專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種甲基叔丁基醚尾氣回收甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種液態(tài)烴類(lèi)吸收一蒸餾回收甲醇的方法，特別是一種煉廠MTBE尾氣分離去雜質(zhì)的工藝。
背景技術(shù)：
：甲基叔丁基醚(MTBE)—垸基化油聯(lián)合生產(chǎn)裝置采用國(guó)內(nèi)外典型的汽油高辛烷值生產(chǎn)流程FCC裝置獲得的C4餾分首先進(jìn)入MTBE裝置，異丁烯與甲醇醚化生成MTBE，剩余的C4進(jìn)入垸基化裝置，其中的異丁烷與丁烯發(fā)生烷基化反應(yīng)生成工業(yè)異辛垸，即垸基化油。在MTBE的生產(chǎn)過(guò)程中，從脫碳四塔頂流出的碳四(醚化尾氣)中帶有12%的甲醇，通過(guò)水洗的方式回收過(guò)量的甲醇，回收甲醇進(jìn)入醚化塔繼續(xù)參加反應(yīng)。經(jīng)水洗回收甲醇后，水被帶入碳四，在尾氣進(jìn)垸基化裝置之前，用分子篩脫除尾氣夾帶的水分。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種MTBE尾氣回收甲醇方法，用有機(jī)溶劑將MTBE尾氣中含有的甲醇比較完全的吸收，吸收的富溶劑返回到MTBE醚化反應(yīng)器，其中的甲醇繼續(xù)參加反應(yīng)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)-一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，將MTBE尾氣通入至吸收-蒸餾塔的吸收-蒸餾段下部，溶劑從吸收-蒸餾段上部進(jìn)入，MTBE尾氣與溶劑在吸收-蒸餾段內(nèi)進(jìn)行逆向接觸，吸收了雜質(zhì)的富溶劑從底部離開(kāi)吸收-蒸餾段，去MTBE醚化反應(yīng)器；凈化后的尾氣從頂部流出；其中吸收-蒸餾段段頂溫度6控制在45°C60°C;回收碳四尾氣流進(jìn)口溫度&控制在45°C70°C;段頂壓力為0.35Mpa0.65Mpa，吸收_蒸餾塔的吸收-蒸餾段底溫度控制在70°C135°C;溶劑回收碳四質(zhì)量比R為0.15.0;理論板數(shù)為1540塊。本發(fā)明工藝的核心是選擇合適的有機(jī)溶劑(或稱(chēng)吸收齊U)，選擇的溶劑應(yīng)當(dāng)在蒸餾操作中起液相回流的作用，在吸收操作中發(fā)揮吸收劑的作用，而且要求當(dāng)溶劑進(jìn)入到醚化反應(yīng)器后，對(duì)甲醇和異丁烯的醚化反應(yīng)無(wú)不良影響。該溶劑性能的優(yōu)劣直接影響操作效率，因此，本發(fā)明首要任務(wù)是選擇適宜的溶劑。從吸收理論上講，只要一種液體的蒸汽壓低于所要回收的溶質(zhì)蒸汽壓，而且能與該溶質(zhì)互溶，則該液體就可作為吸收劑。從本發(fā)明目的出發(fā)，需要兼顧蒸餾和吸收作用，溶劑應(yīng)具備對(duì)甲醇有較大的溶解度，相對(duì)于MTBE尾氣(碳四)有明顯低的揮發(fā)度、化學(xué)穩(wěn)定性好、不影響醚化反應(yīng)且能夠添加在汽油中等特點(diǎn)。綜合考慮上述諸多因素，本發(fā)明選擇溶劑為沸點(diǎn)在65°。24(TC內(nèi)的有機(jī)溶劑為醚類(lèi)、或酮類(lèi)、或芳烴。上述的醚類(lèi)為甲基叔丁基醚(MTBE)，酮類(lèi)為甲乙酮，芳烴為甲苯，或二甲苯。本發(fā)明優(yōu)選的溶劑是MTBE。MTBE是本裝置的產(chǎn)品，以它為溶劑有著許多便利之處。在MTBE尾氣回收甲醇過(guò)程中，影響甲醇回收效果e的吸收一蒸餾段操作變量包括吸收-蒸餾段段頂段頂壓力,和尾氣流進(jìn)口溫度&，尸和t。必須匹配，才能夠?qū)崿F(xiàn)高效的分離。適宜的吸收-蒸餾段段頂壓力尸范圍控制在0.35Mpa0.65Mpa，優(yōu)選的吸收-蒸餾段段頂段頂壓力尸范圍控制在0.40Mpa0.55Mpa，最佳吸收-蒸餾段段頂段頂壓力P范圍控制在0.45Mpa0.50Mpa;適宜的尾氣流進(jìn)口溫度"為45t:7(rC，優(yōu)選的尾氣流進(jìn)口溫度t。為5(TC65-C，最佳的尾氣流進(jìn)口溫度t。為55°C60°C。除此，尾氣流進(jìn)口溫度t。和吸收一蒸餾段頂溫度A在MTBE尾氣回收甲醇過(guò)程中為兩個(gè)操作變量。吸收一蒸餾段頂溫度&，即溶劑進(jìn)口溫度，^的高低不僅影響甲醇的回收效果，而且決定了尾氣中的MTBE量，也影響凈化脫雜質(zhì)的效果。