CN217246858U - 一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，包括脱硫塔、冷凝器、再沸器、添加剂进料管、富硫组分抽出管；脱硫塔的顶部与冷凝器的一端通过管道连接，冷凝器的另一端通过管道与脱硫塔的一侧连接；脱硫塔的底部与再沸器的一端通过管道连接，再沸器的另一端通过管道与脱硫塔的一侧连接；所述添加剂进料管在脱硫塔上设有多个，添加剂进料管与脱硫塔相通；所述富硫组分抽出管在脱硫塔上设有多个，富硫组分抽出管与脱硫塔相通。本实用新型所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，充分利用低温余热，降低塔釜蒸汽消耗，工艺简单，配置灵活，脱硫效果好，产品收率高，节约能耗。

Description

一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统

技术领域

本实用新型属于化工应用领域，尤其是涉及一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统。

背景技术

甲基叔丁基醚(英文缩写MTBE)，是一种无色、透明、高辛烷值的液体，具有醚类所特有的气味，氧含量为18wt％。MTBE能与汽油很好地互溶，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组分，其作为汽油添加剂，能有效提高汽油辛烷值和汽油燃烧效率、改善汽车性能、减少其他有害物质(如臭氧、苯、丁二烯等)排放，降低汽油的成本。MTBE最主要的用途是作为成品汽油生产原料，占MTBE总需求量的90％以上，此外，MTBE作为重要的基础化工原料，可用于制备高纯异丁烯，生产甲基丙烯酸甲酯、丁基橡胶等化工产品。

MTBE是以混合碳四中的异丁烯和甲醇为原料，在大孔磺酸型阳离子交换树脂催化作用下合成，并经过精制而得到。当前石化企业生产MTBE所用原料来源复杂，原料C4中硫含量较高，导致MTBE产品中硫化物含量较多。据统计，大部分石化企业生产厂家MTBE产品中硫含量为100～600ppm，有的生产厂家产品中硫含量高达1000～2000ppm。

目前我国实施国六汽油标准，要求硫含量小于10ppm，汽油中MTBE的添加量一般为5％-15％，MTBE中的硫含量会直接影响高标号汽油硫含量的高低。另外，作为化工原料时，MTBE硫含量也要求小于10ppm。高硫含量MTBE产品质量不能满足市场要求，产品价格低，销售困难，经济效益差，故需对MTBE产品进行脱硫处理，以满足市场及环保需求。

为生产低硫含量(〈10ppm或更低)MTBE产品，目前工业上多采用后脱硫技术，即对MTBE生产装置中催化蒸馏塔塔底出料MTBE进行脱硫。现有后脱硫技术有单塔蒸馏脱硫工艺；双塔蒸馏脱硫工艺；在MTBE进料管线添加萃取抽硫溶剂的单塔萃取蒸馏工艺；在精馏塔内装填选择性吸附填料的单塔吸附蒸馏工艺；在MTBE进料管线添加萃取防胶剂的双塔萃取蒸馏工艺等，在一定程度上存在设备投资高，能耗高，高硫副产品产率高，脱硫剂/萃取剂单一、针对性差等问题。因此，有必要对现有技术进行优化，开发工艺简单、配置灵活、节能降耗的生产技术，降低操作费用，提高经济效益。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，提供一种工艺简单、配置灵活、脱硫效果好、产品收率高、节约能耗的优化的甲基叔丁基醚脱硫系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，包括脱硫塔、冷凝器、再沸器、添加剂进料管、富硫组分抽出管；

脱硫塔的顶部与冷凝器的一端通过管道连接，冷凝器的另一端通过管道与脱硫塔的一侧连接；

脱硫塔的底部与再沸器的一端通过管道连接，再沸器的另一端通过管道与脱硫塔的一侧连接；

所述添加剂进料管在脱硫塔上设有多个，添加剂进料管与脱硫塔相通；

所述富硫组分抽出管在脱硫塔上设有多个，富硫组分抽出管与脱硫塔相通。

进一步的，所述脱硫塔包括脱硫一塔、脱硫二塔，脱硫一塔的底部和脱硫二塔上部通过用于高硫进料的第十三管路连通。

冷凝器包括一塔冷凝器，脱硫一塔中部连通用于低硫进料的第八管路，脱硫一塔顶部和上部之间通过第九管路连通，一塔冷凝器位于第九管路上，在一塔冷凝器后通过第九管路中部连通采出脱硫后的精制产品流出的第十一管路。

进一步的，再沸器包括一塔再沸器、二塔中间再沸器、二塔再沸器；脱硫一塔底部和下部之间通过第十管路连通，一塔再沸器位于第十管路上，脱硫二塔的顶部和脱硫一塔的下部通过第十二管路连通，脱硫二塔中下部和中上部之间通过第十八管路连通，二塔中间再沸器位于第十八管路上；

