芳构化技术.工艺情况说明

15万吨/年液化气综合利用建设项目

采用的技术、工艺情况说明

技术来源：

MTBE 单元采用预反应加催化蒸馏技术，生产技术采用原有MTBE 装置旧设备，芳构化单元采用中国石化集团南京工程有限公司提供工艺包，由辽宁省石油化工规划设计院大庆分院完成工程设计 生产过程：

(1) 醚化反应系统

含异丁烯的C 4自罐区经原料泵（P-101）升压进入MTBE 单元，甲

醇自罐区经甲醇原料泵（P-102）升压进入装置，两股原料按醇烯比为1.00～1.15（分子比）配比进入混合器，然后经进料预热器（E-101）将原料预热到适当温度后进入反应原料净化器R-102A/B，为固定床醚化反应器。再进入醚化反应器R-101, 在反应条件下原料碳四中的异丁烯与甲醇反应生成MTBE 。该反应属可逆放热反应，且选择性很高，为防止催化剂超温，还可以采用外循环冷却取出大部分反应热。也就是将一部分第一醚化反应器(R-101)流出物通过外循环冷却器（E-102）冷却，经外循环泵升压与反应新鲜进料混合再返回第一醚化反应器（R-101）入口。

醚化反应器（R-101）中异丁烯的转化率约90%左右。

在反应条件下尚有少量副反应发生：少量异丁烯水合生成叔丁醇（TBA ）, 异丁烯二聚（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 ）。

(2) 催化蒸馏系统

醚化反应器流出物经催化蒸馏塔进料换热器（E-103）与塔底流出物换热后进入催化蒸馏塔（T-101），催化蒸馏塔由提馏段、反应段和精馏段三部分组成。进料中的残余异丁烯在塔内的反应段和甲醇继

续反应，生成的MTBE 随时分离，为保持深度转化需不断往反应段内注入净化甲醇，从而使合成MTBE 的反应持续进行，可达到异丁烯的深度转化（≥95%）。

催化蒸馏塔具有产品分离的作用，甲醇和剩余C 4所形成的低沸点

共沸物从塔顶馏出，馏出物经催化蒸馏塔顶冷凝器(E-104)冷凝后进入催化蒸馏塔回流罐(V-103)，凝液经催化蒸馏塔回流泵(P-104)一部分作塔的回流打入塔顶，另一部分经冷却后作为甲醇萃取塔（T-102）进料。

塔底产品MTBE 经催化蒸馏进料换热器（E-103）冷却然后MTBE 冷却器(E-106)进一步冷却至40℃，作为装置的产品送往产品罐区。

(3) 甲醇回收系统

来自产品分离部分的C 4、甲醇共沸物经萃取塔进料冷却器(E-107)

用循环水冷至40℃后进入甲醇萃取塔(T-102)下部，塔顶进入物料是甲醇回收塔(T-103)底送来并经冷却至40℃的循环萃取水(料：水=3：

1) 经逆流萃取后，甲醇几乎全部溶于水中，甲醇萃取塔(T-102) 塔顶排出的未反应C 4进入剩余碳四罐（V-104）。

含甲醇的萃取水由塔底进入甲醇回收塔进料换热器(E-108) 壳程与来自甲醇回收塔底的萃取水换热后进入甲醇回收塔(T-103)。塔顶流出物经甲醇回收塔顶冷凝器(E-109)冷凝后进入甲醇回收塔回流罐(V-105)，冷凝物经甲醇回收塔回流泵(P-107) ，一部分打入塔顶作回流，另一部分送往甲醇原料罐区作为部分原料甲醇循环使用。甲醇回收塔底物料为循环萃取水，经甲醇回收塔进料换热器（E-108）换热, 再由萃取塔进水泵(P-108)升压，经过萃取塔进水冷却器(E-111)冷却至一定温度后进入甲醇萃取塔，甲醇回收塔底设有重沸器(E-110)由1.0MPa 蒸气加热。

（4）加热反应部分

加热反应单元包括原料-产物换热、加热炉、反应器、等单元设备操作。由罐区来的原料C4 和轻油分别进入原料缓冲罐（V202 、V201）。原料C4 经泵（P202AB ） 提升后，经计量控制，一线送至原