在尾氣流進(jìn)口溫度"一定的條件下，提高&，溶劑對(duì)雜質(zhì)的溶解度增加，甲醇回收效果e提高，然而蒸餾作用卻因t。和ta之間的溫度梯度減小而降低，所以，尾氣流進(jìn)口溫度"須對(duì)應(yīng)吸收一蒸餾段頂溫度A，一般范圍是"控制在40'C7(TC，A控制在40'C65-C;尾氣流進(jìn)口溫度t。對(duì)應(yīng)吸收一蒸餾段頂溫度G優(yōu)選范圍是"控制在45'C7(TC，^控制在4(TC65°C;尾氣流進(jìn)口溫度t。對(duì)應(yīng)吸收一蒸餾段頂溫度A最佳范圍是t?？刂圃?5。C60。C，G控制在50。C55。C。另外，操作變量溶劑與碳四的質(zhì)量比R和工藝參數(shù)吸收一蒸餾段理論板數(shù)N，是通過(guò)以e表示的凈化效果、投資與能耗三者之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化確定的。提高R和增加N，都能夠改善凈化效果，降低出口的雜質(zhì)含量，然而R和N的增加，凈化效果呈非線性提高在較低水平時(shí)，隨著兩者提高，e開(kāi)始迅速提高，其后增速減緩，迅速提高，直至e幾乎不再改善，因此兩者是根據(jù)工藝要求，協(xié)調(diào)確定的。所以，在MTBE尾氣回收甲醇過(guò)程中，溶劑與碳四的質(zhì)量比R最佳選擇為0.52.0;理論板數(shù)N最佳采用為2025塊。在以上條件范圍內(nèi)選擇工藝參數(shù)和操作變量，尾氣中的甲醇含量在100ppm1ppm，甚至小于lppm。當(dāng)采用吸收一蒸餾塔時(shí)，其吸收-蒸餾段段頂溫度即為塔頂溫度，段頂壓力即為塔頂壓力，段底溫度即為塔釜溫度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和產(chǎn)生的有效效果是本發(fā)明用有機(jī)溶劑吸收甲醇代替了水吸收甲醇，系統(tǒng)中避免了水的帶入，大大縮短了工藝流程，而且回收甲醇后的MTBE尾氣中甲醇含量控制10卯m以下。創(chuàng)造一個(gè)碳四處于氣相，雜質(zhì)處于液相的分離環(huán)境，從而獲得吸收和蒸餾結(jié)合的分離效果。使用本發(fā)明的從液態(tài)烴類(lèi)餾分中除去雜質(zhì)的方法，凈化后碳四的雜質(zhì)含量在100ppmlppm。MTBE尾氣回收甲醇工藝的發(fā)明解決了長(zhǎng)期困擾裝置的尾氣含量過(guò)高造成裝置酸耗過(guò)高的問(wèn)題，從而提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益，具有重大意義和廣闊的應(yīng)用前景。圖1是MTBE尾氣回收甲醇工藝裝置圖具體實(shí)旨式實(shí)施例所處理的MTBE尾氣是指甲醇和異丁烯生產(chǎn)MTBE時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣，以MTBE為溶劑，采用圖1所示裝置。其中脫雜質(zhì)塔，材質(zhì)lCrl8Ni9Ti塔徑4)50塔板數(shù)15碳四從塔底部加入，溫度64°C溶劑/回收碳四質(zhì)量比(R)=0.5，1.0，1.5塔頂操作壓力0.55MPa塔頂溫度:48'C塔釜溫度8(TC回流比2.5尾氣(A)和其中的甲醇(B)以氣相形式進(jìn)入吸收一蒸餾塔3，與自上而下的液態(tài)MTBE接觸，在吸收-蒸餾塔3內(nèi)，氣液兩相之間發(fā)生質(zhì)量交換，發(fā)生了蒸餾過(guò)程。吸收操作采用引入吸收劑(S)來(lái)形成兩相系統(tǒng)，依靠A和B在S的溶解度不同來(lái)實(shí)現(xiàn)分離。其過(guò)程是采集來(lái)MTBE裝置醚化反應(yīng)尾氣，由泵1打入加熱器2經(jīng)加熱后從吸收一蒸餾段下部入塔，來(lái)自本裝置的產(chǎn)品MTBE從該段上部進(jìn)入，兩者在吸收一蒸餾段進(jìn)行逆向接觸，依靠溶解度差和沸點(diǎn)差，甲醇逐漸進(jìn)入下降的MTBE流，吸收了甲醇的富溶劑從底部離開(kāi)吸收-蒸餾塔，進(jìn)入接受罐；凈化后的尾氣(含正丁垸、異丁烷、丁烯-1、順丁烯-2和反丁烯-2)從頂部離開(kāi)。表l吸收—蒸餾回收甲醇實(shí)驗(yàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行，按照不同溶劑進(jìn)料質(zhì)量比(MEK:碳四)R，進(jìn)行三次，分別是R二0.5，R=1.0，R=1.5，其余操作條件均固定不變。