甲醇和剩余碳四馏分。上述装置包括MTBE抽出部件，而MTBE抽出部件具体包括塔盘板、降液板、抽出口、抽出斗。本发明提供的技术方案减少了新设MTBE脱硫塔及附带的重沸器、冷凝器、缓冲罐、回流泵等设备投资，具有流程简单、投资少、占地少优点。
【专利说明】一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油化工【技术领域】，特别是涉及一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的方法及其装置。
【背景技术】
[0002]甲基叔丁基醚(简称MTBE)主要以炼油或化工液化气为原料，其中的异丁烯组分在催化剂的作用下，与甲醇反应生产出MTBE产品。MTBE不仅有很高的净辛烷值，而且对于直馏汽油、烷基化汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油等各种汽油有着良好的调和效应，在汽油中加入少量的MTBE，就能使汽油辛烷值有较大的提高。而汽油的辛烷值越大，抗震性能越强，质量也越好。
[0003]随着社会经济的不断发展和对环保的要求越来越高，汽油中的硫含量指标越来越严，目前执行的国IV标准中要求汽油的硫含量小于50ppm，不久将执行国V排放标准，届时汽油的硫含量要求进一步降低到1ppm以下。在此背景下，降低MTBE中硫含量是非常有必要的。
[0004]国外生产MTBE的技术于上世纪七十年代在意大利首先工业化，采用管式反应器进行反应，用共沸蒸馏分离产品。后来美国、法国等国家的石油公司又相继开发出了固定床外循环式和膨胀床外循环式反应器。八十年代中期，国外开发出了催化蒸馏合成MTBE技术，使合成MTBE技术有了进一步的发展。目前，上述技术均已在世界范围内得到广泛应用。
[0005]国内从八十年代初期开始独立自主地进行合成MTBE工艺技术的开发，已经成功地开发出固定床外循环式和膨胀床外循环式反应器，共沸蒸馏产品分离，甲醇萃取和甲醇回收的合成MTBE成套技术。八十年代末期又成功地开发出催化蒸馏技术和混相床反应技术。这些技术的研究水平处于国内领先地位，部分已达到国际先进水平。
[0006]混相膨胀床+催化蒸馏组合工艺是目前应用广泛、技术成熟先进、异丁烯转化率高的MTBE生产工艺。其技术特点如下:
[0007]I)采用混相膨胀床技术，在泡点下操作，通过反应压力来调节物料的汽化率，从而达到对反应温度及反应转化率的控制。由于充分利用了反应热，降低重沸器热量，从而达到了节能的目的。此外，反应物料自下部进入反应器，在一定的线速下，催化剂颗粒呈膨胀状态，且催化剂颗粒有轻微扰动，这大大加快了床层内的质量传递和热量传递，从而避免局部过热所造成的催化剂寿命缩短、催化剂结块等不良现象，同时也减少了二甲醚(DME)副反应的发生；
[0008]2)在催化蒸馏塔中，采用了边分离边反应的多段分离和反应技术，不断打破合成MTBE的平衡，使反应不断向生成MTBE的方向进行，提高了转化率，同时反应放出的热量又被蒸馏利用，有利于节能；
[0009]3)与带外循环取热的反应工艺相比，该工艺技术具有下列优点:流程短，工艺简单；节省投资及占地；降低蒸汽消耗。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，克服现有的降低1182中硫含量的方法存在的缺陷，而提供一种新的降低1182中硫含量的方法，采用分馏和侧线抽出相组合的工艺手段，所要解决的技术问题是实现降低1182中硫含量的目的，从而更加适于实用。
[0011]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种降低甲基叔丁基醚1182中硫含量的方法，其特征在于包括以下步骤:第一步骤:从醚化反应器来的含1182、甲醇、碳四馏分、硫化物的反应产物经预热后从催化蒸馏塔的中下部进料口(八)进塔，上述混合物中未反应的异丁烯继续与甲醇深度反应，再通过蒸馏将各组分分离；第二步骤:从塔底出料口(0)中分离出高硫烃类；第三步骤:从1182抽出部件(￡)中分离出低硫1182产品；第四步骤:从塔顶出料口⑶中分离出甲醇和剩余碳四馏分。
[0012]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0013]前述的降低1182中硫含量的方法，其中上述碳四馏分主要是含四个碳原子的多种烷烃、烯烃的混合物。
[0014]前述的降低1182中硫含量的方法，其中上述第一步骤中混合物的进料压力范围为0.4?1.0^^(8),进料温度范围为60?901，上述塔釜内的温度范围为120?1501。
[0015]前述的降低1182中硫含量的方法，其中上述第一步骤中混合物的进料压力最佳为0.61？3 (8)，进料温度最佳为731，上述塔釜内的温度最佳为1321。
