CN110342712A - 一种应用于mtbe萃取水的处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于MTBE萃取水的处理系统及方法，包括：萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器加热器以及雾化器，将甲醇和碳四共沸物通入至所述萃取塔内与所述萃取塔内的萃取水混合，混合后的萃取水进入所述冷却器冷却，冷却完成后由所述第一送料泵和所述第二送料泵运送至所述pH调节部进行pH调节，完成调节的萃取水在所述混合器内混匀后导入至甲醇制氢装置或导入至加热器加热升温，温升完成后导入至雾化器进行雾化，雾化完成后通入至干气制氢装置。本发明结构简单，布局合理，在降低成本的同时，对回收甲醇进行了有效的利用，实现了相当可观的经济效益，具有较好的应用前景。

Description

一种应用于MTBE萃取水的处理系统及方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种应用于MTBE萃取水的处理系统及方法。

背景技术

MTBE(甲基叔丁基醚)是一种应用于汽油添加剂的高辛烷值化工原料，它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。

目前，常用的生产MTBE的方法是以甲醇和碳四中的异丁烯为原料，借助酸性催化剂合成，未反应完的甲醇和碳四则会以共沸物的形式从共沸塔蒸出，再采用合适的萃取水将共沸物中的甲醇回收，最后将含有甲醇的萃取水放入甲醇回收塔中蒸出甲醇作为原料循环使用；但是，这种做法的缺点是，为了回收少量的甲醇溶液，需要投入甲醇回收塔设备，增加了生产的设备使用费用，同时，所述设备在实际生产中也要消耗约3t/h蒸汽，因此，实际经济效益相当不明显。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提供一种应用于MTBE萃取水的处理系统及方法，解决当前MTBE萃取水处理时的生产成本高、经济效益不明显等问题。

本发明提供了一种应用于MTBE萃取水的处理系统，包括：萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器，所述萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器依次通过管道连通，其中，所述萃取塔的底部与冷却器的进料口连通，所述冷却器的出料口与第一送料泵的进料口连通，所述第一送料泵的出料口与第二送料泵的进料口连通，所述第二送料泵的出料口与pH调节部的进料口连通，所述pH调节部的出料口再与混合器的进料口连通，所述混合器的出料口外接甲醇制氢装置或与加热器的进料口连通，所述加热器的出料口与雾化器的进料口连通，所述雾化器的出料口外接干气制氢装置；将甲醇和碳四共沸物通入至所述萃取塔内与所述萃取塔内的萃取水混合，混合后的萃取水进入所述冷却器冷却，冷却完成后由所述第一送料泵和所述第二送料泵运送至所述pH调节部进行pH调节，完成调节的萃取水在所述混合器内混匀后导入至甲醇制氢装置或导入至加热器加热升温，温升完成后导入至雾化器进行雾化，雾化完成后通入至干气制氢装置。

在本发明的某些实施方式中，所述第二送料泵和所述pH调节部之间的管道内壁还分别设置有在线pH监测仪和在线碳四监测仪。

在本发明的某些实施方式中，所述在线碳四监测仪监测到碳四的含量大于0.1％时，所述第一送料泵和所述第二送料泵立即锁停。

在本发明的某些实施方式中，所述加热器的加热温度为90℃。

在本发明的某些实施方式中，所述第一送料泵和所述第二送料泵的进料口还分别连接有过滤器。

在本发明的某些实施方式中，所述加热器的加热温度为90℃。

本发明还提供了一种应用于MTBE萃取液处理系统的方法，包括：

步骤a:将萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器用管道依次连通，其中，所述第二送料泵和所述pH调节部之间的管道内壁依次安装在线pH监测仪和在线碳四监测仪；

步骤b:将甲醇和碳四共沸物通入所述萃取塔与所述萃取塔内的萃取水混合；

步骤c:混合后的萃取水进入所述冷却器内进行冷却降温；

步骤d:冷却降温后的萃取水再依次由所述第一送料泵和所述第二送料泵运送至所述pH调节部进行pH调节；

步骤e:pH调节完成后的萃取水通入至所述混合器内混合均匀，并由所述混合器导入至甲醇制氢装置，作为甲醇制氢的原料。

步骤f:步骤d中，完成pH调节的所述萃取水通入至所述混合器混合均匀后，先导入至加热器中进行加热升温，升温完成后，再导入至雾化器内进行雾化，雾化完成后最后通入至干气制氢装置，作为干气制氢的原料。