試驗(yàn)裝置啟動(dòng)以后，經(jīng)過(guò)4小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置達(dá)到穩(wěn)定以后，開(kāi)始計(jì)時(shí)、取樣，每次試驗(yàn)均進(jìn)行100小時(shí)，其間每8小時(shí)采樣分析一次?？疾斓哪繕?biāo)為凈化碳四雜質(zhì)總含量w。ut和雜質(zhì)脫除效率e，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看到在R=0.5,R=l.0,R=l.5條件下，凈化碳四的殘余雜質(zhì)平均含量分別為166ppm、34ppm禾口小于1ppm。權(quán)利要求1.一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，將MTBE尾氣通入至吸收-蒸餾塔(3)的吸收-蒸餾段下部，溶劑從吸收-蒸餾段上部進(jìn)入，兩者M(jìn)TBE尾氣與溶劑在吸收-蒸餾段內(nèi)進(jìn)行逆向接觸，吸收了雜質(zhì)的富溶劑從底部離開(kāi)吸收-蒸餾段，去MTBE醚化反應(yīng)器；凈化后的尾氣從頂部流出；其中吸收-蒸餾段段頂溫度t1控制在40℃～65℃；回收碳四尾氣流進(jìn)口溫度t0控制在40℃～70℃；段頂壓力為0.35Mpa～0.65Mpa，段底溫度控制在70℃～135℃；溶劑回收碳四質(zhì)量比R0.1～5.0；理論板數(shù)為15～40塊。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，上述的有機(jī)溶劑為醚類(lèi)、或酮類(lèi)、或芳烴。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，醚類(lèi)為甲基叔丁基醚(MTBE)，酮類(lèi)為甲乙酮，芳烴為甲苯，或二甲苯。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，吸收-蒸餾段段頂段頂壓力尸為0.35Mpa0.65Mpa，尾氣流進(jìn)口溫度t。為45°C70°C。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，吸收-蒸餾段段頂段頂壓力尸為0.40Mpa0.55Mpa，尾氣流進(jìn)口溫度t。為50。C65。C。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，吸收-蒸餾段段頂段頂壓力尸為0.45Mpa0.50Mpa，尾氣流進(jìn)口溫度t。為55。C60。C。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，尾氣流進(jìn)口溫度"為45'C70'C，吸收一蒸餾段頂溫度G為40'C65°C。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，尾氣流進(jìn)口溫度t。為5(TC65。C，吸收一蒸餾段頂溫度A為45。C60。C。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，尾氣流進(jìn)口溫度t。為55°C60°C，吸收一蒸餾段頂溫度G為50°C55°C.。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MTBE尾氣回收甲醇的方法，其特征在于，溶劑與碳四的質(zhì)量比R為0.52.0;理論板數(shù)N為2025塊。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種MTBE尾氣回收甲醇的方法。其步驟是將MTBE尾氣通入至吸收-蒸餾塔的吸收-蒸餾段下部，溶劑從吸收-蒸餾段上部進(jìn)入，MTBE尾氣與溶劑在吸收-蒸餾段內(nèi)進(jìn)行逆向接觸，吸收了雜質(zhì)的富溶劑從底部離開(kāi)吸收-蒸餾段，去MTBE醚化反應(yīng)器；凈化后的尾氣從頂部流出。本發(fā)明用有機(jī)溶劑吸收甲醇代替了水吸收甲醇，系統(tǒng)中避免了水的帶入，大大縮短了工藝流程，解決了長(zhǎng)期困擾裝置的尾氣含量過(guò)高造成裝置酸耗過(guò)高的問(wèn)題。使用本發(fā)明回收甲醇后的MTBE尾氣中甲醇含量控制10ppm以下；凈化后碳四的雜質(zhì)含量在100ppm～1ppm。文檔編號(hào)C07C43/00GK101367696SQ20081015059公開(kāi)日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年8月2日優(yōu)先權(quán)日2008年8月2日發(fā)明者任萬(wàn)忠,姚亞平,云曲,彬李,王桂敏,軼胡,蘇芳云,許文友,陳小平申請(qǐng)人:中國(guó)石油蘭州石油化工公司