MTBE裂解制异丁烯工艺解读
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MTBE合成反响方程式如MTBE合成与裂解联合工艺流程与论证设计目的本项目的主要目的是为一个对碳4综合利用的化工厂设计一座异丁烯纯化的分厂。
本厂主要采纳MTBE合成与裂解工艺对异丁烯进行纯化。
因为在合成与裂解中甲醇作为反响的参加者,所以在反响后要考虑甲醇的回收与除杂。
甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制异丁烯是20世纪70年月末期研究开发成功的一种生产异丁烯的重要方法。
和其余方法对比,该技术拥有对设备无腐化,对环境无污染,工艺流程合理,操作条件和缓,能耗低,产品纯度高,装置规模灵巧性大,能够根椐市场需求生产MTBE或异丁烯等特色,自开发成功到现在向来是国内外生产异丁烯最主要的方法之一。
工艺概括工艺发展MTBE装置生产两种产品,一种是MTBE,另一种是粗丁烯。
MTBE合成反响的直接结果是获取MTBE,间接结果是将正丁烯和异丁烯分别开来,因为正丁烯和异丁烯的相对挥发度靠近1,所以用惯例的精馏方法难于分别,所以采纳合成MTBE的化学方法进行分别,是当前广泛采纳的分别方法。
第一套MTBE装置于1973年在乎大利建成,我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成,大庆MTBE装置采纳的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转变工艺,装置主要由三台反响器和六台塔构成,由反响、MTBE分别、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分构成。
工艺重点醇烯比MTBE装置工艺过程包括反响、精馏和萃取,采纳的都是惯例设备,没有大机组也没有连锁,操作条件比较和缓,没有高温高压部位,整个控制比较简单,相对而言,装置的控制重点点在反响部分,特别是一段反响器,反响器的调整重点和难点是温度的调整,其次是萃取部分的调整。
反响投料醇烯比是重要的参数,它直接影响到MTBE产质量量和能源耗费。
醇烯比过大MTBE中甲醇含量高升,能源耗费增添。
投料醇烯比一般控制在之间,此刻我们实质操作采纳的是大醇烯比操作,一般都控制在1以上。
可是一个重要的判断依照是反响器的操作状况,一般来讲,当醇烯比过小时产品中聚合物和叔丁醇含量增添,反响釜温度高升,醇烯比过大时反响器中部温度第一高升,既而顶部温度高升,为了控制顶部温度降低蒸汽时顶部温度微降,中部温度基本不降而另民办温度快速降低。
碳四馏分中异丁烯生产MTBE工艺1、MTBE生产工艺基本情况简介本次生产采用丁二烯/MTBE/丁烯-1联合装置,此装置由丁二烯抽提装置和MTBE装置两部分组成,丁二烯装置以乙烯裂解装置提供的混合C4为原料,以乙腈为溶剂,采用两级萃取精馏和两级普通精馏,得到聚合级1,3-丁二烯产品送产品罐区外售。
MTBE /丁烯-1装置是以丁二烯抽提装置来的抽余C4和工业甲醇为原料,生产甲基叔丁基醚(MTBE)和丁烯-1产品。
本次主要介绍MTBE生产工艺。
图二为改进的一塔一器催化蒸馏生产MTBE,而图三为两塔两器工艺,已逐渐被催化蒸馏所取代,我们以下对其进行比较。
MTBE合成反应的直接结果是获得MTBE,间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来,由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1,因此用常规的精馏方法难于分离,因此采用合成MTBE的化学方法进行分离,是目前普遍采用的分离方法。
MTBE是甲基叔丁基醚的商品名,是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂作用下反应的产物,它的主要用途是替代四乙基铅作为提高汽油辛烷值的添加剂,纯MTBE的辛烷值为109。
