年产4万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计
甲基叔丁基醚是能够有效增加汽油辛烷值的一种汽油添加剂。在MTBE工业的发展中，为了让生产工艺更加成熟，工艺流程的设计是不可或缺的。本次的设计内容为进行年产4万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计。采用甲醇和异丁烯反应生成甲基叔丁基醚，并对精馏和脱硫过程进行物料和能量衡算；对反应流程中的主要设备进行必要的选型；根据整个反应的总的流程来绘制出相应的反应流程图、主要设备共沸精馏塔的装配图以及车间的平面布置图。关键词 甲基叔丁基醚，异丁烯，甲醇，辛烷值
目录
1 绪论 3
1.1设计任务的依据 3
1.2 厂址选择及地区自然条件 2
2 设计内容概述 2
2.1设计题目：年产4万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计 2
2.2 设计具体内容范围及设计阶段 2
2.3 生产流程及生产方法的确定 3
2.3.1甲基叔丁基醚的工业用途和国内外市场需求 3
2.3.2甲基叔丁基醚生产的特点 4
2.3.4 甲基叔丁基醚生产阶段 5
2.4生产方法及特点 8
3 工艺叙述 9
3.1 产品信息及储存方式 9
3.2工艺生产方法叙述 10
3.2.1化学反应公式 10
3.2.2生产流程叙述 10
3.2.3设备中原料的反应条件 12
ii. 主要原料规格 13
3.3原料产品及副产品的技术条件 14
3.3.1现行国家标准和质量标准 14
3.3.2 MTBE的物理和化学性质 15
4 工艺计算 16
4.1 原始条件 16
4.2 物料衡算 16
4.2.1 各车间物料衡算 16
4.2.2 各段的MTBE生成量 16
4.2.3 异丁烯进入量 16
4.3 反应流程物料衡算 17
4.3.1反应器进料组成及流量 17
4.3.2精馏塔物料衡算 24
4.3.3萃取塔的物料衡算 25
4.3.4 回收塔的物料衡算 27
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4.4 能量衡算 29
4.4.1 冷凝器EC2101能量衡算 29
4.4.4 T2101进料换热器能量衡算 33
4.4.5 T2101总能量衡算 33
4.5 回流比和理论塔板数 39
5 主要设备选型 40
5.1 精馏塔等反应器工艺计算 40
5.1.1 反应器中的直径和催化剂装填高度 40
5.2主要设备选型汇总表 40
6 环境保护与安全措施 41
6.1环境保护的原因 42
6.2生产中的危害物质和解决办法 42
6.3.1 具体环保措施 42
6.3.2 废水排放标准及途径 43
表28 废水排放标准和途径 43
6.4 事故出现的预兆 43
6.5 防雷防震措施 43
7 工程概算 44
7.1固定资金 44
7.1.1初期投入 44
7.1.2 固定费用 44
7.1.3可流动资产 44
7.1.4 原料及企业管理费用投资 44
8 设计体会和收获 47
9 附 47
9.1 带控制点工艺流程图 48
9.2 设备设计条件单 48
9.3 车间设备布置图 48
年产4万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计
1 绪论
甲基叔丁基醚是一种无法被替换的辛烷值极高的汽油的一部分，拥有20世纪80年代的“第三代石油化学品”之名。甲基叔丁基醚是将具有一定的异丁烯成分的C4还有CH3OH等原材料，通过催化剂——大孔强酸阳离子树脂，经过一系列反应得出[10]。甲基叔丁基醚具有毒的性质，倘若发生泄漏，将会对水资源造成污染。甲基叔丁基醚所包含的辛烷值相对于其他烃类较高。但是其挥发度却很低，甲基叔丁基醚具有能够与烃类相互溶解的性质，所以常被用作化学反应中的载体。通过添加甲基叔丁基醚来使汽油的辛烷值得到提高已经成为石油工业的重要组成部分。
1.1设计任务的依据
设计任务书项目设计的目的和依据：
产量：40 kt/a MTBE
水蒸汽：用量18.0t/h，压力1.6MPa
循环冷水：1350t/h，压力1.0Mpa
新鲜水：1.5t/h，压力1.0Mpa
脱盐水：1.7t/h，压力1.0Mpa
年工作日340d，合计8000小时
计算基准：生产1t甲基叔丁基醚
反应器R2101A/B
表1反应器反应条件
