合成MTBE裝置工藝設計

⑴ 醚後碳四是如何生產出來的

醚後碳四就是醚化反應掉異丁烯剩餘的碳四，主要是丁烯-1、丁烷、順反丁烯-2等，和其餘碳四，比之前就是少了異丁烯
C4中的異丁烯與甲醇發生醚化反應生成MTBE（甲基叔丁基醚）。產品MTBE用於生產高純度異丁烯，或作為高標號汽油生產中提高辛烷值的添加劑，醚化反應中過剩的甲醇被回收使用。醚化反應後的混合C4被稱為醚後C4，其主要組分為異丁烷、正丁烷、正凳升丁烯、順-2-丁烯、反-2-丁烯及少量丁二烯。醚後碳四可以當做民用液化氣，但是其價格較普通民用氣來講會貴一些，而且純燃燒使用效果並不如民用氣。
隨著無鉛汽油的推廣和應用，作為汽油優質調和組分的甲基叔丁基醚（MTBE）的需求量日益增加，為有效的利用C4餾份中的異丁烯生產高純度的MTBE產品。
在MTBE合成裝置中，原料C4和甲醇進入反應器，在大孔強酸性棗信老陽離子樹脂催化劑的作用下，C4中的異丁烯與甲醇發生醚化反應，生成MTBE。反應後的物料包括過剩甲醇、醚後C4、產品MTBE、副產物二甲醚、C4、MSBE（甲基仲丁基醚）、叔丁醇等，被送往共沸蒸餾塔分離。在共沸蒸餾塔底部流出純度坦姿為98%以上的MTBE粗產品。粗MTBE送入MTBE精餾塔進一步分離，可得到高純度的MTBE精產品。在共沸蒸餾塔內甲醇與醚後C4形成的共沸物從塔頂排出並送往甲醇萃取塔。在甲醇萃取塔中，以水為萃取劑，將醚後C4中的甲醇萃取，將形成的甲醇水溶液送進甲醇回收塔進行甲醇回收。甲醇回收塔底的水返回甲醇萃取塔，作為萃取水循環使用。而醚後C4則從甲醇萃取塔頂采出，並送往煉油廠，作為烷基化裝置的生產原料。

