甲基叔丁基醚工艺设计样本

年产4.0万吨甲基叔丁基醚的工艺设计

摘要: 本设计是年产 4.0万吨甲基叔丁基醚装置生产工艺设计, 主要以精馏工段为工艺设计对象, 结合了安徽中联能源有限公司年产3.0万吨MTBE项目的基础上, 按任务要求生产量设计此工艺流程。此反应采用的合成工艺是汽油经脱丙烷后的混合成分中的异丁烯与甲醇在强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂催化剂上进行反应生成MTBE。随着中国国民经济和轿车行业的发展, 加上国家对无铅汽油的禁止使用, 作为环保型无铅汽油主要添加剂的甲基叔丁基醚, 不但能有效的提高汽油的辛烷值和汽油燃烧效率, 而且减少有害气体的排放, 还可有效改进汽油的冷启动特性和加速性能, 对气阻无不良影响, 因此其其社会需求量与日俱增。

关键词: 甲基叔丁基醚; 异丁烯; 甲醇; MTBE工艺设计Process design of an annual output of 40000 tons of methyl tert- butyl ether

Abstract: The design is annual outputs of 40000 tons of methyl tart-butyl ether device production process design, mainly in the distillation process for process design; combined with the Anhui Zhonglian Energy Company Limited annual production capacity of 30000 tons of MTBE project according to the task requirements, design the production process. The synthesis process of this reaction is used in gasoline by isobutene and methanol mixture components after depropanizer in

strongly acidic styrene was the reaction of MTBE cation exchange resin catalyst. With the rapid development of our national economy and the car industry, together with the national ban on the use of unleaded gasoline, methyl tert butyl ether environment-friendly lead-free gasoline as main additive, not only can effectively improve the octane number of gasoline and gasoline combustion efficiency, and reduce the emission of harmful gases, the cold start characteristics can effectively improve the gasoline and the acceleration performance, no adverse effect on the air resistance, so its social demand grow with each passing day

Key Words: Methyl tert-butyl ether; Isobutene ; Methanol; MTBE process design

1绪论

1.1MTBE概述、理化性质、应用、在中国的发展

1.1.1MTBE概述

甲基叔丁基醚, 英文缩写为MTBE( methyl tert-butyl ether) , 溶点-109℃, 沸点55.2℃, 是一种无色、透明、高辛烷值的液体, 具有醚样气味, 是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份, 作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不但能有效提高汽油辛烷值, 而且还能改进汽车性能, 降低排气中CO含量, 同时降

低汽油生产成本。另外, MTBE还是一种重要化工原料, 如经过裂解可制备高纯异丁烯。MTBE是含氧量为18.2%的有机醚类。它的蒸汽比空气重, 可沿地面扩散, 与强氧化剂共存时可燃烧。

1.1.2MTBE理化性质

表1-1MTBE物理性质

MTBE化学性质如下:

①MTBE与氧气或空气接触时, 不能形成爆炸性过氧化物。

②MTBE与强无机酸相接触, 则会发生分解反应, 生成异丁烯、甲醇及烃类。

③MTBE在酸性三氧化二铝存在下, 于20℃和压力条件下, 生成异丁烯、甲醇, 由此性质可生成高纯度异丁烯。

④MTBE与甲醛在阳离子树脂上于140℃反应生成异戊二烯、甲醇。

⑤MTBE在230～280℃, 在有催化剂存在下与空气氧化能够生成异戊二烯。

1.1.3MTBE的应用

甲基叔丁基醚是当前四乙基铅的替代产品。以碳四中的异丁烯和甲醇为原料, 在大孔磺酸阳离子交换树脂催化作用下生成, 并经精制而成。

产品性能: 该品有类似樟脑的气味, 无色透明, 在室温下, 能与醇、醚、脂肪烃、芳烃、卤化溶剂等完全互溶。该品同其它甲基叔烷基醚一样, 还有另一个非常重要的性能, 即很强的抗自动氧化性, 不易生成过氧化物。

主要供炼油厂作高辛烷值汽油的调合剂, 也可作石蜡、油品、香料、生物碱、树脂、橡胶的溶剂、有机合成反应剂。易燃易挥发, 遇火种、热源有爆炸的危险。

20世纪70年代, MTBE作为提高汽油辛烷值的汽油调和组分开始被人们注意。MTBE能够增加汽油的辛烷值, 而且化学性质稳定。添加MTBE的汽油还能改进汽车的行车性能, 降低尾气中一氧化碳的含量。而且燃烧效率高, 能够抑制臭氧的生成。它能够替代四乙基铅作为抗暴剂, 生产无铅汽油。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。