此外MTBE热裂解可以生产高纯度异丁烯,高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料,它也是其它需要引入叔丁基反应的单体。
2、生产工艺流程图图一 生产MTBE 工艺流程示意图抽余碳四 反应器 甲醇 催化蒸馏 甲醇萃取 丁烯-1精制甲醇回收 MTBE 产品 丁烯-1产品剩余碳四图三两塔两器生产MTBE工艺流程3、工艺流程说明图二中原料甲醇与异丁烯以1.0~1.05的摩尔比在预反应器中进行烯醇的醚化反应,反应温度50~70℃为宜,反应后的物料进入催化精馏塔,再补加甲醇的条件下继续反应,生成的MTBE与未反应的原料在催化精馏塔内,边反应边分离,塔底得到产品MTBE,塔顶得到C4和甲醇的共沸物,一部分回流,另一部分采出进入水洗塔塔底,萃取剂水从塔顶进入水洗塔,根据甲醇与C4在水中溶解度的不同,将C4与甲醇分离,塔底得到甲醇的水溶液,塔顶得到C4;从水洗塔塔底出来的甲醇水溶液进入甲醇回收塔,采用普通精馏的方法将甲醇和水分离,分离后的水打到水洗塔做萃取剂循环利用,分离后的甲醇作为反应原料循环利用。
mtbe裂解工艺交流材料
来自MTBE(甲基叔丁基醚)裂解工艺方面的交流资料:
材料1:MTBE裂解工艺概述
MTBE裂解工艺是一种将MTBE反应为丙烯的化学过程。
该
工艺利用催化剂将MTBE分解为丙烯、异丁烯和其他副产物。
该工艺具有高产率、高选择性和易操作等优点,被广泛应用于石化工业。
材料2:MTBE裂解催化剂
MTBE裂解反应过程需要催化剂的存在以提高反应效率和选择性。
常用的MTBE裂解催化剂包括氧化型和氯化型催化剂。
氧化型催化剂具有较高的活性和选择性,但易受水分和硫化物的影响;而氯化型催化剂具有较高的稳定性和抗水性能,但反应活性较低。
合理选择催化剂种类和使用条件对MTBE裂解
反应的效果具有重要影响。
材料3:MTBE裂解工艺优化
为提高MTBE裂解工艺的产率和选择性,可以从多个方面进
行优化。
首先是催化剂的选择和活性调控,通过调整催化剂组成和制备工艺来提高反应效果。
其次是反应条件的优化,包括温度、压力、空速等的调节。
此外,还可以优化反应器的设计和操作参数,如反应器结构、进料方式、混合方式等。
材料4:MTBE裂解工艺的应用
MTBE裂解工艺的丙烯产物广泛应用于合成聚合物、合成橡胶、工业溶剂等领域。
丙烯是一种重要的化工原料,其衍生品在塑
料、合成纤维、涂料等许多行业具有广泛的应用前景。
MTBE 裂解工艺作为丙烯的重要来源之一,在提供丙烯原料的同时,也可以实现MTBE资源的利用。
以上材料为MTBE裂解工艺相关的交流资料,其中没有出现与标题相同的文字。
异丁烯的生产工艺及技术进展2.1 异丁烯生产工艺发展概述目前,生产异丁烯的原料主要来源于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产C4馏分、炼油厂流化催化裂解(FCC)装置的副产C4馏分和Halcon法环氧丙烷合成中的副产叔丁醇(TBA)。
各种C4馏分中异丁烯的含量有所不同。
在C4馏分中,由于异丁烯和正丁烯的沸点只相差0.6℃,相对挥发度仅相差0.022℃,因此采用一般的物理方法很难将其分离,但由于异丁烯的化学活性仅次于丁二烯,所以工业上一般利用其化学活性来进行分离。
20世纪80年代以前,异丁烯主要通过硫酸萃取法进行生产,少数采用Halcon 共氧化联产法进行。
硫酸萃取法技术成熟,工业上已经沿用40多年,但该方法的反应选择性不理想,设备腐蚀严重,存在废酸回收处理等问题,而Halcon共氧化法局限性较大,只有在大规模联产环氧丙烷和叔丁醇时才能使用。
进入20世纪80年代,异丁烯的生产纷纷转向技术经济更为合理的甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法和树脂水合脱水法工艺。
树脂脱水法的主要缺点是C4馏分中异丁烯单程转化率低(将增加进一步提取1-丁烯的难度),采用多段水合可提高转化率,但能耗较高。
MTBE裂解法生产异丁烯收率和选择性均较高,工艺过程简单,投资费用较低,适宜于大规模生产。