⑵ 二甲醚的生產工藝

二甲醚的生產方法有一步法和二步法。一步法是指由原料氣一次合成二甲醚，二步法是由合成氣合成甲醇，然後再脫水製取二甲醚。
甲醚生產線一步法
該法是由天然氣轉化或煤氣化生成合成氣後，合成氣進入合成反應器內，在反應器內同時完成甲醇合成與甲醇脫水兩個反應過程和變換反應，產物為甲醇與二甲醚的混合物，混合物經蒸餾裝置分離得二甲醚，未反應的甲醇返回合成反應器。
一步法多採用雙功能催化劑，該催化劑一般由2類催化劑物理混合而成，其中一類為合成甲醇催化劑，如Cu-Zn-Al(O)基催化劑，BASFS3-85和ICI-512等；另一類為甲醇脫水催化劑，如氧化鋁、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、絲光沸石等。
二步法
該法是分兩步進行的，即先由合成氣合成甲醇，甲醇在固體催化劑下脫水制二甲醚。國內外多採用含γ-Al2O3/SiO2製成的ZSM-5分子篩作為脫水催化劑。反應溫度控制在280~340℃，壓力為0.5-0.8MPa。甲醇的單程轉化率在70-85%之間，二甲醚的選擇性大於98%。
一步法合成二甲醚沒有甲醇合成的中間過程，與兩步法相比，其工藝流程簡單、設備少、投資小、操作費用低，從而使二甲醚生產成本得到降低，經濟效益得到提高。因此，一步法合成二甲醚是國內外開發的熱點。國外開發的有代表性的一步法工藝有：丹麥Topsφe工藝、美國Air Procts工藝和日本NKK工藝。
二步法合成二甲醚是國內外二甲醚生產的主要工藝，該法以精甲醇為原料，脫水反應副產物少，二甲醚純度達99.9%，工藝成熟，裝置適應性廣，後處理簡單，可直接建在甲醇生產廠，也可建在其它公用設施好的非甲醇生產廠。但該法要經過甲醇合成、甲醇精餾、甲醇脫水和二甲醚精餾等工藝，流程較長，因而設備投資較大。但國外公布的大型二甲醚建設項目絕大多數採用兩步法工藝技術，說明兩步法有較強的綜合競爭力。 （1）Topsφe工藝
Topsφe的合成氣一步法工藝是專門針對天然氣原料開發的一項新技術。該工藝造氣部分選用的是自熱式轉化器(ATR)。自熱式轉化器由加有耐火襯里的高壓反應器、燃燒室和催化劑床層三部分組成。
二甲醚合成採用內置級間冷卻的多級絕熱反應器以獲得高的CO和CO2轉化率。催化劑用甲醇合成和脫水制二甲醚的混合雙功能催化劑。
二甲醚的合成採用球形反應器，單套產能可達到7200噸/天二甲醚。Topsφe工藝選擇的操作條件為4.2MPa和240～290℃。
該工藝還未建商業裝置。1995年，Topsφe在丹麥哥本哈根建了一套50kg/d的中試裝置，用於對工藝性能進行測試。
（2）Air procts的液相二甲醚(LPDMETM)新工藝
在美國能源部的資助下，作為潔凈煤和替代燃料技術開發計劃的一部分，Air procts公司開發成功了液相二甲醚新工藝，簡記作LPDMETM。
LPDMETM工藝的主要優勢是放棄了傳統的氣相固定床反應器而使用了漿液鼓泡塔反應器。催化劑顆粒呈細粉狀，用惰性礦物油與其形成漿液。高壓合成氣原料從塔底噴入、鼓泡，固體催化劑顆粒與氣體進料達到充分混合。使用礦物油使混合更充分、等溫操作、易於溫度控制。
二甲醚合成反應器採用內置式冷卻管取熱，同時生產蒸汽。漿相反應器催化劑裝卸容易，無須停工進行。而且，由於是等溫操作，反應器不存在熱點問題，催化劑失活速率大大降低了。
典型的反應器操作參數為：壓力2.76～10.34MPa，推薦5.17MPa；溫度200～350℃，推薦250℃。催化劑量為礦物油質量的5%～60%，最好在5%～25%之間。該工藝用富CO的煤基合成氣比天然氣合成氣更具優勢。但以天然氣為原料也可獲得較高收率。 Air procts公司已在15噸/天的中試工廠對該工藝進行了測試，結果令人滿意，但還沒有建設商業化規模的大型裝置。
（3）日本NKK公司的液相一步法新工藝
除Air procts公司外，日本NKK公司也開發了用漿相反應器由合成氣一步合成二甲醚的新工藝。
原料可選用天然氣、煤、LPG等。工藝的第一步首先是造氣，合成氣經冷卻、壓縮到5～7MPa，進入CO2吸收塔脫除CO2。脫碳後的原料合成氣用活性炭吸附塔脫除硫化物後換熱至200℃進入反應器底部。合成氣在反應器內的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡，生成二甲醚、甲醇和CO2。出反應器產物冷卻、分餾，將其分割為二甲醚、甲醇和水。未反應的合成氣循環回反應器。經分餾，從塔頂可得到高度純凈的二甲醚產品(95%～99%)，從塔底則可得到甲醇、二甲醚和水組成的粗產品。採用NKK技術已在新潟建成1萬噸/年合成氣一步法生產二甲醚的半工業化裝置。 我國二十世紀90年代前後開始氣相甲醇法（兩步法）生產二甲醚工藝技術及催化劑的開發，很快建立起了工業生產裝置。隨著二甲醚建設熱潮的興起，我國兩步法二甲醚工藝技術有了進一步的發展，工藝技術已接近或達到國外先進水平。
山東久泰化工科技股份有限公司（原臨沂魯明化工有限公司）開發成功了具有自主知識產權的液相法復合酸脫水催化生產二甲醚工藝，已經建成了5000噸/年生產裝置，經一年多的生產實踐證明，該技術成熟可靠。該公司的第二套3萬噸/年裝置也將投產。
山東久泰二甲醚工藝技術已經通過了山東省科技廳組織的鑒定，被認定為已達國際水平。特別是液相法復合酸脫水催化劑的研製和冷凝分離技術，針對性地克服了一步法合成和氣相脫水中提純成本高、投資大的缺點，使反應和脫水能夠連續進行，減少了設備腐蝕和設備投資，總回收率達到99.5%以上，產品純度不小於99.9%，生產成本也較氣相法有較大的降低。
2003年8月由瀘天化與日本東洋工程公司合作開發的兩步法二甲醚萬噸級生產裝置試車成功。該裝置工藝流程合理，操作條件優化，具有產品純度高、物耗低、能耗低的特點，在工藝水平、產品質量和設備硬體自動化操作等方面均處於國內先進水平。
我國在合成氣一步法制二甲醚方面的技術開發也很積極，而且一些科研院所和大學都取得了較大進展。
蘭化研究院、蘭化化肥廠與蘭州化物所共同開展了合成氣法制二甲醚的5mL小試研究，重點進行工藝過程研究、催化劑制備及其活性、壽命的考察。試驗取得良好結果：CO轉化率>85%；選擇性>99%。兩次長周期(500h、1000h)試驗表明：研製的催化劑在工業原料合成氣中有良好的穩定性；二甲醚對有機物的選擇性>97%；CO轉化率>75%；二甲醚產品純度>99.5%；二甲醚總收率為98.45%。
中科院大連化物所採用復合催化劑體系對合成氣直接制二甲醚進行了系統研究，篩選出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化劑，均表現出較佳的催化性能，CO轉化率達到90%，生成的二甲醚在含氧有機物中的選擇性接近100%。
甲醚生產線
清華大學也進行了一步法二甲醚研究，在漿態床反應器上，採用LP+Al2O3雙功能催化劑，在260-290℃，4-6MPa的條件下，CO單程轉化率達到55%～65%，二甲醚的選擇性為90-94%。
國內的浙江大學、山西煤化所、西南化工研究院、華東理工大學等單位也都致力於合成氣一步法制二甲醚的研究工作。
杭州大學採用自製的二甲醚催化劑，利用合成氨廠現有的半水煤氣，在一定反應溫度、壓力和空速下一步氣相合成二甲醚。CO單程轉化率達到60%～83%，選擇性達95%。該技術現巳在湖北田力公司建成了年產1500噸二甲醚的工業化裝置。該裝置既可生產醇醚燃料，又可生產99.9%以上的高純二甲醚，CO轉化率70%-80%。這是國內第一套直接由合成氣一步法生產高純二甲醚的工業化生產裝置。
對於兩步法二甲醚工藝技術，無論是氣相法還是液相法，國內技術均已經達到先進、成熟可靠的水平，完全有條件建設大型生產裝置。
由國內開發的合成氣一步氣相法制二甲醚技術基本成熟，並已建成千噸級裝置。但對於建設大型二甲醚裝置，國內技術尚需實踐驗證。

