Особенности технологического процесса синтезирования высокооктанового кислородсодержащего компонента автобензина алкилированием метанола изобутиленом

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Физико-химические основы процесса

Назначение процесса -- синтезирование высокооктанового кислородсодержащего компонента автобензина алкилированием метанола изобутиленом:

Целевой продукт - метил-третбутиловый эфир (МТБЭ) является бесцветной жидкостью, которая образует азеотропные смеси с водой и метанолом и имеет низкую растворимость в воде (4,2 г/100 мл).

Физические свойства МТБЭ представлены в таблице ниже.

Таблица 1 - Физические свойства метил-третбутилового эфира

МТБЭ имеет хорошую растворимость в бензине. Топливные характеристики: Октановое число по исследовательскому методу - 115-135. Октановое число по моторному методу - 100-101.

Метил-трет-бутиловый эфир получают одностадийно, присоединяя метанол CH3OH к изобутилену (2-метилпропену) C4H8. При температуре не выше 75°С и давлении ниже 1,2 МПа.

Реакция экзотермическая и обратимая. Тепловой эффект реакции - Q реакции = 11,73 ккал/моль (в жидкой фазе, при 70°С).

С понижением температуры равновесие реакции смещается в сторону образования метил-трет-бутилового эфира.

Реакция идет по цепному карбкатионному механизму с выделением 66 кДж/моль тепла.

1. Первой стадией алкилирования метилового спирта изобутиленом является протонирование гидрид-ионом кислотного катализатора:

2. Полученый третичный бутеновый карбкатион реагирует с метиловым спиртом (при его избытке):

3. Отделившийся протон вступает в реакцию с изобутиленом (стадия 1).

4. Обрыв цепи может происходить в следствие возврата протона к катализатору:

Все побочные реакции поддерживаются на минимально допустимом уровне. Обычно реакцию образования МТБЭ ведут с небольшим избытком метанола чтобы ограничить реакцию димеризации изобутилена с образованием диизобутилена.

Поскольку реакция является равновесной и степень превращения растёт с понижением температуры и разбавления изобутилена метанолом, то разные фирмы используют разные приёмы, чтобы получить наибольше конверсии. Наиболее характерным из них является понижение температуры в заключительном пространстве реакционной зоны.

Известны два метода синтеза метил-трет-алкиловых эфиров из трет-олефинов и спиртов, они связаны с использованием гомогенных и гетерогенных катализаторов кислотно-основного типа:

+Н+ +СН3ОН -Н+ (СН3)2С = СН2 (СН3)3С+ (СН3)3С - О - СН3 > (СН3)3С - СО - СН3

химический третбутиловый метанол каталитический

Равновесие реакции смещено вправо при увеличении давления и понижении температуры.

В роли гомогенных катализаторов предлагались минеральные кислоты - серная, фосфорная, соляная, борная, катализаторы типа Фриделя-Крафтса, органические сульфокислоты. Серная кислота наиболее эффективный катализатор, так как в интервале температур 50 - 120°С и давлении 1 - 2 МПа при использовании 10 - 50% серной кислоты достигается превращение изобутилена в МТБЭ 93 - 98%.

Фосфорная, борная и органические кислоты более слабые катализаторы и, как следствие, используются при более высокой температуре (до 150°С), что плохо сказывается на термодинамике, потому что с увеличением температуры равновесие смещается в сторону распада эфиров, снижается селективность вследствие увеличения доли побочных реакций, которые имеют более высокую энергию активации в сравнении с основными реакциями. Общим недостатком большинства перечисленных гомогенных катализаторов - высокая коррозионная активность среды. Как следствие, необходимо использовать оборудование из дорогостоящих материалов. Помимо коррозионной активности, минусом является низкая селективность процесса и трудности выделения катализатора из реакционных смесей. Эти изъяны могут быть в значительной степени устранены с использованием гетерогенных катализаторов.