80年代后期,新建的从裂解C4馏分中分离出异丁烯的生产装置,绝大部分采用此法进行生产。
进入90年代,又开发出异构化生产异丁烯的生产技术。
目前,MTBE裂解法和异构化法已经成为世界上生产异丁烯的两种最主要的方法。
2.2 异丁烯的几种生产工艺2.2.1甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制异丁烯是20世纪70年代末期研究开发成功的一种生产异丁烯的重要方法。
和其它方法相比,该技术具有对设备无腐蚀,对环境无污染,工艺流程合理,操作条件缓和,能耗低,产品纯度高,装置规模灵活性大,可以根椐市场需求生产MTBE或异丁烯等特点,自开发成功至今一直是国内外生产异丁烯最主要的方法之一。
蓝科石化工程与抚顺院成功开发MTBE裂解技术什么是高纯度异丁烯?高纯度异丁烯是一种重要的有机化工基础原料,广泛用于合成橡胶、农药中间体、油品添加剂等精细化工产品。
什么是MTBE裂解技术?上海蓝科石化工程技术有限公司(以下简称蓝科石化工程)和中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(以下简称抚顺院)为了适应市场发展的需求,在技术开发、工艺包开发等方面形成战略合作关系。
在基于原有的技术、开车项目以及投产的异丁烯装置的生产经验等合作开发了MTBE裂解生产高纯异丁烯的技术和工艺包,其生产规模涵盖了5万吨/年~20万吨/年。
该工艺包基于抚顺院的MTBE催化裂解技术和抚顺院研发的催化剂并结合投产的异丁烯装置的生产经验。
该技术可以将MTBE裂解,分离出高纯度异丁烯(工业性、化学性和聚合级)和甲醇。
高纯度异丁烯用于合成丁基橡胶、制备抗氧剂和MMA等,甲醇用作醚化反应原料。
MTBE裂解技术工艺流程MTBE裂解技术的原则流程如下图所示。
来自罐区的粗MTBE在MTBE精制塔脱除杂质满足裂解装置进料要求,精制后的MTBE与一定比例的水蒸汽混合,经换热、加热至反应温度后进入裂解反应器进行气相裂解反应,反应后的含有甲醇、异丁烯、水和少量其它杂质的裂解产物进入前吸收塔脱除产物中的甲醇,塔底含水甲醇进入甲醇精制塔回收甲醇,塔顶气相进入后吸收塔脱除气相中残留甲醇,保证气相中甲醇满足后续分离要求,塔底水返回前吸收塔;塔顶气相加压至0.8MPa后进入异丁烯脱轻塔,在脱轻塔脱除二甲醚等轻组分;脱除轻组分后的物流进入异丁烯产品塔,塔顶得到高纯异丁烯产品。
MTBE裂解技术关键参数1、MTBE进料体积空速:2.5~4.0 h-1;2、催化剂寿命:1.5年;3、MTBE转化率:>99.5%;4、异丁烯选择性:>99.5%;5)、甲醇选择性:>99.5%。
MTBE裂解技术特点1、MTBE转化率高,避免了未反应的MTBE对后续分离的影响,保证了原料MTBE 的单位消耗不高于1.65吨/吨异丁烯;2、异丁烯选择性高,减少了二聚物的生成,尤其在反应后期,抑制了MTBE催化剂上的结焦程度,延长了催化剂使用寿命;3、甲醇选择性高,提高了甲醇收率,减少了二甲醚的生成量,降低了由于分离二甲醚所造成的产品异丁烯的损失,保证了产品异丁烯对二甲醚指标的要求;4、催化剂活性高、用量少,减小了反应器尺寸(列管长度由传统的5米降至3米);5、催化剂使用方便,不需要开工前的活化过程和卸剂前的钝化、烧焦过程,由于催化剂用量少,反应器裂管的高度和根数都相应减少,同时通过减缓催化剂的结焦,降低了催化剂装卸难度。
MTBE裂解制异丁烯分离工艺的思考作者:杜柏龙来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期摘要:前、后水洗分离工艺都能得到合格的异丁烯产品,分离工艺各有各的特点,前水洗的分离工艺在MTBE裂解制异丁烯的工业生产中得到广泛的应用。
关键词:MTBE;异丁烯;分离工艺异丁烯是重要的化工原料,被应用到生产丁基橡胶与聚异丁烯的单体中。
MTBE裂解制异丁烯技术具有污染少,无设备腐蚀,对装置的投资、消耗等要求不高而得到关注。
对MTBE 裂解制异丁烯使用不同的分离工艺,产品品质不同,耗能与成本也不同。