在本发明的某些实施方式中，所述加热器的加热温度为90℃。

在本发明的某些实施方式中，所述在线碳四监测仪监测到碳四的含量大于0.1％时，所述第一送料泵和所述第二送料泵立即锁停。

在本发明的某些实施方式中，将萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部以及混合器用管道依次连通的具体操作为：

将萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器用管道依次连通的具体操作为：

将萃取塔的底部与冷却器的进料口连通，所述冷却器的出料口与第一送料泵的进料口连通，所述第一送料泵的出料口与第二送料泵的进料口连通，所述第二送料泵的出料口与pH调节部的进料口连通，所述pH调节部的出料口再与混合器的进料口连通，所述混合器的出料口外接甲醇制氢装置或与加热器的进料口连通，所述加热器的出料口与雾化器的进料口连通，所述雾化器的出料口外接干气制氢装置。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、萃取水不再通过甲醇回收塔回收甲醇，而是直接送至甲醇制氢装置或干气制氢装置作为原料使用，同样回收甲醇的同时节约成本。

2、管道设置在线pH检测仪，pH滴定组件根据在线pH值，通过程序计算滴定液的加入量，控制萃取水pH值，防止管道的腐蚀。

3、管道设置在线碳四监测仪，当碳四含量超过设定值即报警，并且联锁停萃取水的第一送料泵和第二送料泵。

4、管道设置加热器控制萃取水温度，同时加设雾化器，防止萃取水与蒸汽混合时发生的水击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述一种应用于MTBE萃取水的处理系统的原理结构示意图；

图2为本发明所述一种应用于MTBE萃取水的处理方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-萃取塔、11-进料口、12-出料口、13-补料口、14-碳四回收口、2-冷却器、3-第一送料泵、4-第二送料泵、5-pH调节部、51-pH滴定组件、52-滴定槽、6-混合器、7-在线pH监测仪、8-在线碳四检测仪、9-加热器、10-雾化器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

图1为本发明所述一种应用于MTBE萃取水的处理系统的原理结构示意图，参阅图1所示，所述应用于MTBE萃取水的处理系统用于对采用传统技术以甲醇和碳四为原料生产MTBE时，未反应完的甲醇和碳四共沸物的后处理，包括萃取塔1、冷却器2、第一送料泵3、第二送料泵4、pH调节部5、混合器6、加热器9和雾化器10，所述萃取塔1、冷却器2、第一送料泵3、第二送料泵4、pH调节部5、混合器6加热器9以及雾化器10依次通过管道连通，所述萃取塔1的底部与所述冷却器2的进料口连通，所述冷却器2的出料口与所述第一送料泵3的进料口连通，所述第一送料泵3的出料口与所述第二送料泵4的进料口连通，所述第二送料泵4的出料口与所述pH调节部5的进料口连通，所述pH调节部5的出料口再与所述混合器6的进料口连通，所述混合器6的出料口外接甲醇制氢装置或者与所述加热器9的进料口连通，所述加热器9的出料口与所述雾化器10的进料口连通，所述雾化器10的出料口外接干气制氢装置；

其中，所述萃取塔1上依次设置有进料口11、出料口12、补料口13以及碳四回收口14，所述进料口11设置在所述萃取塔1的下端，用以向所述萃取塔1的内部运送未反应完的甲醇和碳四共沸物，所述出料口12设置在所述萃取塔1的底部和所述冷却器2连通，所述补料口13设置在所述萃取塔1的中部偏上，用以向所述萃取塔1内补充萃取水，所述萃取水为除盐水，用以溶解共沸物中的甲醇，所述碳四回收口14设置在所述萃取塔1的顶部，所述pH调节部5包括pH滴定组件51和滴定槽52，所述第二送料泵4与所述滴定槽52的进料口连通，所述滴定槽52的出料口与所述混合器6的进料口连通。

通过将甲醇和碳四共沸物导入至所述萃取塔1内发生物理分离，低沸点的碳四首先通过所述碳四回收口14从塔顶蒸出，沸点较高的含有甲醇的萃取水则滞留在所述萃取塔1的底部，并通过所述出料口12流入至所述冷却器2内进行冷却降温，冷却降温后，由所述冷却器2传送至所述第一送料泵3，再由所述第一送料泵3传送至所述第二送料泵4以及通过所述第二送料泵4传送至所述pH调节部5的滴定槽52内完成pH调节，用以避免所述萃取水过酸或者过碱导致的管道腐蚀，调节完成后，将pH在7.5-9.5之间的萃取水导入至所述混合器6内进行混合均匀，混合均匀后导入至甲醇制氢装置，作为甲醇制氢反应的原料或者将混合均匀后的萃取水导入至所述加热器9内加热升温至90℃，升温完成后，再将其通入至所述雾化器10内进行雾化，雾化完成后导入至干气制氢装置，作为干气制氢的原料。