В роли гетерогенных катализаторов выступают оксидные катализаторы как кислого (оксиды алюминия, никеля и др. металлов) так и основного характера, активированных углей с функциональными сульфо- и карбоксильными группами минеральных кислот и их солей на твердом носителе, цеолитов, ионообменных смол. Минус оксидных катализаторов состоит в более слабом характере их каталитического действия в сравнении с серной кислотой, и, как следствие, потребность в повышенных температурах (около 100°С). Исследуя каталитические свойства гетерокислот и их серебряных и медных солей, на твердом носителе, выявлено, что сами кислоты намного активнее их солей, а селективность 95 - 100% зависит от пористости носителя, которая уменьшается в ряду: SiO2 > Al2O3 > MgO.

Кроме того, эти катализаторы характеризуются сложной технологией процесса приготовления. Реакцию синтеза метил-трет-бутилового эфира можно проводить и на синтетических цеолитах типа ZSM - 5, ZSM - 11, так как достаточно высок выход продукта 86 - 90% и селективность 100%, они устойчивы к термическим изменениям, но им присущи серьезные технологические недостатки, затрудняющие их использование в промышленном процессе синтеза МТБЭ. Наибольшую эффективность для синтеза показали сульфированные ионообменные смолы, а использование фосфорнокислых и карбоксильных производных, имеющих слабую кислотную функцию, ограничено лабораторными испытаниями. Основные трудности, возникающие при использовании сульфокатионитов, которые являются самыми распространенными в промышленности для получения МТБЭ, связаны с большими гидродинамическими сопротивлениями слоя. Для получения нужной совокупности катализируемых массообменных и гидродинамических свойств, созданы высокоэффективные формованные ионитные катализаторы, отличающиеся от стандартных катионитов, используемых ранее, большими размерами гранул и высокой механической прочностью.

На сегодняшний день применяются бифункциональные катализаторы, получаемые нанесением на сильнокислые катиониты благородных металлов, например, в тонко распыленном виде, используют для одновременного гидрирования нежелательных примесей в углеводородных фракциях в процессе этерификации.

2. Сырьё синтеза МТБЭ

МТБЭ синтезируют смешением метилового спирта и изобутилена.

На сегодняшний день мировое производство метилового спирта более 20 млн. т/год.

Синтезируют метиловый спирт газофазной реакцией моноксида углерода с водородом в присутствии специальных катализаторов. В промышленности используются две схемы, отличающихся применяемым в них катализатором и допускающие проводить процесс при высоком (20-35 МПа) давлении и температуре 370-420°С или низком (3-5 МПа) давлении и температуре 250-300°С. Второй способ менее энергоемок, проще в аппаратурном проведении и экономней.

В промышленности сырьевыми источниками метилового спирта являются: 74% - природный газ, 20% - нефтяные дистилляты и остатки, 4% - сжиженные нефтяные газы и 2% - уголь.

Помимо метилового спирта сырьём для промышленного производства метил-трет-бутилового эфира является изобутилен. В промышленности существует множество методов его получения. Чаще всего в качестве сырья берется фракция С4 пиролиза прямогонного бензина, содержащая в себе (после экстракции бутадиена) - 50% изобутилена, и фракцию С4 каталитического крекинга, с более низким (15-17%) содержанием изобутилена.

В последнее время выросло использование изобутилена, синтезируемого дегидрированием изобутана в псевдоожиженном слое алюмохромового катализатора.

В странах, где есть нефтедобыча из попутных газов выделяют н-бутан, из которого и получают изобутилен, направляемый на производство метил-трет-бутиловый эфир.

Основным показателем, влияющим на развитие производства метил-трет-бутилового эфира, предстает нехватка изобутилена.

Таблица 2 - Физико-химические и тепловые характеристики метанола, изобутилена и МТБЭ

3. Особенности технологического оформления процесса

Виды реакционных устройств.