1 分离实验研究进行MTBE裂解制分离工艺的目的是将裂解反应中的MEOH、MTBE、DME等杂质脱离出来获取合格的异丁烯产品。
如表1是对含MTBE与不含MTBE物系进行的平衡实验,实验的条件是温度40℃,压力0.7 MPa(表压),得到甲醇的分配系数。
分析表1甲醇在含有MTBE的反应液中分配系数降低,水相中的溶解度不高。
图1表示的是在内径为33毫米高2米的填料萃取塔中,使用不同的水洗比对两种物系分别进行水洗实验,得到的甲醇含量不同。
在水洗比相同的情况下,含有MTBE的甲醇含量高于不含MTBE 的裂解反应液。
说明含有MTBE的水洗塔进料对甲醇有影响,先脱出裂解反应液中的MTBE 有利于甲醇的萃取。
2 分离工艺研究2.1 流程设计后水洗分离工艺如图2,先将裂解反应液进行共沸脱重塔脱除没有发生反应的MTBE,再将物料经过水洗与脱轻处理,得到合格的异丁烯产品。
在进行流程设计的过程中,先进行脱出没有反应的MTBE,再水洗脱除甲醇。
要考虑MTBE的合成装置,预防发生回流现象。
前水洗分离工艺如图3,先将裂解反应液进行水萃取脱除含有的甲醇成分,再进行脱重共沸塔脱除没有反应的MTBE,最后使用脱轻塔脱除DME与很少的水份得到合格的异丁烯产品。
在进行流程设计时,很容易进行脱重塔的操作,使用大量的水洗比耗能很多,装置具有一定的独立性。
MTBE合成与裂解联合工艺流程与论证3.1 设计目的本项目的主要目的是为一个对碳4综合利用的化工厂设计一座异丁烯纯化的分厂。
本厂主要采用MTBE合成与裂解工艺对异丁烯进行纯化。
由于在合成与裂解中甲醇作为反应的参与者,所以在反应后要考虑甲醇的回收与除杂。
甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制异丁烯是20世纪70年代末期研究开发成功的一种生产异丁烯的重要方法。
和其它方法相比,该技术具有对设备无腐蚀,对环境无污染,工艺流程合理,操作条件缓和,能耗低,产品纯度高,装置规模灵活性大,可以根椐市场需求生产MTBE或异丁烯等特点,自开发成功至今一直是国内外生产异丁烯最主要的方法之一。
3.2 工艺概述3.2.1 工艺发展MTBE装置生产两种产品,一种是MTBE,另一种是粗丁烯。
MTBE合成反应的直接结果是获得MTBE,间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来,由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1,因此用常规的精馏方法难于分离,因此采用合成MTBE的化学方法进行分离,是目前普遍采用的分离方法。
第一套MTBE装置于1973年在意大利建成,我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成,大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺,装置主要由三台反应器和六台塔组成,由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
3.2.2 工艺要点3.2.2.1 醇烯比MTBE装置工艺过程包含反应、精馏和萃取,采用的都是常规设备,没有大机组也没有连锁,操作条件比较缓和,没有高温高压部位,整个控制比较简单,相对而言,装置的控制关键点在反应部分,特别是一段反应器,反应器的调整重点和难点是温度的调整,其次是萃取部分的调整。
反应投料醇烯比是重要的参数,它直接影响到MTBE产品质量和能源消耗。
醇烯比过大MTBE中甲醇含量升高,能源消耗增加。
投料醇烯比一般控制在0.98~1.02之间,现在我们实际操作采用的是大醇烯比操作,一般都控制在1以上。
但是一个重要的判断依据是反应器的操作状况,一般来讲,当醇烯比过小时产品中聚合物和叔丁醇含量增加,反应釜温度升高,醇烯比过大时反应器中部温度首先升高,继而顶部温度升高,为了控制顶部温度降低蒸汽时顶部温度微降,中部温度基本不降而另民办温度迅速降低。
