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分活性，可以继续在醚化反应中应用。这些再生的方法，有腐蚀和废酸污染的问题，所以最好在催化剂生产厂进行。 1.3 技术特点
1.3.1 采用一反三塔流程
该设计采用混相床—催化蒸馏深度转化组合工艺，一反三塔流程。由原料配制—混相反应、催化蒸馏、甲醇萃取和回收三部分组成。 1.3.2 采用固定床混相反应器
固定床混相反应器的原理、特点见1.2.2的有关介绍。 1.3.3 采用催化蒸馏技术
催化蒸馏的原理、特点见1.2.3的有关介绍。 1.3.4 甲醇回收塔采用加压操作
该装置甲醇回收塔不同于常规甲醇回收塔的常压操作，采用加压操作。采用加压精馏的目的主要是为了提高回流罐的压力，从而实现回流罐顶少量含甲醇气相烃类的密闭排放，但是这带来了该塔能耗少量增加的问题。精馏实现甲醇与水的分离并回收反应剩余甲醇，回收的甲醇返回甲醇原料罐循环使用。塔底得到的基本不含甲醇的水，则作为萃取甲醇的溶剂，经换热和冷却后返回甲醇萃取塔循环使用。 1.3.5 节能措施
装置的节能措施主要有：采用混相床和催化蒸馏新技术，可以节能，降低单位能耗。 （1）采用混相床技术，可通过物料的部分汽化来吸收反应热量以控制反应温度，节约能耗。 （2）采用了催化蒸馏技术，可以使反应热进一步充分利用，供催化蒸馏塔内的液体蒸发，进一步节约能耗。
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2 工艺过程说明及流程图
2.1 工艺过程说明
MTBE装置分为原料配制和混相反应部分、催化蒸馏和产品分离部分、甲醇萃取和甲醇回收部分。 （1）原料配制和混相反应部分
原料配制和混相反应部分工艺管道及仪表流程图见11120PE-DW02-0101，11120PE-DW02-0102，11120PE-DW02-0103。
从气分装置来的C4馏分大部分进入装置C4原料罐（1112-D-101），少部分C4馏分经副线控制阀1112-HC-11002进入剩余C4罐（1112-D-106）。C4原料经紧急隔断阀HV-10101，用C4原料泵（1112-P-101A/B）升压经过流量计1112-FT-10101及流量控制阀1112-FICQ-10101送至C4－甲醇混合器（1112-M-101）。
从装置外来的甲醇经液位控制阀LIC-10201进入甲醇原料罐（1112-D-102），甲醇原料一路经甲醇原料泵（1112-P-102A/B）升压经过甲醇净化器（1112-D-103）净化后，经流量计FT-10202及流量控制阀FICQ-10202送至C4－甲醇混合器（1112-M-101），另一路作为补充甲醇送往催化蒸馏塔（1112-C-101）。
C4原料和甲醇在混合器（1112-M-101，1112-M-102）中进行充分混合后，通过在线气相色谱AT-10301分析异丁烯与甲醇的比例，对甲醇的流量进行调节，以满足醇烯比的要求；C4原料和甲醇的混合物经反应进料加热器（1112-E-101）进入反应进料过滤器（1112-SR-103A/B）过滤物料中所携带的杂质，然后进入醚化反应器（1112-R-101）。反应进料加热器管程水蒸汽通过TIC-10301和流量调节阀FIC-10301串级控制。
醚化反应器（1112-R-101）是混相反应器，其中装有30吨（干基）离子交换树脂，该树脂既可用作净化剂，又可用作反应催化剂。在所选择的反应进料温度（30～40℃）下，C4馏分中异丁烯与甲醇反应生成MTBE。该反应为可逆放热反应，选择性很高，反应物料在混相反应器内部分汽化，吸收反应热以控制反应温度在适当的范围。混相反应转化率＞90％。