⑶ 懂化工的進

我有

⑷ MTBE生產工藝技術

MTBE的反應機理：甲基叔丁醚是以甲醇和混合碳四（含有異丁烯）為原料，在酸性催化劑的作用下合成的，這是一個可逆的放熱反應。

MTBE的生產技術：合成MTBE生產工藝主要是醚化工藝，根據醚化反應器的而不同，MTBE合成技術存在以下幾種形式：固定床反應技術:固定床技術採用的是下流式固定床反應器，在70到100℃液相，甲醇與異丁烯在強酸陽離子交換樹脂的作用下，反應生成MTBE。

該技術採用外循環取熱方式來控制，用冷卻水在反應器外移走反應熱，用分餾塔分離產物MTBE和甲醇以及剩餘的碳四餾分。此法用於含異丁烯濃度變化較大的碳四原料。盡管反應器用水冷卻，但仍會出現熱點，難於消除，且反應速率低，這類技術在近年來已較少採用。

膨脹床反應技術:該技術的主反應器採用上流式膨脹床，在生產過程中，反應原料自下而上經膨脹床反應器催化劑床層。達到一定值後，催化劑床層便開始膨脹，由於催化劑床層受到輕微的擾動，有利於提高催化劑的活性，加快反應床層的傳熱過程，有利於反應的進行和反應熱的擴散，使床層溫度分布均勻，不存在局部熱點。