Существующие в промышленности технологии синтеза метил-трет-бутилового эфира имеют различие между собой в типе реакционного устройства, предопределяемым его рабочими условиями (изотермические, адиабатические, «каталитической перегонки» или их комбинирование); потребностью (или ее отсутствием) рециркуляции отработанной изобутилен-содержащей фракции (определяется остаточным содержанием изобутилена в случае направления этой фракции на дегидрирование с целью синтеза бутадиена).

Около пятидесяти процентов мирового производства метил-трет-бутилового эфира проводятся по технологиям фирм «Snamprogetti» (29%) и «Huels» (23%). Их отличие состоит в реакционном узле. При его эксплуатации необходима эффективное терморегуляция. На большинстве установок производства метил-трет-бутилового эфира оба реактора работают в адиабатических условиях.

Однако, есть и исключение - установки фирм «Snamprogetti» и «Huels»/UOP. Здесь трубчатые реакторы работают в изотермических условиях, которые обеспечиваются беспрерывным охлаждением продуктов в выносном холодильнике.

Рециркуляция части продуктов реакции в зону реакции с целью уменьшения подъема температуры в этой зоне (не больше 140°С) всегда проводится, когда применяются реакторы со стационарным слоем катализатора. В реакторе с расширяющимся слоем катализатора (процесс IFP) использован принцип восходящего потока реагирующей смеси, обеспечивающий перемешивание катализатора. Расширение слоя составляет 20-30%. При конструировании реактора данного типа основной задачей является исключение местных перегревов в реакционной зоне.

Нередко совмещают в одном аппарате и реакционную зону, и колонну выделения метил-трет-бутилового эфира. Здесь происходит «каталитическая перегонка». Лицензиарами такой технологии являются фирмы IFP, UOP, «CD Fech».

Сущность «каталитической перегонки» в следующем:

Синтез метил-трет-бутилового эфира из метилового спирта и изобутилена является равновесной экзотермической реакцией, которая проходит в присутствии катализатора кислотного типа: сульфированного сополимера стирола с дивинилбензолом. Отличие этого катализатора состоит в том, что он изготовлен в виде колец Рашига или шариков формованием сульфокатионита со специальным образцом полимера.

Особенность «каталитической перегонки» состоит в проведении в одном аппарате двух процессов: химической реакции, проходящей в присутствии катализатора, и извлечения целевого продукта из реакционной смеси.

Как правило аппарат для «каталитической перегонки» представляет собой ректификационную систему, в средней части которой обычно вмонтировано реакционное устройство, заполненное катализатором. Целевой продукт в зависимости от вида выводится из колонны «каталитической перегонки» либо сверху в паровой фазе, либо снизу в жидкой фазе. И в том, и в другом случаях он может соответствовать техническим требованиям и, следовательно, выводиться с установки без дополнительной очистки.

Метил-трет-бутиловый эфир выходит с установки снизу колонны в жидкой фазе. Сверху колонны в паровой фазе выходит отработанная углеводородная фракция, которая содержит не вступивший в реакцию метиловый спирт. Метиловый спирт связывается с углеводородами C4 азеотропную смесь. Вывод метил-трет-бутилового эфира с низа ректификационной колонны по мере его образования позволяет достичь при небольшом избытке метилового спирта (по сравнению со стехиометрическим) практически полного превращения изобутилена.

При недостатке метилового спирта достигается практически полная его конверсия. Как следствие нет необходимости использования блока отмывки отработанной изобутан-изобутиленовой фракции и регенерации метилового спирта с целью его рециркуляции, как следствие, упрощается технология получения метил-трет-бутилового эфира.

Рациональность применения «каталитической перегонки» только в случае равновесных реакций, если удаление образующегося продукта из реакционной смеси даёт практически полную конверсию исходных веществ. Необходимо учитывать следующие положения: температура и давление химического процесса и перегонки должны быть примерно одинаковыми; значения летучести конечных продуктов реакций и исходных реагентов должны в достаточной степени различаться и соответствовать определенному порядку. В частности, наибольшая эффективность достигается в том случае, когда летучесть продуктов ниже (или выше) летучести исходных веществ или, когда летучесть каждого исходного вещества меньше летучести одного из продуктов, но больше летучести другого.