在反应条件下尚有少量副反应：异丁烯水合生成叔丁醇（TBA），异丁烯自聚生成二聚物（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）。反应条件选择适当可使副反应控制在有限范围内。
从醚化反应器（1112-R-101）出来的反应物料进入催化蒸馏部分。 （2）催化蒸馏及产品分离部分
催化蒸馏及产品分离部分工艺管道及仪表流程图见11120PE-DW02-0104、11120PE-DW02-0105、11120PE-DW02-0106。
醚化反应器（1112-R-101）出料进入催化蒸馏塔进料－MTBE产品换热器（1112-E-102）壳程，与
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催化蒸馏塔底MTBE产品换热后，进入催化蒸馏塔（1112-C-101）。催化蒸馏塔（1112-C-101）分为三个部分：塔下部为提馏段采用浮阀塔盘；塔中部为反应段，反应段装有15吨（干基）离子交换树脂催化剂，分十段床层；塔上部精馏段采用规整填料。从甲醇净化器（1112-D-103）来的补充甲醇也进入催化蒸馏塔（1112-C-101）的反应段。在反应段，物料里的剩余异丁烯与甲醇继续反应生成MTBE，MTBE在塔内不断被分离，使反应向深度进行，使异丁烯达到更高的转化率。在催化蒸馏塔（1112-C-101）的操作条件下，甲醇与C4形成共沸物，共沸物从塔顶馏出。塔顶馏出物经塔顶冷凝器（1112-E-103A/B）冷凝冷却至48℃进入塔顶回流罐（1112-D-104）。回流罐顶不凝气体经压力控制阀PIC-10602放至火炬管网。冷凝液由催化蒸馏塔回流泵（1112-P-104A/B）抽出，一部分经流量调节阀FIC-10602作为催化蒸馏塔（1112-C-101）的回流打入塔顶，另一部分经回流罐的液位调节阀LIC-10601调节液位后作为甲醇萃取塔（1112-C-102）的进料。
催化蒸馏塔（1112-C-101）底部流出物为MTBE产品，该物流依靠塔的压力压出，经与进料在催化蒸馏塔进料-MTBE产品换热器（1112-E-102）换热后，再经MTBE产品冷却器（1112-E-106）冷却至40℃，经流量计FT-10401计量后送往装置外MTBE产品罐区贮存。催化蒸馏塔（1112-C-101）底部液位通过液位调节阀LIC-10501控制。
催化蒸馏塔（1112-C-101）底设有催化蒸馏塔重沸器（1112-E-105），该重沸器以蒸汽作为加热介质，为催化蒸馏提供热源。重沸液从塔底进入重沸器，部分汽化后返回催化蒸馏塔底部汽相空间。为控制催化蒸馏塔顶不带出MTBE，在塔下部尚设有灵敏点温度控制TIC-10514与蒸汽流量控制阀FIC-10502串级控制蒸汽量。
（3）甲醇萃取和甲醇回收部分
甲醇萃取和甲醇回收部分工艺管道及仪表流程图见11120PE-DW02-0107，11120PE-DW02-0108，11120PE-DW02-0109，11120PE-DW02-0110。
反应剩余甲醇与剩余C4的共沸物，用催化蒸馏塔回流泵从回流罐中抽出，一部分作为回流，另一部分经萃取塔进料冷却器（1112-E-104）冷却送入甲醇萃取塔（1112-C-102）下部。萃取水由萃取水泵（1112-P-105A/B）升压后经甲醇回收塔（1112-C-103）底液位LIC-10801和流量控制FIC-10702串级控制调节阀后，在萃取水冷却器（1112-E-107）冷却至40℃，从甲醇萃取塔（1112-C-102）上部打入。在甲醇萃取塔（1112-C-102）中，剩余C4与甲醇的混合物为分散相，萃取水为连续相，两液相连续逆向流动，使甲醇被水所萃取。甲醇萃取塔（1112-C-102）的压力由塔顶出口管线上的压力调节阀PIC-10701控制，塔顶两液相的界面由塔底排出管线上的液位调节阀LIC-10701控制。萃余液即基本不含甲醇的剩余C4从塔顶排至剩余C4罐（1112-D-106），用剩余C4泵（1112-P-107A/B）经过液位控制阀LIC-11001及流量计FT-11001送出装置至罐区。
