商 莹
(北京燕化石油化工设计院，102500)
北京燕山石化公司75kt／a MTBE装置是国内唯一的I套化工型M'rBE生产装置，采用的是：固定床一共沸蒸馏一精制一催化蒸馏组合工艺。其原料为丁二烯抽提装置的抽余C4，其产品有精M'rBE和粗MTBE，其中：精MTBE用于生产聚合级异丁烯，聚合级异丁烯是生产丁基橡胶的主要原料；粗MTBE是无铅、高辛烷值汽油的理想调合组分。随着市场对MTBE需求量的稳步增长，同时也使燕化公司的富含异丁烯的C4资源得到充分利用，燕化公司决定将气体分馏装置含异丁烯16．63％(w)的C4馏分也作为MTBE装置原料，通过扩量改造将MTBE装置能力由75kt／a提高到150kt／a。为节省建设投资和缩短施工时间，根据新的原料条件，进行工艺计算：保持塔体不动，通过更换塔内件的设备改造，实现产量翻番。由工艺模拟计算、多种塔内件比选及详细流体力学核算，确定将装置原浮阀塔板改为JC,gr塔板。该工程于2003年7月完工，改造后装置一次开车成功，各项指标均达到或超过设计指标。笔者结合共沸蒸馏塔(C一101)的工艺设计过程，介绍J C PT塔板在MTBE装置扩量改造中的工业应用。
1 J C PT塔板特点
J C PT(Jet Co—flow Packing Tray)并流喷射塔板是天进公司专利技术产品(专利号：ZL 96 1 10153．9)，是填料与塔板的复合体。它主要由降液管、塔板、升气孔、受液盘与由提液管、填料、挡板组成的传质单元而构成的并流喷射式复合塔板。
由于气液两相在J C PT塔板上的传质过程是并流操作，其气速上限很高，开孔，因子可达25左右(雾沫夹带控制)，所以JCPI'塔板较其他塔板具有更大的通量，一般较普通浮阀塔板提高通量50％ 一100％。而且在较高气速下，气液两相在提液管内混合更均匀，湍动程度更高，强化传质作用更显著，因此在高气速下也具有很高的传质效率。基于上述特点，J C PT塔板非常适用于装置的扩能改造。
2 共沸蒸馏塔工艺设计
2．1 工艺模拟计算
进入共沸蒸馏塔的物料主要含有MTBE、副反应生成物、未反应C4及残余甲醇。甲醇和C4在一定压力下可形成共沸物，因此可以采用共沸蒸馏，实现MTBE与甲醇和C4的分离。
2．1．1 C一101塔的进料情况及产品要求
2．1．2 C一101塔的模拟计算
采用石化工艺过程模拟计算软件Aspen plus，对该塔进行流程模拟计算。保持原塔板数及进料位置不变，根据该塔板应用于相似物系的实际经验，塔板效率取70％ ，模拟计算结果见表3。
对比表2和表3可以看出，本模拟达到的塔底产品中C4含量为0．11％，塔顶MTBE含量1．2×10-9，完全符合分离要求。
2．2 共沸蒸馏塔塔板设计结果
为了缩短改造施工周期，原降液管、支撑圈保持不变，改造后共沸蒸馏塔板数保持与原塔一致。根据汽、液相各参数沿塔板分布数据，按照采用JCI~"塔板进行塔板流体力学计算，其结果完全符合正常操作的要求。综合上述计算结果，将共沸蒸馏塔塔板工艺设计结果列于表4。
3 改造后共沸蒸馏塔的实际生产情况
改造后的MTBE装置一次开车成功，经考核，共沸蒸馏塔在30％ 一105％ 的负荷范围均能正常操作，塔顶MTBE和塔底C4含量一直在控制指标内。燕化MTBE装置经改造后生产能力由75kt／a提高到150kt／a。上述实际生产情况表明，改造后的的共沸蒸馏塔具有很大的操作弹性和操作适应性，同时也说明JcPI'塔板具有高通量和较大操作弹性，非常适用于老塔的扩能改造。
参考文献
[1]蓝仁水．中国专利ZL961 10153．9，1996
[2]兰州石油机械研究所．现代塔器技术[M]．北京：烃加工出版社。3o 47 |
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