脱硫二塔的底部和下部之间通过第十四管路连通，二塔再沸器位于第十四管路上，

脱硫二塔的底部连通采出含硫重质物的第十五管路。

进一步的，富硫组分抽出管包括第十六管路、第十七管路；脱硫一塔的侧部连通第十六管路；脱硫二塔的侧部连通第十七管路；由此连续或间歇性地抽出富硫组分，同含硫重质物一起进入下游装置进行深加工处理。

进一步的，添加剂进料管包括第一管路、第二管路，第三管路，第四管路，第五管路，第六管路，第七管路；第一管路、第二管路，第三管路，第四管路，第五管路，第六管路，第七管路分别与第八管路、脱硫一塔上部、脱硫一塔下部、第九管路、第十管路、第十三管路、第十八管路连通，添加剂由此进入脱硫塔系统。

进一步的，所述脱硫塔包括脱硫单塔；冷凝器包括单塔冷凝器。

脱硫单塔的中部连通第二十七管路，脱硫单塔的顶部和上部之间通过第十九管路连通，单塔冷凝器位于第十九管路上，在单塔冷凝器后通过第十九管路中部连通采出脱硫后的精制产品流出的第二十管路。

进一步的，再沸器包括单塔再沸器、单塔中间再沸器，脱硫单塔中下部和中上部之间通过第三十一管路连通，单塔中间再沸器位于第三十一管路上，脱硫单塔的底部和下部之间通过第三十二管路连通。

单塔再沸器位于第三十二管路上，脱硫单塔的底部连通采出含硫重质物的第三十管路；

富硫抽出管包括第二十八管路、第二十九管路脱硫单塔的中侧部和下侧部分别连通第二十八管路、第二十九管路，由此连续或间歇性地抽出富硫组分，同含硫重质物一起进入下游装置进行深加工处理。

添加剂进料管包括第二十一管路、第二十二管路、第二十三管路、第二十四管路、第二十五管路、第二十六管路；

第二十一管路、第二十二管路、第二十三管路、第二十四管路、第二十五管路、第二十六管路分别与第二十七管路、脱硫单塔上部、脱硫单塔中部、第十九管路、第三十一管路、脱硫单塔下部连通。

进一步地，通过所述一条或多条添加剂进料管加入的添加剂，可以是同一种，也可以是不同种，还可以是按不同比例混合的多种，所述一种或多种添加剂的质量可以任意调整。

进一步地，所述添加剂为高沸点有机物质，馏程范围为70～200℃。

进一步地，所述富硫抽出管可以连续或间歇地抽出富硫组分。

进一步地，所述中间再沸器采用低温余热作为热源，无需使用蒸汽。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统具有以下有益效果：

(1)该优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，采用精馏与萃取相结合的工艺，对MTBE进行脱硫，精馏塔采用单塔或双塔，萃取剂为一种或多种，可有效地脱除MTBE中所含硫组分。

(2)该优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，根据MTBE中所含硫形态及硫含量的不同，针对性地选择在一个或多个位置、以相同或不同比例、加入同种或多种不同馏程范围的添加剂，在脱硫塔侧部设置一条或多条高硫组分抽出管，可以将脱硫塔精馏段可能夹带的轻质硫进一步吸收而不被带入MTBE产品，可以避免高硫组分在脱硫塔底部循环加热引起的结焦聚合，可以避免不同形态的硫在塔内局部聚集影响萃取精馏效果，使所含硫组分及时有效地被移走或萃取至塔釜，在一定程度上减少含硫副产物中MTBE的损失，提高产品收率和脱硫效果。

(3)该优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，在不同位置加入同种或多种不同馏程范围的添加剂，可以在一定程度上降低脱硫塔的回流及塔釜温度，从而减小塔径，降低设备投资和能耗。

(4)该优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，设置中间再沸器，充分利用低温余热，仅一塔再沸器或单塔再沸器使用少量蒸汽，节约能耗。

(5)该优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，添加剂加入量仅为MTBE进料量的0.05～1wt％，MTBE产品中硫含量可脱至5～10ppm或更低，MTBE产品收率为95.5～99.5％，该系统工艺简单，配置灵活，添加剂加入量少，脱硫效果好，MTBE收率高。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统示意图；

图2为本实用新型实施例2所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统示意图。

附图标记说明：

1、脱硫一塔；2、脱硫二塔；3、一塔冷凝器；4、一塔再沸器；5、二塔再沸器；6、二塔中间再沸器；7、脱硫单塔；8、单塔冷凝器；9、单塔再沸器；01、第一管路；02、第二管路；03、第三管路；04、第四管路；05、第五管路；06、第六管路；07、第七管路；08、第八管路；09、第九管路；10、第十管路；11、第十一管路；12、第十二管路；13、第十三管路；14、第十四管路；15、第十五管路；16、第十六管路；17、第十七管路；18、第十八管路；19、第十九管路；20、第二十管路；21、第二十一管路；22、第二十二管路；23、第二十三管路；24、第二十四管路；25、第二十五管路；26、第二十六管路；27、第二十七管路；28、第二十八管路；29、第二十九管路；30、第三十管路；31、第三十一管路；32、第三十二管路；33、单塔中间再沸器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1：