甲醇萃取塔（1112-C-102）底流出的萃取液为甲醇水溶液，经过液位控制阀LIC-10701后在甲醇回
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收塔进料-萃取水换热器（1112-E-108A/B）与萃取水换热后进入甲醇回收塔（1112-C-103）。
甲醇回收塔（1112-C-103）顶馏出物为甲醇、微量水和烃的混合物，经塔顶冷凝器（1112-E-109A/B）冷凝冷却后进入塔顶回流罐（1112-D-105）。回流罐的操作压力为0.05MPa（G），罐顶不凝气体经压力控制阀PIC-10902放至火炬管网。冷凝液由醇回收塔回流泵（1112-P-106A/B）抽出，其中大部分经流量调节阀FIC-10901用作甲醇回收塔（1112-C-103）的回流打入塔顶，另一部分经回流罐的液位调节阀LIC-10901调节液位后送至甲醇原料罐（1112-D-102）循环使用。
甲醇回收塔（1112-C-103）底排出的是基本不含甲醇的水，在甲醇回收塔进料-萃取水换热器（1112-E-108A/B）与回收塔进料换热，被冷却后进入萃取水泵（1112-P-105A/B），作为甲醇萃取塔（1112-C-102）的萃取水经在萃取水冷却器（1112-E-107）进一步冷却后送入甲醇萃取塔（1112-C-102）上部循环使用。
甲醇回收塔（1112-C-103）底部设有重沸器（1112-E-110），以蒸汽作为加热介质为回收甲醇提供热源。为控制甲醇回收塔顶甲醇纯度，在塔上设有灵敏点温度控制TIC-10807与蒸汽流量控制阀FIC-10801串级控制蒸汽量。 2.2 工艺原则流程图
工艺原则流程图见附图1。 2.3 带控制点工艺流程图
PID图见附图2。
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3 主要工艺指标和技术经济指标
3.1 设计物料平衡
表3.1 装置物料平衡
序号 1 2 3 1 2 3 物料名称 进料 C4馏分 甲醇 补充水 合计 出料 MTBE产品 未反应C4 损失 合计 Wt％ 89.77 10.22 0.006 100 28.76 71.10 0.14 100 kg/h 43330 4934 3 48267 13880 34317.2 69.8 48267 t/d 1039.92 118.416 0.072 1158.408 333.12 823.6128 1.6752 1158.408 t/a 363972 41445.6 25.2 405442.8 116592 288264.5 586.32 405442.8 备 注 3.2 装置主要技术经济指标
表3.2 装置主要技术经济指标
序号 1 2 3 4 5 6 指 标 名 称 设计规模 消耗指标 碳四原料 甲醇 催化剂 循环冷却水 除盐水 电 1.0MPa蒸汽 氮气 仪表空气 非净化风 装置占地面积 三废排放量 废气 废水 废渣 能耗指标 工艺设备总台数 其中：反应器 4单位 10t/a 10t/a 10t/a t/a t/h t/h kW t/h Nm/h Nm/h Nm/h m kg/h t/h t MJ/t MTBE产品 台 台 233344数量 12 36.3972 4.14 38.3 928 0.05 183.91 11.75 10 120 480 2748 69.8 1.0 38.3 2880.6 69 3 备注 MTBE产品 不含间断用量 不含间断用量 不含间断用量 间断 不含间断用量 开停工用，间断 常压、催化、双脱、气分和 MTBE 联合布置 火炬管网 污水处理厂 每一年排放一次