CN205676395U - 一种改造型mtbe深度脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改造型MTBE深度脱硫装置，包括C4罐、C4泵、甲醇罐、甲醇泵、反应进料混合器、反应进料预热器、醚化反应器和蒸馏塔，所述塔前管线上设置有混合器，所述混合器外接有脱硫剂注入泵和脱硫剂罐；其优点在于：1）在MTBE醚化合成后蒸馏塔前加入脱硫剂，仅需增加混合器、脱硫注入泵和脱硫剂罐三个设备，改造简单，十万内就可以建成，无需要在MTBE醚化合成的后道工序中增设MTBE精馏系统，一般一套的精馏系统的投资在二百万以上；MTBE产品从蒸馏塔中下部侧线气相采出，能在MTBE质量不发生变化的情况下，把MTBE总硫从数百甚至上千ppm降低至10ppm以下。

Description

一种改造型MTBE深度脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种针对MTBE进行深度脱硫开发的化工设备，具体是一种改造型MTBE深度脱硫装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，汽车保有量剧增；由于我国汽油品质低，导致大气污染严重、雾霾天气频现，大城市PM2.5严重超标；为应对日益严重的大气污染，我国加快了车用汽油质量标准的升级，对汽油硫含量的限制越来越严格，国Ⅳ车用汽油的硫含量要求小于50ppm，国Ⅴ要求小于10ppm，国家标准委提出自2018年1月起，全国范围将供应国Ⅴ汽油。

甲基叔丁基醚（MTBE）作为汽油添加剂（一般加量为10%-20%），由甲醇与液化气（混合C4）中的异丁烯反应得到，主要用于调节汽油的辛烷值；MTBE中的硫含量会严重影响汽油硫含量的高低，从而直接影响汽油的质量指标；目前，以催化和焦化装置产出液化石油气混合碳四为原料生产的MTBE产品的硫含量变化较大，通常为100～500ppm，有的高达1000ppm以上；生产国Ⅴ车用汽油时，即使采用S-Zorb技术使催化汽油硫质量分数降低到10ppm以下，仍需降低MTBE中硫含量，才能满足国Ⅴ车用汽油的硫含量指标；随着国Ⅴ车用汽油标准实施的临近，对低硫MTBE生产技术的需求越来越迫切。

MTBE是由甲醇与液化气（混合C4）中的异丁烯在催化剂的作用下醚化反应得到；MTBE基本的生产流程为甲醇和混合C4进入反应器，充分反应后的混合物料再进入蒸馏塔进行精馏分离，得到的MTBE产品从蒸馏塔底部出装置，未反应C4和甲醇从蒸馏塔塔顶出装置；为降低MTBE总硫含量，目前国内已经在用或正在开发的技术有：1、液化气深度脱硫，采用先进工艺尽可能脱除MTBE的生产原料液化气中的硫醇及中性硫，从源头控制MTBE总硫，但是该过程中，中性硫不易脱除，还是会造成后续MTBE总硫高；2、碳四脱硫，采用碱洗和类似分子筛吸收组合工艺对气分后碳四原料进行精脱硫，由于碳四占液化气总量的20～40%，碳四精制成本仍较高，且分子筛再生操作复杂、劳动强度大；3、MTBE产品再萃取蒸馏，对醚化合成的MTBE产品进行深度脱硫，在MTBE产品从醚化蒸馏塔底出装置后再进入新增的萃取蒸馏塔，通过添加助剂或催化剂将MTBE中的重组分硫化物进行蒸馏萃取脱除，目前国内主要是使用该工艺，但该工艺需增加萃取蒸馏塔等设备，投资相对较大，且当MTBE中总硫越高助剂或催化剂使用量将越大，运行费用和添加助剂费用实际超过100元/吨，同时MTBE的收率约为99%左右，该工艺仍需改善。

中国专利201110397611.0、201110436368.9、201110259431.6、201210065730.0、201320639129.8、201420097802.4、201520483149等均采用对MTBE产品再进行蒸馏脱硫的方式，新增MTBE产品再精馏系统，包含蒸馏塔或脱硫塔、回流罐、再沸器、泵等设备，一次性投资大；需用蒸汽加热，能耗高；塔底MTBE存在流失问题，MTBE收率不高；部分还必须添加脱硫助剂或催化剂，运行成本高；无法满足当前液态烃硫含量升高及MTBE产品质量要求越来越苛刻的发展需求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，提供综合的，能降低建造成本和运行成本，并提高产品质量的一种改造型MTBE深度脱硫装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：一种改造型MTBE深度脱硫装置，包括C4罐、C4泵、甲醇罐、甲醇泵、反应进料混合器、反应进料预热器、醚化反应器和蒸馏塔，从所述C4罐与所述C4泵流出的C4和从所述甲醇罐与所述甲醇泵中流出的甲醇在所述反应进料混合器中混合，混合后经过所述反应进料预热器加热后进入所述醚化反应器中反应，所述醚化反应器与所述蒸馏塔通过塔前管线相连接，所述塔前管线上设置有混合器，所述混合器侧接有用于输入脱硫剂的脱硫剂注入泵和脱硫剂罐。

所述蒸馏塔的中下部设置有MTBE产品出料管，所述MTBE产品出料管外接有MTBE产品冷却器；所述MTBE产品出料管设置在所述蒸馏塔的从下往上数的第3层到第20层塔板之间。