醇烯比的计算基础是质量守恒定律和化学方程式,MTBE合成反应方程式如下:方程式表明,甲醇、异丁烯和MTBE的当量比是1:1:1,即质量比是4:7:11。
对于一定投料量和一定组成的混合碳4投料来说,所需甲醇量是3.2.2.2 第一反应器第一反应器的反应温度调整比较困难,通过工况的调整可以使反应段集中在很短的一段时间内也可以使其在一段催化剂床层中进行,所以反应温度的控制从两个方面入手,即调整取热强度和取热面积。
对反应温度影响比较大的参数有进料温度、反应压力、脱盐水流量、脱盐水温度。
●进料温度的调整进料温度产生两方面的影响,一是影响进入反应器的热量,二是影响起始反应速度。
进料温度升高会使得进入反应器的热量增加,提高反应器取热负荷,进料温度降低降低反应器取热负荷。
在催化剂投用初期上层催化剂活性较高,为了降低反应强度进料温度控制的要低一些,催化剂使用的中后期上层催化剂活性降低,为了提高顶层催化剂的反应量要适当提高进料温度,维持顶部温度。
●反应压力的调整反应压力对反应温度影响较大,反应压力越低越有利于反应热的移出,压力过低时物料内汽相含量过大,物流不稳定,影响T101的操作。
反应压力过低会导致催化剂磨损比较严重。
反应压力设定的过高影响热点取热,一般来讲反应压力顶在0.75~0.8MPa为宜,催化剂投用初期反应压力控制的低一些利于取热。
催化剂使用后期反应压力控制的高一些,促使顶部温度维持在一个较高的水平。
●脱盐水温度的调整反应温度对脱盐水温度非常敏感,水温的微小变化都会影响到反应温度,水温过低会造成循环水资源浪费,同时工艺上也难于实现。
过低的水温极易使床层顶部温度迅速降低,使顶部反应量降低,在中部已形成高温区。
水温控制的过高床层温度会升高,副反应量增加,催化剂寿命缩短。
通常情况下水温控制在50 55℃为宜。
●脱盐水量的调整反应温度对脱盐水量不敏感,但是脱盐水量的调整有长效性,当水温一定时通过调整水量和水量分配可以使床层某部的温度升高或降低,在催化剂投用初期以顶部进水为主,辅助以中部少量进水。
中后期主进水口逐步下移。
由于进料口前一层折流板通道位于进水口侧向,所以水量调整是有利于该侧床层温度降低。
●开工初期的调整检修开工初期反应器的调整是一个重点,这时反应器内充满大量甲醇并且整个床层温度较低。
在操作上于正常时期有所不同,首先投料醇烯比采用低醇烯比控制,进料温度提高(55~60℃),反应压力脱盐水温度控制的略高一点(0.85MPa),脱盐水温度升高(55℃),脱盐水量降低。
因为甲醇与催化剂间形成氢键,甲醇的脱附比较困难,由于甲醇对催化活性中心的笼壁,反应进行的比较困难,以上所作的一切调整都是为了提高反应温度的,反应温度的提高加速了甲醇的脱附,同时也提高了催化剂催化活性,使得投料初期能够获得满意的转化率。
3.2.2.3 第二反应器反应压力的选择与反应温度的关系不很明显,但是降低操作压力仍然有利于反应热的取出,所以压力一般不控制的太高,压力也不能控制过低,压力控制的过低反应器内气相含量增加,容易导致反应器2进料量的不稳定,进而影响到反应器2的操作稳定,引起界面的剧烈变化,并可能导致萃取液中夹带碳四。
二段反应器一般情况下不会发生温度超高现象,这是由于其中异丁烯含量决定的,但是在上道工序来料温度偏高时保护床内会发生反应出现超温,进而使得反应器上层温度偏高,二段反应器温度偏高时的调整手段有三个,一是使进料全部通过侧线,降低保护床进料温度。
二是提高二反补甲醇量,控制保护床内反应的发生。
三是到现场调整盘管水量,但是它仅对中下部温度的调整有效。
二段反应器的一个调节重点就是要保证一定数量的新鲜甲醇进料,再二段反应器内及易发生异构化反应,即正丁烯转化为顺反丁烯,醇烯比越小、反应温度越高这种异构化反应进行的越剧烈,当发生异构化反应时可以通过补充大量新鲜甲醇的办法来终止异构化反应,但是在这个过程中要保证反应温度,否则MTBE 合成反应也会受到影响,使异丁烯转化率不够而影响到粗丁烯产品质量。
3.3 工艺路线分析3.3.1 异丁烯生成MTBEAspen模拟第一段反应及其物料组成混合碳4与甲醇经混合器一起进入第一反应器中发生反应,物流14为来自第二分离塔中的甲醇与MTBE,第二分离塔分离的甲醇与MTBE在第一反应器中混合,后经第一分离塔流至裂解器中发生裂解反应。