如图1所示，第一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，包括脱硫一塔1、脱硫二塔2、一塔冷凝器3、一塔再沸器4、二塔再沸器5、二塔中间再沸器6、低硫MTBE进料管的第八管路08、高硫MTBE进料管的第十三管路13。脱硫一塔1中部连通第八管路08，第八管路08构成低硫MTBE进料管，含有一定量硫组分的粗品MTBE由此进入脱硫一塔1，脱硫一塔1顶部和上部之间通过第九管路09连通，第九管路09构成回流管，一塔冷凝器3位于回流管上，在一塔冷凝器3后通过第九管路09中部连通第十一管路11，由此采出脱硫后的精制MTBE产品，脱硫一塔1底部和下部之间通过第十管路10连通，第十管路10构成一塔循环管，一塔再沸器4位于一塔循环管上，脱硫一塔1底部和脱硫二塔2上部通过第十三管路13连通，第十三管路13构成高硫MTBE进料管，脱硫一塔1底部富集硫组分的物料由此进入脱硫二塔2，脱硫二塔2顶部和脱硫一塔1下部通过第十二管路12连通，富集硫组分的物料在脱硫二塔2中二次脱硫后的粗MTBE物料由此返回脱硫一塔1进行回收，脱硫二塔2中下部和中上部之间通过第十八管路18连通，第十八管路18构成中间循环管，二塔中间再沸器6位于中间循环管上，脱硫二塔2底部和下部之间通过第十四管路14连通，第十四管路14构成二塔循环管，二塔再沸器4位于二塔循环管上，脱硫二塔2底部连通第十五管路15，由此采出含硫重质物，脱硫一塔1侧部连通第十六管路16，脱硫二塔2侧部连通第十七管路17，第十六管路16和第十七管路17构成富硫组分抽出管，由此连续或间歇性地抽出富硫组分，同含硫重质物一起进入下游装置进行深加工处理。第一管路01、第二管路02，第三管路03，第四管路04，第五管路05，第六管路06，第七管路07分别与第八管路08、脱硫一塔1上部、脱硫一塔1下部、第九管路09、第十管路10、第十三管路13、第十八管路18连通，添加剂由此进入脱硫塔系统。

实施例2：

如图2所示，第二种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，包括脱硫单塔7、单塔冷凝器8、单塔再沸器9、单塔中间再沸器33、低硫MTBE进料管的第二十七管路27。脱硫单塔7中部连通第二十七管路27，第二十七管路27构成低硫MTBE进料管，含有一定量硫组分的粗品MTBE由此进入脱硫单塔7，脱硫单塔7顶部和上部之间通过第十九管路19连通，第十九管路19构成回流管，单塔冷凝器8位于回流管上，在单塔冷凝器8后通过第十九管路19中部连通第十一管路11，由此采出脱硫后的精制MTBE产品，脱硫单塔7中下部和中上部之间通过第三十一管路31连通，第三十一管路31构成中间循环管，单塔中间再沸器10位于中间循环管上，脱硫单塔7底部和下部之间通过第三十二管路32连通，第三十二管路32构成循环管，单塔再沸器9位于循环管上，脱硫单塔7底部连通第三十管路30，由此采出含硫重质物，脱硫单塔7中侧部和下侧部分别连通第二十八管路28、第二十九管路29，第二十八管路28、第二十九管路29构成富硫抽出管，由此连续或间歇性地抽出富硫组分，同含硫重质物一起进入下游装置进行深加工处理。

以40t/h原料MTBE，硫含量为60～100ppm，硫形态为噻吩硫、甲基乙基硫醚、二甲基二硫醚、二甲基噻吩等为例，采用双塔萃取精馏工艺。

实施例(1.1)：仅在低硫MTBE进料管加入0.1wt％添加剂，脱硫后MTBE中硫含量〈8ppm，收率〉98％。

实施例(1.2)：分别在低硫MTBE进料管、一塔循环管、高硫MTBE进料管加入三种不同添加剂(馏程范围由低到高)，加入量分别为0.05wt％、0.03wt％、0.02wt％，脱硫后MTBE中硫含量〈3ppm，收率〉99％。

与实施例(1.1)相比，实施例(1.2)中脱硫一塔回流量降低了20％，脱硫二塔进料量降低了25％，总能耗降低约30％，不仅提高了脱硫效果和产品收率，还表现出明显的节能效果。