在所述蒸馏塔的塔下封头焊缝300-2000mm处侧接有重沸器。

所述蒸馏塔的塔底外接有回收塔。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：1）在MTBE醚化合成后蒸馏塔前加入脱硫剂，仅需增加混合器、脱硫注入泵和脱硫剂罐三个设备，改造简单，十万内就可以建成，无需要在MTBE醚化合成的后道工序中增设MTBE精馏系统，一般一套的精馏系统的投资在二百万以上；MTBE产品从蒸馏塔中下部侧线气相采出，能在MTBE质量不发生变化的情况下，把MTBE总硫从数百甚至上千ppm降低至10ppm以下；2）脱硫剂耗量少，运行成本低：可根据不同硫含量和处理量灵活调节脱硫剂添加量，脱硫剂消耗少，运行成本低；3）能耗低、无二次污染：新增的机泵能耗低，基本可以忽略不计；富硫脱硫剂可去加氢装置再利用，无二次污染，无腐蚀，环保且节能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体装置工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：如图所示，标注如下： C4罐1、C4泵2、甲醇罐3、甲醇泵4、反应进料混合器5、反应进料预热器6、醚化反应器7、蒸馏塔8 、塔前管线9、混合器10、脱硫剂注入泵11、脱硫剂罐12、MTBE产品出料管13、MTBE产品冷却器14、重沸器15、回收塔16。

MTBE中硫化氢和低分子硫醇含量极少，主要为二甲基二硫、二乙基二硫、甲乙基二硫、噻吩、硫醚等中性有机硫；中性有机硫在石油化工生产过程一系列脱硫工艺中性质比较稳定，难以脱除；另外，由于这些硫化物的沸点较醚后碳四高，因此原料碳四中的硫化物最终大部分富集到MTBE产品中；针对MTBE产品中硫化物的特性，根据各相组分沸点不同、相间相似相溶等原理，在传统MTBE醚化生产工艺基础上，对醚化后蒸馏塔简单调整，把脱硫剂直接接入塔前管线，达到节省成本和控制质量的双重目的。

一种改造型MTBE深度脱硫装置，包括C4罐1、C4泵2、甲醇罐3、甲醇泵4、反应进料混合器5、反应进料预热器6、醚化反应器7和蒸馏塔8，从C4罐与C4泵流出的C4和从甲醇罐与甲醇泵中流出的甲醇在反应进料混合器中混合，混合后经过反应进料预热器6加热后进入醚化反应器7中反应，醚化反应器7与蒸馏塔8通过塔前管线9相连接，塔前管线9上设置有混合器10，混合器侧接有用于输入脱硫剂的脱硫剂注入泵11和脱硫剂罐12；可以由此处注入脱硫剂，并能根据需要控制脱硫剂的用量；添加的脱硫剂，对MTBE中的硫化物具有更高的溶解吸收性，可将硫化物从MTBE中脱除，不影响MTBE产品纯度及产量。

蒸馏塔8的中下部设置有MTBE产品出料管13，MTBE产品出料管13外接有MTBE产品冷却器14；MTBE产品出料管13设置在蒸馏塔8的从下往上数的第3层到第20层塔板之间；并可以分成第一出料管、第二出料管、第三出料管等几个出料管，此设置是保证蒸馏塔气液平衡和操作调节的一个合理设计；对于新建的MTBE醚化装置蒸馏塔内的塔板数量还可以增加1-20层。

在蒸馏塔8的塔下封头焊缝300-2000mm处侧接有重沸器15，有利于操作，也有利于从蒸馏塔底部排出富硫脱硫剂。

蒸馏塔的塔底外接有回收塔16；回收塔的接入口设置在蒸馏塔的塔底，可以在得到富硫脱硫剂的同时，回收从塔底流失的MTBE；富硫脱硫剂排至储罐，可回收或去加氢装置。

Claims (5)

1.一种改造型MTBE深度脱硫装置，包括C4罐（1）、C4泵（2）、甲醇罐（3）、甲醇泵（4）、反应进料混合器(5)、反应进料预热器(6)、醚化反应器(7)和蒸馏塔(8)，从所述C4罐与所述C4泵流出的C4和从所述甲醇罐与所述甲醇泵中流出的甲醇在所述反应进料混合器中混合，混合后经过所述反应进料预热器（6）加热后进入所述醚化反应器（7）中反应，所述醚化反应器（7）与所述蒸馏塔（8）通过塔前管线(9)相连接，其特征在于：所述塔前管线(9)上设置有混合器(10)，所述混合器侧接有用于输入脱硫剂的脱硫剂注入泵(11)和脱硫剂罐(12)。

2.如权利要求1所述的一种改造型MTBE深度脱硫装置，其特征在于：所述蒸馏塔（8）的中下部设置有MTBE产品出料管（13），所述MTBE产品出料管（13）外接有MTBE产品冷却器（14）。

3.如权利要求2所述的一种改造型MTBE深度脱硫装置，其特征在于：所述MTBE产品出料管（13）设置在所述蒸馏塔（8）的从下往上数的第3层到第20层塔板之间。

4.如权利要求1所述的一种改造型MTBE深度脱硫装置，其特征在于：在所述蒸馏塔（8）的塔下封头焊缝300-2000mm处侧接有重沸器（15）。

5.如权利要求1所述的一种改造型MTBE深度脱硫装置，其特征在于：所述蒸馏塔的塔底外接有回收塔（16）。