料-产物换热器（E201AB ），另一线送至液化气-产物换热器（E202）； 原料轻油经泵（P201AB ） 提升后经计量控制，与一线原料C4 混合送至原料-产物换热器（E201AB ） 。混合原料分别经原料-产物换热器（E201AB 、E203AB ）、加热炉（F201）加热至280～390℃后由反应器（R201）顶部进入反应器。部分原料液化气（或贫烯液化气）经液化气－产物换热器（E202）加热汽化后，经计量控制分两线由反应器（R201）中部两两催化剂床之间注入反应器，以备调节反应器内反应床层进口温度。反应产物由反应器（R201）底部采出分别经原料－产物换热器（E201AB 、E103AB ）换热后进入产物分液分离罐（V203），罐底部凝液经泵（P203AB ）提升并计量控制后进入稳定塔；罐顶分离出的气相经产物空冷器（AC201）、产物水冷器（E204）换热到40℃后进入产物凝液分离罐（V204），罐顶部采出为不凝气，进入吸收解析塔（T201）中部塔板，底部采出液相，经泵（P204AB ）提升后进入吸收解析塔中部下一块塔板。

（5）产物分馏部分

产物分馏部分包括三个塔系：吸收解析塔（T201）、稳定塔（T202）进入吸收解析塔（T201） 中段塔板的不凝气和凝液，与塔顶吸收及脱重塔（T203）。 油逆向接触吸收，塔顶分离出不凝气；吸收解析塔吸收段设置循环取热系统，降低吸收操作温度，以维持较好的吸收效果；塔底设置再沸器（E207），塔底液相出料为吸收富液，经泵（P205AB ） 提升后与V203 底部凝液混合后分别经富液-芳烃换热器（E211AB ）、稳定塔进出物料换热器（E208AB ）换热后，进入稳定塔（T202）中部塔板；稳定塔塔顶设置空冷器（AC202）、水冷器（E209），塔顶出料冷却至40℃进入稳定塔顶回流罐（V205） 。馏出物料为主要含C3、C4 及少量C5+的烷烃混合物，作为贫烯液化气经泵（P208AB ）提升后一分部回流至稳定塔顶，一部分送至产品罐区、一部分返回反应单元作为催化剂床层降温物料。稳定塔底设置再沸器（E210）， 塔底液相采出物料为芳构化油，经稳定塔进出物料换热器（E208AB ） 换热后，一部分经泵

（P207AB ） 提升并经吸收液水冷器（E205）冷却至40℃后返回吸收解析塔（T201）塔顶作为吸收液，一部分经稳定塔塔底液位、计量控制后送入脱重塔（T203） 中部塔板。脱重塔塔顶设置富液-芳烃换热器（E211AB ），以回收部分热能。换热后的混合芳烃馏分进入脱重塔顶水冷器（E212） 冷却至40℃进入脱重塔顶回流罐（V206） 。脱重塔（T203） 塔顶馏出物料为产品轻芳构化油，塔底液相采出物料为少量重芳构化油，经混合重芳烃冷却器（E213）冷却至40℃后，由泵（P210AB ）提升送出。

（6）催化剂再生部分

反应进行一段时间后，随着反应器（R201） 中催化剂表面结焦量的增加，催化剂表面活性降低，当检测到产品质量不能满足要求时，需将反应器（R201） 切换出反应系统进行催化剂烧焦再生处理。催化剂再生采用氮气和空气作为再生气体，并控制再生气体中的氧含量，以防止反应器催化剂床层再生烧焦超温破坏催化剂。烧焦前，首先启动再生循环气压缩机

（C201A/B），将氮气引至压缩机（C201A/B）入口处，并经压缩机（C201A/B）升压至1.0MPa 、换热器（E201AB 、E203AB ）换热、加热炉F201 加热后，进入反应器（R201 ）给催化剂床层进行循环热氮吹扫，循环加热。热氮出反应器（R201）后经换热器（E201AB 、E203AB ）与循环再生气换热后进入再生循环气冷却器（E216 ）冷却后进入再生循环气分液罐（V207），分液罐（V207）罐底分离出循环气中带出的油滴，并间歇排除，罐顶为循环气，引至压缩机（C201A/B）入口增压循环，以逐步将反应器中的油气带出。当反应器中残留的油气满足安全要求，且反应器进口循环再生气的温度达到烧焦需要的温度时，开始从压缩机

（C201A/B）入口引入空气，烧焦初始，要求控制循环再生气中氧体积含量不高于0.5%， 以控制反应器再生时的温升不高于50℃。根据反应器烧焦情况（关注温升）， 逐步缓慢的提高循环气中氧含量和反应器入口温度，当反应器入口温度达到

450℃，且循环再生气中氧含量达到空气中的氧浓度时，观察反应器中温升情况。当反应器中不再有温升时，烧焦结束。烧焦气由再生循环气分液罐顶部安全排放，并用氮气对系统进行彻底的吹扫转换。当系统中的氧含量合格后，方可进行下一周期的正常生产。

一般情况下，催化剂的再生烧焦过程大约需要10 天时间，依据结焦程度的不同