本实施例能够达到的作用效果是，通过将萃取水和共沸物中的甲醇混合，将含有甲醇的萃取水通过所述第一送料泵3和所述第二送料泵4进行外送，再分别通过所述pH调节器5、混合器6、加热器9以及雾化器10的处理后，分别运送至甲醇制氢装置或干气制氢装置，作为甲醇制氢的原料或者干气制氢的原料，用以实现在不使用甲醇回收塔进行甲醇回收的同时，还可以充分利用回收甲醇，改变了传统技术对甲醇回收时必须采用甲醇回收塔的定向思维，提供了其他更有效的使用方法，同时本发明实施例还可以很大程度上降低生产时的设备投入资金，降低能耗，保护环境。

当然，需要说明的是，为了更好的确定所述pH滴定组件51的滴定量，所述第二送料泵4和所述pH调节部5之间的管道内壁还设置有在线pH监测仪7，所述在线pH监测仪7用以监测管道内流经萃取水的实时酸碱度，并将所述酸碱度数据及时传递给所述pH滴定组件51，所述pH滴定组件51根据接收到的数据确定滴定量并完成滴定。

在本发明实施例中，所述第二送料泵4与所述pH调节部5之间的管道内壁还可以设置在线碳四监测仪8，所述在线碳四监测仪8用以监测萃取液中残留的碳四含量，当碳四含量超过0.1％时，所述在线碳四监测仪8立刻报警提示工作人员，并且锁停所述第一送料泵3和所述第二送料泵4的继续传送；本实施例所能达到的作用效果是，避免将含有过量碳四的萃取水外送，进一步保证了回收甲醇的纯度。

在本发明实施例中，所述第一送料泵3和/或所述第二送料泵4的进料口处还可以分别连接过滤器，所述过滤器能够达到的作用效果是可以将萃取水中可能含有的废催化剂、废填料、碳四以及脱落的催化剂磺酸基去除，保证回收甲醇的纯度。

在上述实施例的基础上，本发明还提供了一种应用于上述任一实施例所述的MTBE萃取水的处理系统的方法，图2为本发明所述一种应用于MTBE萃取水的处理方法的流程示意图，参阅图2所示，具体包括如下步骤：

步骤a:将萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器用管道依次连通，其中，所述第二送料泵和所述pH调节部之间的管道内壁依次安装在线pH监测仪和在线碳四监测仪。

步骤b:将甲醇和碳四共沸物通过萃取塔的进料口引入至所述萃取塔内与其内部的萃取水混合。

步骤c:混合后的萃取水由萃取塔的出料口排出，进入至所述冷却器内进行冷却降温。

步骤d:冷却降温后的萃取水再依次由所述第一送料泵和所述第二送料泵运送至所述pH调节部进行pH调节。

步骤e：pH调节完成后的萃取水通入至所述混合器内混合均匀，并由所述混合器导入至甲醇制氢装置，作为甲醇制氢的原料。

步骤f：步骤d中，完成pH调节的所述萃取水通入至所述混合器内混合均匀后，导入至所述加热器中进行加热升温至90℃，升温完成后，再导入至雾化器内进行雾化，雾化完成后通入至干气制氢装置，作为干气制氢的原料。

当然，需要说明的是，步骤d中，当位于所述第二送料泵和所述pH调节部之间的所述在线碳四监测仪检测到碳四含量大于0.1％时，所述第一送料泵和所述第二送料泵则立即锁停，并报警提示工作人员。

同时，步骤f中，所述干气制氢装置的反应温度通常大于900℃，甲醇在大于900℃时首先发生裂解反应，转化率为98％，裂解后生成的产物基本为干气，因此，完全可以与水蒸气混合制氢；但是，由于萃取液温度一般只有40℃左右，而所述雾化器内通入的中压蒸汽温度为245℃左右，为防止两者混合时可能的水击，必须通过所述加热器提高萃取水温度至90℃左右后再采用雾化器进行雾化，用以防止水击。

