摘要：MTBE作為最常用的化學試劑和反應溶劑在化工產業中的應用非常廣泛。由于MTBE能夠對環境產生污染，所以必須要加強MTBE裝置的節能降耗處理。本文通過對于MTBE裝置節能降耗進行分析，明確其節能降耗的主要措施，從而增強化工產業綠色發展的水平。
關鍵詞：MTBE裝置；節能降耗技術；存儲管理
1、MTBE概述
工業甲基叔丁基醚（MTBE）主要以煉油液化氣混合碳四和工業甲醇為原料，由于液化氣碳四中的硫化物絕大部分富集到了MTBE中，因此，以煉油混合碳四為原料生產的MTBE的硫含量較高，一般低的在100μg/g左右，高的可達2000-3000μg/g。隨著經濟不斷發展和對環保要求的不斷加強，車用汽油的硫含量指標越來越嚴。目前在北京、上海、廣州等經濟發達的城市，車用汽油己執行硫含量小于10μg/g的國V排放標準，天津、河北、山東、長三角、珠三角實施汽油國V排放標準的時間也己提前。MTBE作為清潔汽油的調和組分，加入量一般在10-20%之間，因此將MTBE的硫含量降低到1Oμg/g以下，也是汽油質量升級到國V排放標準的必然要求。如果MTBE用作化工原料，則硫含量一般要求低于5μg/gMTBE中硫化物主要來源于生產原料混合碳四。在MTBE的生產過程中，MTBE比碳四烴對硫化物有更高的溶解性，且絕大部分硫化物的沸點較碳四烴的沸點高，因此，進料碳四中的硫化物絕大部分被富集到MTBE產品中。MTBE降硫有兩個方向:一是降低原料的硫含量(即前脫硫工藝)；二是對高硫MTBE進行脫硫處理(即后脫硫工藝)。河北精致科技有限公司，為適應國IV汽油質量升級開發了液化氣深度脫硫技術(專利ZL200910250279.8)。采用該項技術，一般催化液化氣的總硫可降低到5μg以下，焦化液化氣的總硫可降低到50μg/g以下。與該技術配套生產的MTBE產品總硫，可降低到了50μg/g以下，最低達到20μg/g。但針對國V汽油質量升級，目前國內使用的MTBE前脫硫工藝，存在著投資大、運行費用高、產品質量不穩定等缺點，為此，河北精致科技有限公司又開發了“一種低含硫甲基叔丁基醚的生產方法”專利技術。該技術工藝簡單，對原料MTBE硫含量的適應范圍寬(20-1200μg/g)，產品質量穩定(硫含量控制在10μg/g或5μg/g以下均可)，投資少，運行費用抵，無三廢排放。配合液化氣深度脫硫技術使用，還可大幅降低從液化氣脫硫醇到MTBE后脫硫工藝過程的脫硫能耗，進一步降低低硫MTBE的生產成本。液化氣經過脫硫醇后，液化氣中的硫醇硫等活性硫化物，可以被徹底脫除，轉化成高沸點的二硫化物，大部分被反抽提油帶走，少量的留在液化氣當中。經氣分和MTBE生產過程后，由于MTBE比醚后碳四對硫化物有更高的溶解性，液化氣中這些高沸點硫化物全部富集到了產品MTBE當中。根據沸點差，含硫MTBE經過蒸餾將高沸點硫化物從MTBE當中切除，是MTBE萃取蒸餾降總硫專利技術(專利公告號:201110397611.0)的基本原理。對MTBE實施萃取再蒸餾，低硫的MTBE從塔頂蒸出，高硫餾分在塔底循環，高度富集了含硫化合物的副產物部分從塔底抽出，可作為加氫裝置的原料。為了提高脫硫效果，降低MTBE損失，防止塔底發生生成膠質、縮聚、結焦反應，加入萃取防膠劑，優化工藝技術，是MTBE萃取再蒸餾技術有效手段。采用本項專利技術可生產硫含量10μg/g的MTBE產品，產品收率達到99%以上。適當降低收率時，硫含量可小于5μg/g。既可滿足國V清潔汽油的調合，也可以滿足作為化工原料的要求。
2、MTBE裝置存在的主要問題
2.1甲醇回收系統腐蝕
由于MTBE裝置在長時間使用之后設備會出現腐蝕的問題，其中甲醇回收系統的萃取塔受到腐蝕影響非常嚴重。通常情況下，如果萃取塔被腐蝕之后必須要針對萃取塔進行清理。在清理的過程中發現有鱗片狀的黑色堵塞物和紅褐色的銹蝕物，并且塔內的篩孔會被黑褐色的碎渣進行堵塞。通過對于這些物質進行磁性分析，能夠進一步判斷這些物質屬于四氧化三鐵。
2.2MTBE裝置蒸汽用量存在問題