此方法投資少，結構簡單，催化劑裝卸方便，但操作彈性較小。硫酸催化技術:該技術是將一定比例的原料送人第一反應器中，待反應混合物預熱至70℃時，與硫酸混合，在一定溫度下將混合物送入第二反應器中。

最後反應混合物進入分離器分離有機相和酸相，在分離器中回收得到的硫可循環使用，有機相則進入水洗塔，用NaOH含的循環水中和酸，生成Na2SO4和H2O。

⑸ MTBE的生產工藝是什麼

MTBE的反應機理：甲基叔丁醚是以甲醇和混合碳四（含有異丁烯）為原料，在酸性催化劑的作用下合成的，這是一個可逆的放熱反應。

MTBE的生產技術：合成MTBE生產工藝主要是醚化工藝，根據醚化反應器的而不同，MTBE合成技術存在以下幾種形式：固定床反應技術:固定床技術採用的是下流式固定床反應器，在70到100℃液相，甲醇與異丁烯在強酸陽離子交換樹脂的作用下，反應生成MTBE。

該技術採用外循環取熱方式來控制，用冷卻水在反應器外移走反應熱，用分餾塔分離產物MTBE和甲醇以及剩餘的碳四餾分昌租。此法用於含異丁烯濃度變化較大的碳四原料。盡管反應器用水冷卻，但仍會出現熱點，難於消除，且反應速率低，這類技術在近年來已較少採用。

膨脹床反應技術:該技術的主反應器採用上流式膨脹床，在生產過程中，反應原料自下而上經膨脹床反應器催化劑床層碼坦。達到一定值後，催化劑床層便開始膨脹，由於催化劑床層受到輕微的擾動，有利於提高催化劑的活性，加快反應床層的傳熱過程，有利於反應的進行和反應熱的擴散，使床層溫度分布均勻，不存在局部熱點。

此方法投資少，結構簡單，催化劑裝卸方便，但操作彈性較小。硫酸催化技術:該技術是將一定比例的原料送人第一反應器中，待反應混合物預熱至70℃時，與硫酸混合，在一定溫度下將混合物送入第二反應器中。

最後反應混合耐模兆物進入分離器分離有機相和酸相，在分離器中回收得到的硫可循環使用，有機相則進入水洗塔，用NaOH含的循環水中和酸，生成Na2SO4和H2O。

⑹ 乙二醇生產工藝

1、氯乙醇法，以氯乙醇為原料在鹼性介質中水解而得,該反應在100℃下進行。

2、環氧乙烷水合法，環氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合過程在常壓下進行也可在加壓下進行。

3、目前有氣相催化水合法 以氧化銀為催化劑，氧化鋁為載體，在150～240℃反應，生成乙二醇。

4、乙烯直接水合法 乙烯在催化劑存在下在乙酸溶液中氧化生成單乙酸酯或二乙酸酯,進一步水解均得乙二醇。

5、環氧乙烷與水在硫酸催化劑作用下進行水合反應，反應液經鹼中和、蒸發、精餾即得成品。

6、甲醛法。

7、以工業品乙二醇為原料,經減壓蒸餾,於1333Pa下，收集中間餾分即可。

8、將乙二醇真空蒸餾,所得主要餾分用無水硫酸鈉進行較長時間乾燥，然後用一支好的分餾柱重新真空蒸餾。

(6)合成MTBE裝置工藝設計擴展閱讀：

乙二醇的毒理環境：

毒性：屬低毒類。

急性毒性：LD508.0～15.3g/kg(小鼠經口)；5.9～13.4g/kg(大鼠經口)；1.4ml/kg(人經口，致死)

亞急性和慢性毒性：大鼠吸入12mg/m3（連續多次）八天後2/15隻動物眼角膜混濁、失明；人吸入40%乙二醇混合物9/28人出現短暫昏厥；人吸入40%乙二醇混合物加熱至105℃反復吸入14/38人眼球震顫，5/38人淋巴細胞增多。

危險特性：遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。

燃燒(分解)產物：一氧化碳、二氧化碳、水。