Технологии получения МТБЭ.

1. Технология «Snamprogetti».

Данный процесс позволяет использовать в качестве сырья фракции С4 с любым содержанием изобутилена без ограничений.

В предлагаемой технологии существует три варианта получения метил-трет-бутилового эфира: при стандартной (97-98%), высокой (99% и выше) и ультравысокой (99,9%) конверсии изобутилена (соответственно SR, HR и UHR). Основную долю продукта, выходящего из реактора, составляет метил-трет-бутиловый эфир.

Рисунок 1 - Схема получения метил-трет-бутилового эфира «Snamprogetti»: 1 - реактор; 2 - кипятильник; 3 - холодильник; 4 - теплообменник; 5,7,8 - колонны выделения соответственно метил-трет-бутилового эфира, отработанной углеводородной фракции и метилового спирта; 6 - ёмкость; I - метиловый спирт; II - углеводородная фракция; III - циркулирующий метанол; IV - отработанная углеводородная фракция; V - вода; VI - МТБЭ

Циркулирующий (III) и свежий (I) метиловый спирт подается на смешение с углеводородной фракцией С4 (II), затем смесь подается на нагрев в кипятильнике (2) и поступает ректор (1), где в присутствии катализатора образуется эфир. Температурный режим регулируется выносным холодильником (3). Прореагировавшая смесь после охлаждения в теплообменнике (4) подается на разделение в колонну (5), метил-трет-бутиловый эфир уходит с низа колонны и разделяется на два потока, первый нагревается в кипятильнике (2) и подается на подогрев куба колонны (5), а второй проходит через теплообменник (4) и выводится с установки. С верха уходят пары и немного метил-трет-бутилового эфира, пары проходят холодильник (3). Пары метил-трет-бутилового эфира конденсируются в ёмкости (6), а смесь поступает в колонну (7), служащей для отделения отработанной углеводородной фракции (IV). Метиловый спирт охлаждается в теплообменнике (4), подается в колонну (8), где происходит отделение его от воды (V). Метанол выводится с верха колонны, конденсируется в ёмкости (6) и потоком (III) поступает на смешение с исходными реагентами.

2. Технология «Chemische Werke Huels».

Получение метил-трет-бутиловый эфир в присутствии кислотных ионообменных смол в жидкой фазе при температуре не выше 100°С. Характеризуется гибкостью в отношении сырья, конверсии и качества получаемых продуктов. При рабочих условиях процесса все компоненты фракции С4, кроме изобутилена, являются инертными. Побочными продуктами выступают диизобутилен и трет-бутиловый спирт.

Рисунок 2 - Схема получения МТБЭ «Chemische Werke Huels»: 1 - подогреватель; 2 - реактор; 3 - система охлаждения реактора; 4, 5 - колонны соответственно выделения отработанной углеводородной фракции и регенерации метилового спирта; 6 - холодильник; 7 - ёмкость; I - углеводородная фракция; II-отработанная углеводородная фракция; III - водяной пар; IV - вода; А - смесь углеводородов с высоким содержанием МТБЭ для смешения с бензином (первый вариант); Б - МТБЭ после реакции с низкой конверсией изобутена (второй вариант); В - чистый метил-трет-бутиловый эфир (третий вариант)

Метанол в смеси с углеводородной фракцией (I, II) подается в трубчатый подогреватель (1), который нагревается за счет тепла водяного пара, затем в реактор (2). Реакционная зона состоит из нескольких секций, отличающихся друг от друга температурой. Первая секция включает трубчатый реактор со стационарным слоем катализатора, который реагенты проходят сверху вниз. В этой секции реагирует основная часть изобутилена. Равномерность температурного режима по всей длине реактора достигается за счет системы водяного охлаждения (3), которая отводит тепло. Реакция завершается в реакторе типа шахтной печи при более низкой температуре. Здесь может выделяться смесь углеводородов с высоким содержанием МТБЭ для смешения с бензином (А).