[0016]前述的降低1182中硫含量的方法，其中上述第三步骤在1182抽出部件(￡)中的具体分离过程是低硫1182产品在塔盘板⑴中通过降液板⑵流到抽出斗⑷中，然后从抽出口(3)中抽出塔外，最后到达收纳1182的目标容器中。
[0017]本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种用于权利要求1所述的降低甲基叔丁基醚1182中硫含量的方法的装置，该装置结构自上而下分为蒸馏塔的塔顶、塔体中上部、塔体中下部和塔底，其中该装置包括位于蒸馏塔中下部且高度低于进料口(八)的1182抽出部件(￡)，而该1182抽出部件(￡)具体包括:塔盘板(11降液板(2)、抽出口(3)、抽出斗⑷；其中降液板⑵的上端与塔盘板⑴的外侧固定连接，降液板(2)的下端悬空于抽出斗(4)上方，抽出斗(4)位于降液板(2)的下方且与上述蒸馏塔侧壁固定连接，而抽出口(3)紧贴于抽出斗(4)上方且水平伸出上述蒸馏塔外。
[0018]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0019]前述的降低1182中硫含量的装置，其中1182抽出部件(￡)的位置范围是从催化蒸馏塔塔底往上至进料口之间高度的五分之一至二分之一处。
[0020]前述的降低1182中硫含量的装置，其中1182抽出部件⑶的最佳位置是从催化蒸馏塔塔底往上至进料口之间高度的四分之一至三分之一处。
[0021]借由上述技术方案，本发明至少具有以下优点和效果:
[0022]1、仅通过对催化蒸馏塔的改造，就可以实现1182、甲醇和碳四馏分、硫化物在一个塔内完成分离目的，不需要另设II'册脱硫塔及相应的附带设备。
[0023]2、流程简单，投资少，占地少。减少了 1182脱硫塔及附带的重沸器、冷凝器、缓冲罐等设备。
[0024]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的装置的结构示意图。
[0026]图2是本发明1182产品抽出部件2的结构示意图。
[0027]【主要元件符号说明】
[0028]1:塔盘板
[0029]2:降液板
[0030]3:抽出口
[0031]4:抽出斗
[0032]八:(1182、甲醇、碳四馏分、硫化物的)进料口
[0033]8:(甲醇、部分碳四馏分的)塔顶出料口
[0034]0:(低硫II'册的)出料口
[0035]0:(高硫烃类的)塔底出料口
[0036]2:1182抽出部件
【具体实施方式】
[0037]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的方法其【具体实施方式】、特征及其功效，详细说明如后。
[0038]图1是本发明一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的装置的结构示意图。图2是本发明1182产品抽出部件2的结构示意图。
[0039]如图1至图2所示，本发明一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的装置，该装置结构自上而下分为蒸馏塔的塔顶、塔体中上部、塔体中下部和塔底，其特征在于:该装置包括位于蒸馏塔中下部且高度低于进料口八的1182抽出部件2，而该1182抽出部件2具体包括:塔盘板1、降液板2、抽出口 3、抽出斗4 ；其中降液板2的上端与塔盘板1的外侧固定连接，降液板2的下端悬空于抽出斗4上方，抽出斗4位于降液板2的下方且与上述蒸馏塔侧壁固定连接，而抽出口 3紧贴于抽出斗4上方且水平伸出上述蒸馏塔外。
[0040]经过多次试验得出，1182抽出部件2的位置范围是从催化蒸馏塔塔底往上至进料口之间高度的五分之一至二分之一处。，而1182抽出部件(￡)的最佳位置是从催化蒸馏塔塔底往上至进料口之间高度的四分之一至三分之一处。
[0041]本发明一种降低甲基叔丁基醚1182中硫含量的方法的详细内容如下:
[0042]1、原理
[0043]常规催化蒸馏塔塔底出II'册产品，塔顶出剩余碳四馏分和甲醇。II'册中硫含量主要来自原料混合碳四馏分，混合碳四馏分中硫主要以有机硫形态存在，如硫醇、二硫化物等，并且绝大部分硫化物的沸点较碳四馏分高。因此，原料混合碳四馏分中的硫化物，在分馏过程中绝大部分被富集到1182产品中，导致1182产品中的硫含量较高，若不对1182产品进行降硫处理，则不能满足日益严格的环保要求。
[0044]本方法是在充分分析催化蒸馏塔特点的基础上，从工艺角度出发，结合目前1丁82脱硫的特点，保证催化蒸馏塔的反应和分离效果，通过改变下段结构，增加侧线出MTBE产品，可实现降低MTBE中硫含量。
[0045]2、主要内容
[0046]如图1至图2所示，本发明一种降低甲基叔丁基醚中硫含量的方法主要是根据MTBE中硫分布的形态特点，采用分馏+侧线抽出的工艺手段，能够降低MTBE中硫含量，从而实现MTBE与硫化物的分离。本方法是通过增加催化蒸馏塔下段一定的塔板数，设置MTBE抽出部件，保证MTBE跟硫化物切割分离。再根据模拟计算，确定MTBE中硫含量最低的塔板，作为MTBE产品的抽出位置，而塔底分离出高硫烃类。
