资源描述
化工装置简介,2019/12/15,2,二、化工装置原料和产品,一、原料1、C4原料（抽余C4、丁烯-2)原料组成：C3，异丁烷，正丁烷，异丁烯，丁烯-1，丁烯-2，丁二烯，C5.资源状况2、甲醇（64.5）3、丙酮（56.48）4、工艺水,2019/12/15,3,CompanyLogo,碳四分离主要难点,C4组分及其沸点见下表：,2019/12/15,4,二、辅料1、催化剂2、增溶剂3、消泡剂4、己烷5、添加剂,2019/12/15,5,三、产品TBA(82.5)指标：TBA85%与水共沸79.9（共沸组成11.8%，88.2%）MTBE(55.3)MTBE97%,CH3OH1%（辛烷值RON117MON101）MEK(79.6)MEK99.7%H2O0.1%MIBK(116.14)MIBK99.5%,H2O0.1%,2019/12/15,6,三、名词解释,1、空速通常以SV表示，表示体积流量和反应器空间的关系，并且与在化学反应器中的停留时间相关联。SV=体积流量/体积2、停留时间停留时间是指物料从进入反应器开始，到离开为止，在反应器中总共停留的时间。3、单程转化率表示反应物一次通过反应器,参加反应的某种原料量占通入反应器的反应物总量的百分数。,2019/12/15,7,4、平衡转化率某一可逆化学反应达到化学平衡状态时，转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数。5、全程转化率（总转化率）以包括循环系统在内的反应器、分离设备的反应体系为研究对象，参加反应的物料量占进入反应体系总原料量的百分数。6、催化剂选择性催化剂的重要性质之一，指在能发生多种反应的反应系统中，同一催化剂促进不同反应的程度的比较。,2019/12/15,8,7、催化精馏将催化反应与精馏分离结合起来同时进行的反应技术。8、恒沸精馏对于具有恒沸点的非理想溶液，通过加入质量分离剂即挟带剂与原溶液其中一个或几个组分形成更低沸点的恒沸物，从而使原溶液易于采用蒸馏进行分离的方法。9、萃取精馏组分的相对挥发度非常接近，但不形成共沸物的混合物，不宜采用常规蒸馏方法进行分离。而通过加入萃取剂，其本身挥发性很小，不与混合物形成共沸物，却能显著地增大原混合物组分间的相对挥发度，以便采用精馏方法加以分离，称此精馏为萃取精馏。,2019/12/15,9,四、TBAMTBE丁烯-1装置,2019/12/15,10,CH3CH3,CCH2+H2OOH-CCH3,CH3CH3,2019/12/15,11,MTBE装置,2019/12/15,12,C4馏分中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性离子交换树脂为催化剂，在温度3575，压力0.650.85MPa(g)操作条件下合成甲基叔丁基醚(简称MTBE)。反应发生于混相中，反应为可逆放热反应。除主反应外，在反应条件下尚存在下述副反应：原料中所含水分与异丁烯反应，生成叔丁醇(TBA)；异丁烯自聚生成低聚物(DIB)；甲醇缩合生成二甲醚(DME);正丁烯与甲醇生成甲基仲丁基醚（MSBE）。选择适当的反应条件可有效控制副反应物的生成。,2019/12/15,13,丁烯-1装置,2019/12/15,14,提浓单元,五、甲乙酮装置,2019/12/15,15,本工段是将来自原料罐区的碳四原料中的正顺反丁烯抽提出来，采用萃取精馏方法将正丁烯与丁烷、异丁烷等组分分离，使出工段的正丁烯浓度达到97%以上。甲乙酮混合溶剂体系两塔流程技术特点：（1）溶剂体系呈中性，对后续水合工序催化剂体系无不利影响。（2）该技术的汽提塔塔釜温度由217降到160，产生的烯烃聚合物较少，需要再生的次数较少。（3）溶剂体系的凝固点可降至40以下,不易堵塞,一般地区无需蒸汽伴热。（4）该技术具有自己的知识产权，技术转让费比国外技术低得多。,2019/12/15,16,SBA反应,2019/12/15,17,反应原理：SBA直接水合法,其主反应如下:H+CH3CH2CH=CH2+H2OCH3CH2CHOHCH3丁烯-1SBAH+CH3CH=CHCH3+H2OCH3CH2CHOHCH3顺式丁烯-2反式丁烯-2SBA正丁烯单程转化率：6.07.0%（mol）正丁烯总转化率：90.0%（mol）产品仲丁醇选择性：93%（mol）SBA反应器R101操作条件反应温度：150175反应压力：6.08.0MPa(A)空速（丁烯液时空速）：1.01.3h1水烯分子比：1.02.0,2019/12/15,18,SBA精馏,2019/12/15,19,MEK反应,2019/12/15,20,SBA汽相脱氢反应在MEK反应器(R-201A/B/C)内,温度260,压力0.28MPa及铜催化剂存在下进行。脱氢反应是吸热反应，反应所需热量由高温热油（290260）供给，其反应方程式如下：铜催化剂CH3CH2-CH-CH3CH3CH2-CO-CH3+H20.28MPaOHMEK反应中有少量副产物如重质物、丁烯、水等的生成.入口温度：250280入口压力：0.25MPa（g）设计的液时空速（LSHV）：4.0h-1SBA单程转化率：75%（mol）MEK选择性：96%（mol）,2019/12/15,21,SBA回收,2019/12/15,22,六、MIBK装置,反应单元,2019/12/15,23,丙酮一步法加氢生产MIBK成为目前工业化最实用的工艺路线。反应机理是通过醇醛缩合脱水生成异亚丙基丙酮(MO)，然后MO在催化剂的加氢中心上迅速加氢生成MIBK，目前典型的催化剂为载有Pt系元素的具有酸功能的阳离子交换树脂，一般添加部分Pd。该催化剂具有脱水加氢双功能。一步法合成MIBK，生产原料为丙酮和氢气，采用载Pd催化剂，反应产物有MIBK、IPA、未反应丙酮、MPA、水、DIBK、MO、重组分(三分子以上丙酮聚合产物)，MIBK加氢组分MIBC等。所以反应过程控制就显得尤为重要，分离过程也非常复杂。,2019/12/15,24,1,2019/12/15,25,2,2019/12/15,26,谢谢！,
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