Предлагается три варианта дальнейшей переработки, выходящей из реакторного блока реакционной смеси: без применения дистилляционной колонны, с применением одной или двух дистилляционных колонн.

Чистота полученного МТБЭ и конверсия изобутилена, зависящая от соотношения метанол: изобутилен, связаны между собой, потому что избыток метанола остается в кубовом остатке вместе с эфиром. Следовательно, дальнейшая дистилляция проводится с целью отделения непрореагировавшей углеводородной фракции (II).

В колонне дистилляции (4) конденсируется эфир после реакции с низкой конверсией изобутилена (Б) внизу колонны. Подогревателем (1) с водяным паром (III) расположен в кубе колонны. Пары углеводородной фракции (II) уходят с верха колонны, проходят холодильник (6), ёмкость (7) и подаются на смешение.

К достоинству технологии относят возможность синтеза специального сорта метил-трет-бутилового эфира для химических целей при специальном режиме работы установки. Тогда эфир, практически не содержащий спирта, уходит с установки кубовым остатком второй дистилляционной колонны. Аппаратурное представление аналогично дистилляционной колонне (4,5).

3. Технология «Erdolchemies»

Является наименее энергоемкой из всех разработанных за рубежом. Также к достоинствам: не высокие капитальные затраты; проведение реакции без использования трубчатого реактора; высокую гибкость по отношению к качеству используемого сырья (содержание изобутилена во фракции С4 может изменяться от 5 до 60% масс.); менее энергозатратна на стадии извлечения метилового спирта из отработанной фракции С4 и из эфира при применении в процессе адсорбции. Технологию составляют три стадии: получение эфира, отгонки фракции С4, извлечения спирта.

Рисунок 3 - Схема технологии «Erdoichemie»: 1, 2 - реакторы; 3 - теплообменник; 4 - колонна выделения МТБЭ; 5 - емкость; 6 - холодильник; 7 - адсорбционная колонна; 8 - кипятильник; I - метанол; II - возвратный метанол; III - шихта; IV- отработанная углеводородная фракция; V - углеводородная фракция; VI - МТБЭ

Свежий (I) и рециркулирующий (II) метиловый спирт с углеводородными газами подогревается в теплообменнике (3) и подается в два последовательных реактора (1,2), где образуется эфир. Охлаждаясь в теплообменнике (3), шихта (III) подается в колонну разделения метил-трет-бутилового эфира (4), где отделяется эфир (VI), проходящий теплообменник (3) и выходящий с установки. Спирт выводится с верхней части колонны, охлаждается в холодильнике (6) и подается в ёмкость (5), откуда конденсат направляется обратно на разделение (4), а газ направляется на адсорбцию в аппараты (7) для извлечения метилового спирта.

4. Технология IFP.

Рисунок 4 - Схема получения МТБЭ IFP: 1, 2 -основной и дополнительный реакторы; 3, 5 - колонны выделения метил-трет-бутилового эфира и регенерации метилового спирта; 4 - аппарат для извлечения спирта промывкой отработанной углеводородной фракции водой; 6 -холодильник; 7 - ёмкость; 8 - кипятильник; I - углеводородная фракция; II - метиловый спирт; III - возвратный метиловый спирт; IV - отработанная углеводородная фракция; V - вода; VI - МТБЭ

Здесь используется два реактора: основной и дополнительный. В начале реакцию проводят в основном реакторе до определенной конверсии, а завершают в дополнительном реакторе. Разделение продуктов осуществляется в одной ректификационной колонне, сверху которой выводится отработанная углеводородная фракция, а снизу - метил-трет-бутиловый эфир.