[0047]具体地，本发明一种降低MTBE中硫含量的方法，其包括以下四个步骤:
[0048]第一步骤:从醚化反应器来的含MTBE、甲醇、碳四馏分、硫化物的反应产物经预热后从催化蒸馏塔的中下部进料口 A进塔，上述混合物中未反应的异丁烯继续与甲醇深度反应，再通过蒸馏将各组分分离；
[0049]第二步骤:从塔底出料口 D中分离出高硫烃类；
[0050]第三步骤:从MTBE抽出部件E中分离出低硫MTBE产品；
[0051]第四步骤:从塔顶出料口 B中分离出甲醇和剩余碳四馏分。
[0052]其中上述碳四馏分主要是含四个碳原子的多种烷烃、烯烃混合物。
[0053]其中上述第一步骤中混合物的进料压力范围为0.4?1.0MPa(g)，即进料压力可选择 04Mpa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa,而最佳进料压力为
0.6MPa (g)。
[0054]其中上述第一步骤中混合物的进料温度范围为60?90°C，即进料温度可选择60°C、...、73°C、...、80°C、...、90°C等，而最佳的进料温度为 73°C。
[0055]其中上述第一步骤中催化蒸馏塔塔釜内的温度范围为120?150°C，即塔釜内的温度可选择120°C、...126。。、…、132°C、…、140°C、…、150°C，而最佳温度为132°C。
[0056]其中上述第三步骤在MTBE抽出部件E中的具体分离过程是低硫MTBE产品在塔盘板I中通过降液板2流到抽出斗4中，然后从抽出口 3中抽出塔外，最后到达收纳MTBE的目标容器中。
[0057]3、结论
[0058]本发明一种降低甲基叔丁基醚MTBE中硫含量的方法，其可实现MTBE降硫的目的，即实现MTBE、甲醇和碳四馏分、硫化物在一个塔内完成分离。与设置MTBE脱硫塔的工艺相t匕。本发明提供的技术方案具有流程简单、投资少、占地少等优点。
[0059]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种降低MTBE中硫含量的方法，其特征在于包括以下步骤: 第一步骤:从醚化反应器来的含MTBE、甲醇、碳四馏分、硫化物的反应产物经预热后从催化蒸馏塔的中下部进料口(A)进塔，上述混合物中未反应的异丁烯继续与甲醇深度反应，再通过蒸馏将各组分分离； 第二步骤:从塔底出料口(D)中分离出高硫烃类； 第三步骤:从MTBE抽出部件(E)中分离出低硫MTBE产品； 第四步骤:从塔顶出料口(B)中分离出甲醇和剩余碳四馏分。
2.根据权利要求1所述的降低MTBE中硫含量的方法，其特征在于:上述碳四馏分主要是含四个碳原子的多种烷烃、烯烃混合物。
3.根据权利要求1所述的降低MTBE中硫含量的方法，其特征在于:上述第一步骤中混合物的进料压力范围为0.4?1.0MPa (g)，进料温度范围为60?90°C，上述塔釜内的温度范围为120?150。。。
4.根据权利要求3所述的降低MTBE中硫含量的方法，其特征在于:上述第一步骤中混合物的进料压力最佳为0.6MPa(g)，进料温度最佳为73°C，上述塔釜内的温度最佳为132。。。
5.根据权利要求1所述的降低MTBE中硫含量的方法，其特征在于:上述第三步骤在MTBE抽出部件(E)中的具体分离过程是低硫MTBE产品在塔盘板(I)中通过降液板(2)流到抽出斗⑷中，然后从抽出口⑶中抽出塔外，最后到达收纳MTBE的目标容器中。
6.一种用于权利要求1所述的降低MTBE中硫含量的方法的装置，该装置结构自上而下分为蒸馏塔的塔顶、塔体中上部、塔体中下部和塔底，其特征在于:该装置包括位于蒸馏塔中下部且高度低于进料口(A)的MTBE抽出部件(E)，而该MTBE抽出部件(E)具体包括:塔盘板(I)、降液板(2)、抽出口(3)、抽出斗(4); 其中降液板(2)的上端与塔盘板(I)的外侧固定连接，降液板(2)的下端悬空于抽出斗(4)上方，抽出斗(4)位于降液板(2)的下方且与上述蒸馏塔侧壁固定连接，而抽出口(3)紧贴于抽出斗(4)上方且水平伸出上述蒸馏塔外。
7.根据权利要求6所述的降低MTBE中硫含量的装置，其特征在于:MTBE抽出部件(E)的位置范围是从催化蒸馏塔塔底往上至进料口(A)之间高度的五分之一至二分之一处。
8.根据权利要求7所述的降低MTBE中硫含量的装置，其特征在于:MTBE抽出部件(E)的最佳位置是从催化蒸馏塔塔底往上至进料口(A)之间高度的四分之一至三分之一处。
【文档编号】C07C43/04GK104370709SQ201410544646
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】李会阳, 刘兴 申请人:洛阳智达石化工程有限公司