一定程度上降低了精馏操作回流和塔釜温度，避免硫组分在塔内局部聚集，可有效地脱除甲基叔丁基醚中所含硫至5～10ppm或更低含量，设置中间再沸器，充分利用低温余热，降低塔釜蒸汽消耗，工艺简单，配置灵活，脱硫效果好，产品收率高，节约能耗。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：包括脱硫塔、冷凝器、再沸器、添加剂进料管、富硫组分抽出管；

脱硫塔的顶部与冷凝器的一端通过管道连接，冷凝器的另一端通过管道与脱硫塔的一侧连接；

脱硫塔的底部与再沸器的一端通过管道连接，再沸器的另一端通过管道与脱硫塔的一侧连接；

所述添加剂进料管在脱硫塔上设有多个，添加剂进料管与脱硫塔相通；

所述富硫组分抽出管在脱硫塔上设有多个，富硫组分抽出管与脱硫塔相通。

2.根据权利要求1所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：所述脱硫塔包括脱硫一塔(1)、脱硫二塔(2)，脱硫一塔(1)的底部和脱硫二塔(2)上部通过用于高硫进料的第十三管路(13)连通；

冷凝器包括一塔冷凝器(3)，脱硫一塔(1)中部连通用于低硫进料的第八管路(08)，脱硫一塔(1)顶部和上部之间通过第九管路(09)连通，一塔冷凝器(3)位于第九管路(09)上，在一塔冷凝器(3)后通过第九管路(09)中部连通采出脱硫后的精制产品流出的第十一管路(11)。

3.根据权利要求2所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：再沸器包括一塔再沸器(4)、二塔中间再沸器(6)、二塔再沸器(5)；脱硫一塔(1)底部和下部之间通过第十管路(10)连通，一塔再沸器(4)位于第十管路(10)上，脱硫二塔(2)的顶部和脱硫一塔(1)的下部通过第十二管路(12)连通，脱硫二塔(2)中下部和中上部之间通过第十八管路(18)连通，二塔中间再沸器(6)位于第十八管路(18)上；

脱硫二塔(2)的底部和下部之间通过第十四管路(14)连通，二塔再沸器(5)位于第十四管路(14)上。

4.根据权利要求3所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：脱硫二塔(2)的底部连通采出含硫重质物的第十五管路(15)。

5.根据权利要求3所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：富硫组分抽出管包括第十六管路(16)、第十七管路(17)；脱硫一塔(1)的侧部连通第十六管路(16)；脱硫二塔(2)的侧部连通第十七管路(17)；

添加剂进料管包括第一管路(01)、第二管路(02)，第三管路(03)，第四管路(04)，第五管路(05)，第六管路(06)，第七管路(07)；第一管路(01)、第二管路(02)，第三管路(03)，第四管路(04)，第五管路(05)，第六管路(06)，第七管路(07)分别与第八管路(08)、脱硫一塔(1)上部、脱硫一塔(1)下部、第九管路(09)、第十管路(10)、第十三管路(13)、第十八管路(18)连通。

6.根据权利要求1所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：所述脱硫塔包括脱硫单塔(7)；冷凝器包括单塔冷凝器(8)；

脱硫单塔(7)的中部连通第二十七管路(27)，脱硫单塔(7)的顶部和上部之间通过第十九管路(19)连通，单塔冷凝器(8)位于第十九管路(19)上，在单塔冷凝器(8)后通过第十九管路(19)中部连通采出脱硫后的精制产品流出的第二十管路(20)。

7.根据权利要求6所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：再沸器包括单塔再沸器(9)、单塔中间再沸器(33)，脱硫单塔(7)中下部和中上部之间通过第三十一管路(31)连通，单塔中间再沸器(33)位于第三十一管路(31)上，脱硫单塔(7)的底部和下部之间通过第三十二管路(32)连通；

单塔再沸器(9)位于第三十二管路(32)上，脱硫单塔(7)的底部连通采出含硫重质物的第三十管路(30)。

8.根据权利要求6所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：富硫抽出管包括第二十八管路(28)、第二十九管路(29)脱硫单塔(7)的中侧部和下侧部分别连通第二十八管路(28)、第二十九管路(29)。

9.根据权利要求6所述的一种优化的甲基叔丁基醚脱硫系统，其特征在于：添加剂进料管包括第二十一管路(21)、第二十二管路(22)、第二十三管路(23)、第二十四管路(24)、第二十五管路(25)、第二十六管路(26)；

第二十一管路(21)、第二十二管路(22)、第二十三管路(23)、第二十四管路(24)、第二十五管路(25)、第二十六管路(26)分别与第二十七管路(27)、脱硫单塔(7)上部、脱硫单塔(7)中部、第十九管路(19)、第三十一管路(31)、脱硫单塔(7)下部连通。

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