Углеводородной фракция (I) и метиловый спирт свежий и рециркулирующий (II,III) смешиваются и поступают последовательно в систему реакторов (1,2). Далее реакционная смесь поступает в колонну выделения эфира (3). Снизу колонны (3) производится вывод МТБЭ (VI). Несконденсировавшаяся углеводородная фракция поступает в аппарат (4) где извлекается метанол с помощью промывки водой (V). Отработанная фракция (IV) уходит с установки, а смесь метилового спирта с водой подается в колонну регенерации спирта (5). Здесь проходит разделение: рециркулирующий метанол (III) уходит на смешение, а отделенная вода (V) подается на промывку колонны (5).

5. Процесс по НИИМСК.

Рисунок 6 - Схема технологии НИИМСК: 1 - реакционно-ректификационный аппарат; 2 - абсорбционная колонна извлечения метилового спирта отмывкой отработанной углеводородной фракции водой; 3 - колонна регенерации спирта; 4 - холодильник; 5 - ёмкость; 6 - кипятильник; 7 - теплообменник; I - углеводородная фракция; II - метанол; III - МТБЭ; IV - отработанная углеводородная фракция; V - вода; VI - возвратный метанол

Технология подразумевает применение отечественного формованного сульфокатионита, который характеризуется высокой активностью, длительным сроком службы, практичными размерами и формой гранул, что благоприятствовало созданию весьма эффективной конструкции реактора. Примененный в технологии способ «каталитической перегонки» позволяет достичь конверсии изобутилена 99% и выше.

Схема технологии включает в себя две колонны: абсорбционную для извлечения и ректификационную для регенерации метилового спирта. Промывочная вода и метиловый спирт возвращаются в технологический цикл. Сырьем для синтеза могут служить фракции С4 различных процессов с содержанием изобутилена 10-65% (масс.).

Помимо МТБЭ чистотой 97-99% как компонента моторного топлива данный процесс даёт возможность синтезировать МТБЭ высокой степени чистоты не менее 99,5%, что достигается дополнительной очисткой продукта в отдельной ректификационной колонне.

Реакционно-ректификационная колонна (1) состоит из реакционного пространства с катализаторным слоем формованного сульфокатионита и ректификационного блока. Метиловый спирт чистый и циркулирующий (II,VI) подаётся в колонну на верхнюю часть реакционного пространства, а углеводородная фракция (I) на нижнюю. После протекания реакции в ректификационном блоке происходит отделение эфира и непрореагировавших компонентов. Метил-трет-бутиловый эфир (III) уходит снизу колонны и с установки. Отработанная фракция подается в абсорбционную колонну (2) извлечения метанола промывкой водой (V). Сверху колонны выводится отработанная углеводородная фракция (IV), а смесь метанола с водой поступает в колонну регенерации метанола (3). В колонне производится разделение: циркулирующий метанол (VI) направляется на смешение, а отделенная вода (V) поступает в абсорбционную колонну (2).

6. Технология ОАО НИИ "Ярсинтез".

Требования к качеству сырья:

* Изобутан-изобутиленовая фракция дегидрирования изобутана пригодна для использования в производствах эфиров, без дополнительной очистки или подготовки.

* Метанол соответствует ГОСТ 2222-95, высший сорт.

Катализаторы синтеза:

В технологии применяются ионитные формованные катализаторы КИФ и КУ-2ФПП разработанные в ОАО НИИ "Ярсинтез".

Описание процесса:

Реакция проходит в мягких условиях (температура 50ч80°С, давление 4ч12 ат.)

Достоинствами процесса являются надежность и простота.

Технология включает в себя:

- узел синтеза и выделения эфира;

- узел очистки непрореагировавших углеводородов от метанола и рекуперации метанола;

Получение и выделение МТБЭ проходит в реакционно-ректификационном аппарате, включающем в себя две ректификационных и одну реакционную зон. Здесь применяется крупногранулированный формованный катализатор, совмещающий в себе высокие кислотно-каталитические свойства и свойства массообменной насадки с высокими гидродинамическими показателями, что позволяет эффективно решать вопрос конструкции реакционной зоны.

