碳四综合利用与分离 ppt课件
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混合碳四的综合利用二〇〇九年七月十六日目录第一章什么是混合碳四 (2)第二章混合碳四的上游利用 (3)第三章混合碳四的下游利用 (18)混合碳四的综合利用第一章什么是混合碳四一、混合碳四的含义:炼油行业所说的混合碳四(也常简写成混合C4)指丁烷、丁烯(正丁烷、异丁烷、正丁烯、反丁烯、异丁烯等)含量达95%以上的液化气。
混合碳四分醚前混合碳四和醚后混合碳四。
二、醚前混合碳四:炼油厂催化裂化装置(乙烯、焦化、加氢裂解、重整等装置也副产液化气,但只占总产量的20%左右)生产的原料液化石油气(含丙烯、丙烷、丁烷、丁烯),经过气体分离装置分离出丙烯,丙烷,剩余液化石油气称醚前混合C4。
三、醚后混合碳四:醚前混合碳四作为原料进入MTBE装置,消耗掉其中的异丁烯之后剩余的碳四馏分简称醚后混合碳四。
醚后混合碳四与丙烷再混合在一起就是目前市场上销售的民用液化石油气,也简称民用LPG。
第二章混合碳四的上游利用:生产MTBE一、什么是MTBE甲基叔丁基醚(Methyl-tertiary-butyl ether)简称MTBE,分子式CH3OC4H9,是一种透明、无色、高辛烷值的液体,具有醚类所特有的气味,氧含量为18%(质量分数)。
甲基叔丁基醚是一种高辛烷值(研究法高达117,MON高达101)的清洁汽油添加组分。
它在汽油组分中有良好的调合效应,稳定性好,可与烃燃料以任何比例互溶。
甲基叔丁基醚(MTBE)是生产无铅、含氧、低芳烃及高辛烷值车用汽油的优良调和组分。
甲基叔丁基醚也是重要的有机化工原料和特殊溶剂,应用领域广泛。
随着我国对环境保护、人类健康的重视,以及含氧新配方汽油的使用更进一步推动了MTBE的发展。
自1978年意大利斯纳姆公司建成世界第一套10万吨/年MTBE装置以来,引起了全世界的重视。
到20世纪末,全世界MTBE总产量已达2300万吨,成为石化产品中发展最快的品种之一。
MTBE的生产:混合碳四中的异丁烯与甲醇反应再经过分离、精制即可生产出工业MTBE。
炼厂碳四综合利用的探讨刘真温志刚王金波气分MTBE车间目前,碳四烃主要作为工业和民用燃料使用,但近年来,由于原油价格的不断上涨,该资源作为普通燃料销售的经济性值得考虑。
据报道,我国对碳四馏分的利用率约为16%,远比国外低,而美国、日本、西欧等对碳四烃的综合利用率分别为80%、64%、60%;此外,自2004年我国西气东输管线正式开通以来,全国有十多个省市开始使用天然气,这样就使得原来用作燃料的碳四馏分中有一部分被天然气替代,为碳四资源的有效利用创造了条件。
因此,拓展碳四馏分的化工利用,进一步将其加工成为高附加值的产品,具有非常重要的意义。
1 我厂碳四烃的利用现状我厂的液化石油气主要来自FCC装置,脱硫后经气分装置的脱丙烷塔将碳二碳三与碳四分离,分离出的碳四进入MTBE装置,碳四中的异丁烯与甲醇反应生成MTBE(甲基叔丁基醚),剩余未反应的碳四组分作为民用液化气销售。
表1为我厂碳四馏分的组成(m%)。
表1 碳四组分组成从表1可以看出碳四组分中正丁烯(顺丁烯和反丁烯)的含量最高为32.65%(w%),异丁烷含量次之为30.61%(w%),异丁烯为18.68%(w%),正丁烷为10.78%(w%)。
如果按照气分装置在2012年全年产出5.60万吨的碳四计算,那么其中含有1.83万吨的正丁烯和1.71万吨的异丁烷。
目前,我厂仅对异丁烯组分进行了有效利用,碳四的综合利用率仅为18.68%(w%),如果能将正丁烯或异丁烷进行开发利用,碳四的综合利用率可达到50%~82%。
炼厂的经济技术指标会得到进一步地提升。
2 碳四组分的分离实现碳四烃的综合利用,最大的困难在于将碳四烃各组分有效分离以达到规定的纯度要求。
混合碳四烃中的1-丁烯、异丁烯和丁二烯沸点接近,化学性质活泼,需要用特殊方法分离,正丁烷、异丁烷和2-丁烯可以采用普通精馏方法分离。
碳四组分物性表如表2所示。
表2 碳四组分物性2.1 丁二烯的分离由于l,3-丁二烯与1-丁烯的沸点相差仅1.76℃,如采用精馏的方法原料中的丁二烯绝大部分要进入1-丁烯产品中,所以丁二烯的分离可以采用萃取精馏法,根据所用溶剂的不同,分离方法有乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N一甲基吡咯烷酮法(NMP法)三种。