Aspen模拟第二反应及其物料物料组成在异丁烯合成MTBE时采用二段反应来提高反应效率,经第一分离塔分离后,未反应的异丁烯与甲醇继续前往第二反应器,从而获得更纯的MTBE,进而获得纯度更高的异丁烯,提高资源的利用率。
同时使用热交换器,交换分离器与反应器所产生的热,实现能源的节约。
3.3.1.1 MTBE的合成反应与平衡MTBE在强酸性大孔阳离子交换树脂的催化作用下由甲醇与混合碳4组分中的异丁烯反应生成:(1)这一反应是可逆放热反应,反应温度愈低,平衡常数愈高,转化率也愈高。
下表3-1为各温度下的平衡常数,而图3-2,3-3是按热力学计算的各反应条件下的转化率。
反应温 25 40 50 60 70 80 90度(℃)739 326 200 126 83 55 38平衡常数(K)图3-2 温度、醇烯比与转化率的关系图3-3 异丁烯浓度、温度与转化率的关系(醇烯比为1.0)由表3-1可以看出,MTBE合成反应的平衡常数很高,所以平衡转化率也高。
由图3-2,3-3可见,在大多数反应条件下异丁烯转化率都可达到90一95 %以上。
采用较高的醇烯比与较低的反应温度,转化率可达到98—99%以上。
反应在液相进行, 反应压力只要使反应保持液相即可。
一般为980.7一1569.1kpa。
3.3.1.2 反应动力学MTBE合成在低温下进行,反应速度很快。
在反应温度50 一80 ℃、空速5一10 时,转化率可达60 一90 %以上。
用强酸性大孔阳离子交换树脂催化剂进行了MTBE合成反应动力学的研究,其反应速度可用式(2) 或式(3 )表示:其中:——反应速率,mol/(g催化剂·h)——MTBE浓度,mol/LW——催化剂重量,g——异丁烯转化率——进料中异丁烯摩尔流量(mol/h)——正反应速度常数,L/(g催化剂·h)——逆反应速度常数,L/(g催化剂·h)——正反应频率因子,L/(g催化剂·h)A2——逆反应频率因子,L/(g催化剂·h)E1——正反应活化能,J/molE2——逆反应活化能,J/molR——气体常数,1.987J/(mol·K)T——绝对温度,K异丁烯的转化率可用式(4)计算:(4)其中:——异丁烯初始浓度,mol/LV——进料体积流量,V=/,L/hk1,k2通过实验求得。
用计算机计算出的不同温度与不同W/V 对转化率的关系图4所示。
可以看出,反应初期转化率上升很快,然后逐渐趋于平衡。
反应温度愈高,反应也愈快,但当反应趋于平衡时,低温条件下的转化率高于高温下的转化率。
这是放热反应的特征,反应温度愈高达到平衡所需的时间愈短。
但高温对催化剂的稳定性不利,所以反应温度以50 一80 ℃为宜。
若为了深度转化,也可根据设计要求采用低温和低空速。
图3-4 不同温度、不同W/V的异丁烯转化率3.3.1.3 催化剂的选择性与副反应MTBE合成反应选择性很高,用强酸性大孔阳离子交换树脂催化剂时,异丁烯转化为MTBE的选择性一般可达到9 %以上,副反应很少。
主要副反应为: 异丁烯与水反应生成叔丁醇(5)甲醇脱水生成二甲醚这些反应都会影响MTBE过程的选择性,应尽量避免。
异丁烯与水反应生成叔丁醇是很易发生的反应,为减少叔丁醇的生成要控制原料中的水含量。
混合C4的含水量一般在30 一50ppm,影响不大,但甲醇与水互溶,所以要严格控制甲醇中的水含量,一般应不大于0.5%。
图3-5 反应温度与二甲醚产率关系图3-6 醇烯比与异丁烯聚合物生产量的关系图3-7 反应温度与异丁烯聚合物生成量的关系生成二甲醚的反应,在低温下受醇烯比的影响不大,二甲醚的生成量随反应温度的升高而增加(图5),但在高温时醇烯比高,二甲醚的生成量较多。
二聚物的生成与温度及醇烯比有关(图6、7)。
当醇烯比很低或无甲醇时,在催化剂的作用下聚合反应很激烈,且强烈放热形成超温而烧坏催化剂,应该特别注意。
3.3.1.4 反应器型式与工艺流程1.反应器的型式及其特点由于MTBE合成是放热反应且反应速度很快,因此如何取走反应热并防止反应床层超温是一个非常重要的问题。