Данный катализатор позволяет эффективно реализовывать «каталитическую дистилляцию», основанную на противотоке реагентов и внутреннем теплосъеме. Она снимает термодинамические ограничения и позволяет применять теплоту экзотермической реакции для непрерывного разделения и вывода продуктов. Конверсия третичных олефинов достигает 99%. Концентрация целевого эфира в товарном продукте может составлять более 99%.

Отработанная углеводородная фракция - изобутан или изопентан, возвращаются на стадию дегидрирования.

Принципиальная технологическая схема процесса получения эфиров представлена на рисунке.

Рисунок 7 - Схема технологии ОАО НИИ "Ярсинтез": Р-1 - реактор испарительно-адиабатического типа; К-3 - реакционно-ректификационный аппарат; К-4 - колонна водной отмывки; К-5 - колонна регенерации метилового спирта

Углеводородная фракция со стадии дегидрирования и метанол, предварительно смешиваясь в заданном соотношении, поступают в реактор Р-1, предназначенный получения основного количества МТБЭ.

Реактор Р-1 представляет собой реактор испарительно-адиабатического типа. Здесь снятие теплоты реакции производится за счет испарения части реакционной массы. Процесс испарения контролируется давлением в реакторе.

Реакционная масса выводится из реактора Р-1 с верха аппарата двумя потоками: в паровой и жидкой фазе. Оба потока направляются в реакционно-ректификационный аппарат.

Реакционно-ректификационный аппарат К-3 включает три зоны:

- верхнюю ректификационную (для разделения непрореагировавших углеводородов С4 от спирта и МТБЭ);

- среднюю реакционно-ректификационную, наполненную катализатором (для синтеза МТБЭ и его вывода из зоны реакции).

- нижнюю ректификационную (для отделения метил-трет-бутилового эфира от углеводородов С4 и метилового спирта).

Реакционная масса из реактора Р-1 подается в аппарат К-3 под слой катализатора.

Катализатор в аппарате К-3 расположен в виде трех слоев на опорно-распределительных тарелках специальной конструкции.

Наверх катализатора в К-3 подается спирт. С верхней части аппарата К-3 отбирается бутан-бутиленовая фракция, которая подается в колонну К-4 водной отмывки С4-фракции от растворенного в ней метилового спирта.

Реакционно-ректификационный аппарат, представленный в данном описании как единый аппарат К-3, может быть конструктивно выполнен и в другом материальном оформлении, а именно с организацией всех трех зон в разных аппаратах или в любом другом сочетании двух зон в одном аппарате.

Кубовый продукт колонны К-3 - товарный МТБЭ уходит с установки.

На верх колонны К-4 подается вода.

С верхней части колонны К-4 выводится отмытая углеводородная фракция, возвращаемая затем на стадию дегидрирования.

Промывная вода с метанолом из куба колонны К-4 направляется в качестве питания в колонну К-5, предназначенную для отгонки метанола от воды.

ОАО НИИ "Ярсинтез" Обогрев колонны К-5 производится водяным паром с помощью выносного кипятильник.

Спирт отбираемый с верха колонны К-5, возвращается в ёмкость со свежим метиловым спиртом.

Фузельная вода из куба колонны К-5 подается на верх колонны К-4.

Достоинства процесса ОАО НИИ "Ярсинтез":

Процесс ОАО НИИ "Ярсинтез" является более прогрессивной в сравнении с зарубежными аналогами, которые используют достоинства "каталитической дистилляции" (высокие конверсии изобутилена и, следовательно, низкие расходные показатели), поскольку отказывается от сложных и дорогостоящих систем загрузки катализатора, обусловленных его мелкозернистостью. Формованные катализаторы, разработанные ОАО НИИ "Ярсинтез", исключают эту проблему и загружаются "навалом", а при выгрузке отработанный катализатор из реактора высыпается по рукаву или лотку в тару.

Данный процесс ОАО НИИ "Ярсинтез" основан на свойствах формованных катализаторов, производящихся только в России.

Размещено на Allbest.ru