РЕАКТОР СИНТЕЗА МЕТИЛ-ТРЕТ- БУТИЛОВОГО ЭФИРА
Выполнил: ст.гр.БТПп-16-01 А.С. Чвано
Основные сведения о процессе
Метил-трет-бутиловый эфир используется в качестве высокооктанового компонента автомобильных бензинов. ОЧИМ достигает 115-135, ОЧММ – 98-100 пунктов.
Таблица 1 – Режимные параметры процесса |
|
Параметр |
Значение |
Температура в зоне реакции, ˚С |
60-80 |
Давление, МПа |
0,7-0,75 |
Объемная скорость подачи ББФ, ч-1 |
1,5 |
Мольное соотношение |
4:1 |
метанол : изобутан |
|
Рисунок 1 – Реактор синтеза МТБЭ
Рисунок 2 – Эскиз реактора синтеза МТБЭ 1 - клапанная тарелка; 2 - распределительное устройство;
3 - распределительные решетки; 4 - слои катализатора.
Клапанные тарелки
Рисунок 3 – Конструкция клапанных тарелок
Вспомогательные узлы
Рисунок 4 – Конструкции распределительных устройств
Катализаторы процесса
Таблица 2 – Основные характеристики катализаторов
Показатели |
КУ-2ФПП |
КИФ-2 |
|
|
|
|
|
Значения |
Внешний вид |
Цилиндры |
Цилиндры от темно- |
|
желтовато-серого цвета |
серого до черного цвета |
Размер гранул, мм: |
|
|
Диаметр |
5 - 7 |
4 – 6 |
Длина |
5 - 10 |
6 – 10 |
Полная статистическая объемная |
|
|
емкость (по 0,1 Н NaOH), мг экв. |
2,5 |
3,5 |
Н+/г, не менее |
|
|
Массовая доля воды, % |
15 - 25 |
0,3 |
Рисунок 5 – Катализаторы синтеза МТБЭ
Реактор синтеза МТБЭ характеризуется следующими размерами:
H = 29 м.
D = 4 м.
V = 292
Материал корпуса: сталь 16ГС (конструкционная низколегированна я для сварных конструкций) +Сталь 10Х17Н13М2Т
(коррозионно- стойкая
обыкновенная)
Рисунок 6 – Принципиальная технологическая схема
I – сырье, II – свежий метанол, III – циркулирующий метанол, IV – МТБЭ, V – отработанная ББФ, VI – сброс воды, VII – раствор щелочи.
Влияние параметров на процесс синтеза МТБЭ
Температура
Снижение температуры приводит к увеличению выхода МТБЭ, но при понижении температуры ниже 60 ˚С скорость реакции образования МТБЭ падает.
Повышение температуры выше 80 ˚С приводит к увеличению скорости протекания побочных реакций.
Дальнейшее повышение температуры в слоях катализатора, свыше 110 ˚С, приводит к спеканию катализатора.
Давление
С повышением давления продукта в реакторе растет доля жидкой фазы в реакционной смеси, повышается выход МТБЭ (химическое равновесие реакции смещается в сторону образования МТБЭ).
Соотношение сырьевых компонентов
Избыток метанола по отношению к изобутилену ведет к повышению скорости целевой реакции относительно побочных, способствует стабилизации температурного режима реактора.
Избыток метанола способствует повышению степени извлечения из ББФ изобутилена, а также увеличивает долю жидкой фазы в слое катализатора.