温度℃
压力Mpa
进料
出料
入口
出口
79.9
135.5
2.0（绝）
1.8（绝）
表2主要设备反应条件
项目
温度℃
压力Mpa
进料
塔顶
塔底
回流罐
塔顶
塔底
回流罐
回流比
催化蒸馏塔
127.0
130.0
278
110
1.6
1.7
1.5
1.0
萃取塔
80
80
目录
1 绪论 3
1.1设计任务的依据 3
1.2 厂址选择及地区自然条件 2
2 设计内容概述 2
2.1设计题目：年产4万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计 2
2.2 设计具体内容范围及设计阶段 2
2.3 生产流程及生产方法的确定 3
2.3.1甲基叔丁基醚的工业用途和国内外市场需求 3
2.3.2甲基叔丁基醚生产的特点 4
2.3.4 甲基叔丁基醚生产阶段 5
2.4生产方法及特点 8
3 工艺叙述 9
3.1 产品信息及储存方式 9
3.2工艺生产方法叙述 10
3.2.1化学反应公式 10
3.2.2生产流程叙述 10
3.2.3设备中原料的反应条件 12
ii. 主要原料规格 13
3.3原料产品及副产品的技术条件 14
3.3.1现行国家标准和质量标准 14
3.3.2 MTBE的物理和化学性质 15
4 工艺计算 16
4.1 原始条件 16
4.2 物料衡算 16
4.2.1 各车间物料衡算 16
4.2.2 各段的MTBE生成量 16
4.2.3 异丁烯进入量 16
4.3 反应流程物料衡算 17
4.3.1反应器进料组成及流量 17
4.3.2精馏塔物料衡算 24
4.3.3萃取塔的物料衡算 25
4.3.4 回收塔的物料衡算 27
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4.4 能量衡算 29
4.4.1 冷凝器EC2101能量衡算 29
4.4.4 T2101进料换热器能量衡算 33
4.4.5 T2101总能量衡算 33
4.5 回流比和理论塔板数 39
5 主要设备选型 40
5.1 精馏塔等反应器工艺计算 40
5.1.1 反应器中的直径和催化剂装填高度 40
5.2主要设备选型汇总表 40
6 环境保护与安全措施 41
6.1环境保护的原因 42
6.2生产中的危害物质和解决办法 42
6.3.1 具体环保措施 42
6.3.2 废水排放标准及途径 43
表28 废水排放标准和途径 43
6.4 事故出现的预兆 43
6.5 防雷防震措施 43
7 工程概算 44
7.1固定资金 44
7.1.1初期投入 44
7.1.2 固定费用 44
7.1.3可流动资产 44
7.1.4 原料及企业管理费用投资 44
8 设计体会和收获 47
9 附 47
9.1 带控制点工艺流程图 48
9.2 设备设计条件单 48
9.3 车间设备布置图 48
年产4万吨甲基叔丁基醚生产工艺设计
1 绪论
甲基叔丁基醚是一种无法被替换的辛烷值极高的汽油的一部分，拥有20世纪80年代的“第三代石油化学品”之名。甲基叔丁基醚是将具有一定的异丁烯成分的C4还有CH3OH等原材料，通过催化剂——大孔强酸阳离子树脂，经过一系列反应得出[10]。甲基叔丁基醚具有毒的性质，倘若发生泄漏，将会对水资源造成污染。甲基叔丁基醚所包含的辛烷值相对于其他烃类较高。但是其挥发度却很低，甲基叔丁基醚具有能够与烃类相互溶解的性质，所以常被用作化学反应中的载体。通过添加甲基叔丁基醚来使汽油的辛烷值得到提高已经成为石油工业的重要组成部分。
1.1设计任务的依据
设计任务书项目设计的目的和依据：
产量：40 kt/a MTBE
水蒸汽：用量18.0t/h，压力1.6MPa
循环冷水：1350t/h，压力1.0Mpa
新鲜水：1.5t/h，压力1.0Mpa
脱盐水：1.7t/h，压力1.0Mpa
年工作日340d，合计8000小时
计算基准：生产1t甲基叔丁基醚
反应器R2101A/B
表1反应器反应条件
温度℃
压力Mpa
进料
出料
入口
出口
79.9
135.5
2.0（绝）
1.8（绝）
表2主要设备反应条件
项目
温度℃
压力Mpa
进料
塔顶
塔底
回流罐
塔顶
塔底
回流罐
回流比
催化蒸馏塔
127.0
130.0
278
110
1.6
1.7
1.5
1.0
萃取塔
80
80
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