本发明所述的一种应用于MTBE萃取水的处理系统及方法，通过将采用传统方法制备MTBE中未反应完的甲醇和碳四共沸物通入至所述萃取塔内，经过所述萃取塔的萃取分离，含有甲醇的萃取水滞留在所述萃取塔的底部，并通过出料口流入至所述冷却器内冷却，再通过所述第一送料泵和所述第二送料泵的外送、所述pH调节部的pH调节以及所述混合器的混合均匀，最后传送至甲醇制氢装置中作为甲醇制氢的起始原料或者还可以首先将经过所述混合器混合均匀的萃取水导入至所述加热器内加热升温，升温完成后，导入至所述雾化器内进行雾化，雾化后的所述萃取水再通入至干气制氢装置，作为干气制氢的原料。本发明打破了现有技术仅局限于使用甲醇回收塔进行甲醇回收的做法，另辟思路，提供了其他有效的处理回收甲醇的方法，不仅可以降低回收甲醇时的生产成本，在不使用甲醇回收塔进行甲醇回收的同时也可以对回收甲醇进行有效利用，实现了相当可观的经济效益，具有较好的应用前景。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于MTBE萃取水的处理系统，其特征在于，包括：萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器，所述萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器依次通过管道连通，其中，所述萃取塔的底部与冷却器的进料口连通，所述冷却器的出料口与第一送料泵的进料口连通，所述第一送料泵的出料口与第二送料泵的进料口连通，所述第二送料泵的出料口与pH调节部的进料口连通，所述pH调节部的出料口再与混合器的进料口连通，所述混合器的出料口外接甲醇制氢装置或与加热器的进料口连通，所述加热器的出料口与雾化器的进料口连通，所述雾化器的出料口外接干气制氢装置；

将甲醇和碳四共沸物通入至所述萃取塔内与所述萃取塔内的萃取水混合，混合后的萃取水进入所述冷却器冷却，冷却完成后由所述第一送料泵和所述第二送料泵运送至所述pH调节部进行pH调节，完成调节的萃取水在所述混合器内混匀后导入至甲醇制氢装置或导入至加热器加热升温，温升完成后导入至雾化器进行雾化，雾化完成后通入至干气制氢装置。

2.根据权利要求1所述的一种应用于MTBE萃取水的处理系统，其特征在于：所述第二送料泵和所述pH调节部之间的管道内壁还分别设置有在线pH监测仪和在线碳四监测仪。

3.根据权利要求2所述的一种应用于MTBE萃取水的处理系统，其特征在于：所述在线碳四监测仪监测到碳四的含量大于0.1％时，所述第一送料泵和所述第二送料泵立即锁停。

4.根据权利要求1所述的一种应用于MTBE萃取水的处理系统，其特征在于：所述加热器的加热温度为90℃。

5.根据权利要求1所述的一种应用于MTBE萃取水的处理系统，其特征在于：所述第一送料泵和所述第二送料泵的进料口还分别连接有过滤器。

6.一种应用于MTBE萃取水的处理方法，应用于上述权利要求1-5任一项所述的MTBE萃取液的处理系统，其特征在于，包括：

步骤a:将萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器用管道依次连通，其中，所述第二送料泵和所述pH调节部之间的管道内壁依次安装在线pH监测仪和在线碳四监测仪；

步骤b:将甲醇和碳四共沸物通入所述萃取塔与所述萃取塔内的萃取水混合；

步骤c:混合后的萃取水进入所述冷却器内进行冷却降温；

步骤d:冷却降温后的萃取水再依次由所述第一送料泵和所述第二送料泵运送至所述pH调节部进行pH调节；

步骤e:pH调节完成后的萃取水通入至所述混合器内混合均匀，并由所述混合器导入至甲醇制氢装置，作为甲醇制氢的原料。

步骤f:步骤d中，完成pH调节的所述萃取水通入至所述混合器混合均匀后，先导入至加热器中进行加热升温，升温完成后，再导入至雾化器内进行雾化，雾化完成后通入至干气制氢装置，作为干气制氢的原料。

7.根据权利要求6所述的一种应用于MTBE萃取水的处理方法，其特征在于：所述加热器的加热温度为90℃。

8.根据权利要求6所述的一种应用于MTBE萃取水的处理方法，其特征在于：所述在线碳四监测仪监测到碳四的含量大于0.1％时，所述第一送料泵和所述第二送料泵立即锁停。

9.根据权利要求6所述的一种应用于MTBE萃取水的处理方法，其特征在于：将萃取塔、冷却器、第一送料泵、第二送料泵、pH调节部、混合器、加热器以及雾化器用管道依次连通的具体操作为：

将萃取塔的底部与冷却器的进料口连通，所述冷却器的出料口与第一送料泵的进料口连通，所述第一送料泵的出料口与第二送料泵的进料口连通，所述第二送料泵的出料口与pH调节部的进料口连通，所述pH调节部的出料口再与混合器的进料口连通，所述混合器的出料口外接甲醇制氢装置或与加热器的进料口连通，所述加热器的出料口与雾化器的进料口连通，所述雾化器的出料口外接干气制氢装置。