MTBE裝置中通過異丁烯進行轉化，是放熱反應，生產的熱量能夠有效實現降低能耗。由于MTBE裝置運行階，段蒸汽消耗存在于甲醇回收塔以及催化蒸餾塔之間，所以催化蒸餾塔對低壓蒸汽進行消耗。通過對蒸餾塔進行數據分析可以將不同的進料溫度和塔底的重沸器進行聯系，通過靈敏板溫度串級控制催化蒸餾塔蒸汽的流量，能有效的減少蒸汽量的使用量。
3、節能降耗的對策
3.1腐蝕問題的解決對策
首先如果MTBE裝置的萃取塔發生腐蝕問題，是必須要加強對凈化器的凈化功能。通過進行有效過濾能夠將甲醇的金屬離子和堿性物質含量降低。同時要將甲醇萃取水的酸堿值進行重點監控，并且要定期檢查萃取水的酸堿值。如果發現萃取水酸堿值過高，則必須要對甲醇回收系統進行定期換水，必要的情況下可以加入堿來中和控制萃取水的酸值，但是避免加入的堿過量。在MTBE裝置開工之前，首先要加強磺酸基的控制與處理，所以必須要嚴格控制原料的預熱溫度，降低離子過濾器的反應溫度。要嚴格控制醇烯比，通過有效控制甲醇醚化反應生成的水。可以避免因為弱水浸泡而出現酸基團脫落的現象。對于MTBE裝置甲醇回收系統會受到吸氧腐蝕的影響，所以必須要通過在甲醇回收裝置中安裝除氧設備，保證設備的安全運轉，同時也可以降低進料的溫度。避免氧活性的提升，減輕管線腐蝕程度。
3.2提升進料溫度
通過采取逆流的方式進行換熱，在冷熱物料溫度不變的情況下，加強對于冷物料的出口溫度管理，首先利用翅片式的換熱器來擴大散熱面積，促進流體的湍流保證散熱效率的提升，其次，可以將傳熱表面制作成為凹凸不平的形狀實現增加擾動的效果，降低邊界厚度來加強熱傳導的效率。還可以利用小金屬顆粒涂抹在傳熱表面，從而有效提升傳熱面積也能夠增加散熱器的效率，利用流體擾動，對不同的異型管安裝螺旋圈或金屬卷片，提高流體擾動速度。減少對于熱阻的傳導影響。在蒸餾塔進料量與催化蒸餾塔底液位設置串級控制系統；塔頂壓力用間接調節冷凝器冷卻面積的方式控制；為保證回流罐頂不形成負壓，采用熱旁路的方式進行控制；為防止緊急情況下，熱旁路調節不能解決回流罐頂負壓的問題時，可用手操器控制，以在回流罐頂補入氮氣的方式解決；塔頂回流采用了流量和塔頂溫度串級調節的方式控制；產品外送采用了流量和塔頂回流罐液位串級調節的方式控制；塔底溫度采用了溫度一流量串級調節。
4、MTBE的存儲管理
由于MTBE屬于無色液體，但是具有醚樣氣味，所以具有易燃的.特點，尤其是其蒸汽能夠與空氣形成爆炸混合物，通常情況下。MTBE能夠揮發成蒸汽，其蒸汽能對眼睛黏膜及上呼吸道產生強烈刺激，所以必須要加強，對于MTBE的包裝有效管理，避免對環境造成污染。如果發生MTBE物質泄漏的問題，應該迅速撤離，泄漏污染區的人員至安全區，并且進行隔離，嚴格限制人員出入，切斷火源，避免發生爆炸事故，對應急處理人員應該佩戴正壓式呼吸器，并且穿戴消防服，盡可能快速的切斷泄漏源，防止MTBE進入到下水道和排水溝等空間。如果發生小量的泄漏，可以采用沙土等其它惰性材料吸收，如果發生大規模的泄漏事故，則應該通過構筑圍堤或者挖坑的方式，對泄漏出的MTBE進行回收。利用泡沫覆蓋的方法，可以避免MTBE產生蒸汽與空氣發生結合，防止引發爆炸事故。對于現場的操作，應該加強通風，并且對相關人員進行專門培訓，嚴格提高專業技術，通過將操作參數控制在正常范圍，對溫度、流量和壓力等參數曲線自動調節。同時不允許超出工藝設置的參數，保障設備與人員安全。設備全部采用露天布置，以利通風、散熱。按有關規定設計消防系統，保證出現事故時，能進行有效的消防。依托現有裝置進行職業衛生設計，達到安全衛生的要求。壓力設備需設置安全閥。裝置需設有可燃氣體報警儀。儲存、處理和輸送易燃、易爆、物料的設備、管道需采取靜電接地和防雷措施。
5、結語
本文通過對于MTBE裝置的甲醇回收系統設備腐蝕以及蒸汽用量的影響入手，通過針對性的措施，來降低MTBE裝置中催化蒸餾的進料溫度，可以有效的節省蒸汽用量提高節能降耗的效果，但需要注意的是，在此過程中，不應該過度提高進料溫度，因為很多沒有轉換的異丁烯在蒸餾塔中，會發生放熱反應，并且會導致MTBE產品的二聚物含量增加。
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