210
механизму с выделением 66 кДж/моль тепла, а ее равновесие
смещается вправо при повышении давл. и снижении
t.
1. Первой стадией этерефикации метанола изобутеном
явл. протонирование последнего гидрид-ионом к-тного
кат-ра:
2. Образовавшийся третичный бутеновый карбениевый ион
вступает в р-цию с метанолом (при его избытке):
Помимо осн. целевой р-ции,
при синтезе МТБЭ протека-
ют след. побочные р-ции:
— димеризация изобутена с обр-ем изооктилена;
— гидратация изобутилена водой, содержащейся в исход-
ном сырье с обр-ем изобутилового спирта;
— дегидроконденсация метанола с обр-ем диметилового
эфира:
ř
ř
ř
Ř
Ř
Ƹ
;
— если в углев-дном сырье содержится изоамилен, то при
его О-ал-и с метанолом образуется третичный амиловый
эфир;
— если в
метаноле содержится этанол, то образуется ЭТБЭ
и т. д.
Основы управления процессом. Важными оперативны-
ми параметрами, влияющими на выход и кач-во МТБЭ, явл.
t,
давл., объемная скорость подачи сырья и соотношение мета-
CH
3
C
CH
3
+ A
CH
3
+
CH
3
C
CH
2
+ H
+
A
CH
3
ȏ
ȏ
CH
3
C
O
CH
3
CH
3
CH
3
+ H
+
CH
3
C
OH
CH
3
CH
3
CH
3
+
CH
3
C
CH
3
+ CH
3
OH
CH
3
+
211
нол : изобутен. Закономерность влия ния этих параметров на
синтез МТБЭ примерно идентична
влиянию их на процесс
ал-я изобутана бутенами. Ниже приводим оптимальные пре-
делы режимных параметров синтеза МТБЭ:
t
в зоне р-ции, °С
60…70
Давл., МПа
0,7…0,75
Объемная скорость подачи ББФ КК, ч
–1
1,5
Мольное соотношение метанол : изобутан
4 : 1
Технол. схема отеч. установки произв-ва МТБЭ пред-
ставлена на рис. 7.5.
Рис. 7.5. Принципиальная технол. схема установки получения МТБЭ:
I — сырье (ББФ); II — свежий метанол; III — циркулирующий метанол;
IV — МТБЭ; V — отработанная ББФ; VI —
сброс воды; VII — р-р щелочи
Процесс синтеза МТБЭ осуществляется в
ректифика-
ционно-реакционном аппарате, состоящем из ср. реактор-
ной зоны, разделенной на 3 слоя кат-ра, и верхней и нижней
ректификационных зон с двумя тарелками в каждой. На
уста новке имеются 2 таких аппарата: на одном из них после
потери активности кат-ра (через 4000 ч работы) осущест-
вляется предварительная очистка
исходной сырьевой смеси
от серо- и азотсодерж. примесей, а также для поглощения
катионов железа, присутствующих в рециркулирующем ме-
таноле вследствие коррозии оборуд. Т. о., поочередно первый
212
аппарат работает в режиме форконтактной очистки сырья
на отработанном кат-ре, а др. — в режиме синтеза МТБЭ
на свежем кат-ре. Кат-р после
выгрузки из форконтактного
аппарата (на схеме не показан) не подвергают регенерации
(направляют на захоронение).
Исходная ББФ, подвергнутая демеркаптанизации, и цир-
кулирующий метанол через емкость Е после нагрева в ТО до
60 °С поступают в зону синтеза под каждый слой кат-ра Р-1 (2).
В верхнюю часть реакционной зоны во избежание перегрева
кат-ра подается также подогретый в ТО до 50..60 °С свежий
метанол.
Жидкие продукты р-ции,
состоящие из МТБЭ с приме-
сью метанола и углев-дов, выводят из куба Р-1 (2) и направ-
ляют на сухую отпарку примесей в отпарную колонну К-2,
снабженную паровым кипятильником. Целевой продукт —
МТБЭ — выводят с куба К-2 и после ТО и холодильников
откачивают в товарный парк.
Паровая фаза Р-1 (2), состоящая из отработанной ББФ,
метанола и следов МТБЭ, поступает на конденсацию МТБЭ
в колонну К-1, являющуюся по существу конд-тором сме-
шения. Конденсированный
МТБЭ возвращают на верхнюю
тарелку Р-1 (2) в кач-ве холодного орошения.
С верха К-1 отводят несконденсировавшиеся пары отра-
ботанной ББФ и метанола, к-рые после охлаждения и кон-
денсации в холодильниках поступают в емкость-сепара -
тор С-1.
Достарыңызбен бөлісу: