Соотношение метанол:иэобутан10:1 Кратность циркуляции

Давление0,7-0,75 МПа Объемная скорость подачи ББФ

Технология получения МТБЭ

Основы управления процессом О-алкилирования метанола изобутиленом. Важными оперативными параметрами, влияющими на выход и качество МТБЭ, являются температура, давление, объем­ная скорость подачи сырья и соотношение метанол:изобутен. Зако­номерность влияния этих параметров на синтез МТБЭ примерно идентичны влиянию их на процесс С-алкилирования изобутана бутенами. Ниже приводим оптимальные пределы режимных парамет­ров синтеза МТБЭ:

Температура в зоне реакции60—70 ⁰С

каталитического крекинга1,5 ч'¹

метанола к изобутену9,4:1

При этих условиях в ректификационно-реакторном аппарате конверсия изобутилена составляет 99,5 % масс.

Технологическая схема отечественной установки О-алкилиро­вания метанола изобутеном представлена на рис. 8.15.

Процесс синтеза МТБЭ осуществляется в ректификационно-реакционном аппарате, состоящем из средней реакторной зоны, разделенной на 3 слоя катализатора, и верхней и нижней ректификационных зон с двумя тарелками в каждой. На уста­новке имеются два таких аппарата: на одном из них после по­тери активности катализатора (через 4000 ч работы) осуществ­ляется предварительная очистка исходной сырьевой смеси от серо- и азотсодержащих примесей, а также для поглощения ка­тионов железа, присутствующих в рециркулирующем метано­ле вследствие коррозии оборудования. Таким образом, пооче­редно первый аппарат работает в режиме форконтактной очис­тки сырья на отработанном катализаторе, а другой - в режиме синтеза МТБЭ на свежем катализаторе. Катализатор после выгрузки из форконтактного аппарата (на схеме не показан) не подвергается регенерации (направляется на захоронение).

Исходная бутан-бутиленовая фракция с установки катали­тического крекинга, подвергнутая демеркаптанизации, и цир­кулирующий метанол через емкость Е поступают в верхнюю часть реактора форконтактной очистки. Очищенная смесь пос­ле нагрева в теплообменнике до 60 °С поступает в зону синте­за под каждый слой катализатора Р-1 (2). В верхнюю часть ре­акционной зоны во избежание перегрева катализатора пода­ется также подогретый в теплообменнике до 50 - 60 °С свежий метанол.

Жидкие продукты реакции, состоящие из МТБЭ с примесью Метанола и углеводородов, выводятся из куба Р-1 (2) и направляют­ся на сухую отпарку примесей в отпарную колонну К-2, снабжен­ную паровым кипятильником. Целевой продукт - МТБЭ - выводит­ся с куба К-2 и после теплообменников и холодильников откачива­ется в товарный парк. I

Паровая фаза Р-1 (2), состоящая из отработанной ББФ, метано­ла и из следов МТБЭ, поступает на конденсацию МТБЭ в колонну К-1, являющуюся по существу конденсатором смешения. Конденси­рованный МТБЭ возвращается на верхнюю тарелку Р-1(2) и выпол­няет функции холодного орошения.

С верха К-1 отводятся несконденсировавшиеся пары отработан­ной ББФ и метанола, которые после охлаждения и конденсации в холодильниках поступают в емкость-сепаратор С-1.

Разделение конденсата в С-1 на отработанную ББФ и мета­нол осуществляется экстракцией последнего водой в экстракто­ре К-3 (при температуре 40 °С и давлении 0,9 МПа). Отработан­ная ББФ, выводимая с верха К-3, после охлаждения в холодиль­никах давлением системы направляется в товарный парк и да­лее для последующей переработки (например, на С-алкилирование).

Отгонка циркуляционного метанола от воды производится в ректификационной колонне К-4 при давлении 0,02 - 0,06 МПа и температуре в кубе 120 °С и верха колонны 70°С. Метанол, выводимый с верха К-4, охлаждается и конденсируется в воз­душных и водяных конденсаторах-холодильниках и собирает­ся в рефлюксной емкости С-3. Часть метанола подается в каче­стве холодного орошения К-4, а остальная часть поступает в емкость Е.

Вода, выводимая из куба К-4, после охлаждения в теплообмен­нике и холодильнике подается в экстрактор К-3 для отмывки метанола от отработанной ББФ.

Материальный баланс установки синтеза МТБЭ следующий, % масс:

Применение биодизельных топлив и новых вариантов дизтоплив

В настоящее время кислородосодержащие добавки к дизтопливам в России почти не применяются, но в мире внедряются все шире т.н. биотоплива, в качестве замены части углеводородов. Биодизельное топливо получают на основе моноэфиров, растительных масел (рапсового, подсолнечного, пальмового) или животных жиров. Ненасыщенные кислоты, содержащиеся в этих видах сырья, этерифицируют метанолом (обычно) или этанолом в присутствии щелочных катализаторов.

Перспективным вариантом дизтоплив считается диметиловый эфир (ДМЭ) и диэтиловый эфир. Они могут использоваться непосредственно как топливо или в смеси с обычным дизтопливом, с метанолом, с сжиженным газом и т.д.

Проводят интенсивные разработки ДМЭ непосредственно из синтезгаза или через метанол:

1 вариант

Т = 260 ⁰С, Р = 5 МПа, конверсия за проход = 90%

2 вариант

Т = 300-400 ⁰С, Р = 1 МПа, kat – оксид алюминия

Эти технологии перспективна , но пока ДМЭ получается гораздо дороже обычного дизтоплива.

Недостатком ДМЭ является его низкая температура кипения Т_кип = 25 ⁰С, поэтому более удобным может стать диэтиловый эфир, который можно получать из этанола (это более высококипящая жидкость с очень высоким ЦЧ > 125).