山东海成石化工程设计有限公司天津分公司 天津市 300000
摘要：文章围绕MTBE装置进行了讨论，首先分析了重要作用以及合成技术，阐述了应用领域，对该装置与有关技术有大概的了解，其次分析了MTBE装置技术现状，针对实践应用分析了几个要点，最后总结了今后的发展前景，目的是能够发挥MTBE装置技术优势，实现节能降耗。
关键词：MTBE装置技术；粗丁烯；精馏；汽油
随着国家经济不断发展，在一定程度上带动了化工产业的发展。化工产业在发展中，经常会使用到 MTBE化学试剂与 MTBE 装置，提升生产效率，增加经济收入。但此装置在使用中，存在诸多问题，例如甲醇回收系统出现腐蚀现象、MTBE 装置蒸汽用量等，并且对环境造成破坏。国家对环保问题越发重视，使得 MTBE 节能降耗迫在眉睫。只有从多方面采取改进措施，才能够实现这一目标。
1 MTBE装置概述
MTBE装置生产两种产品，一种是MTBE，另一种是粗丁烯。MTBE合成反应的直接结果是获得MTBE，间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来，由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1，因此用常规的精馏方法难于分离，因此采用合成MTBE的化学方法进行分离，是目前普遍采用的分离方法[1]。
第一套MTBE装置于1973年在意大利建成，我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成，大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺，装置主要由三台反应器和六台塔组成，由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成[2]。
2 MTBE运用领域
2.1 汽油添加剂
将 MTBE与汽油相结合，使得融合后的汽油具有较高稳定性，并且在使用中不会出现爆炸等现象。MTBE 与其他化学添加剂相比，不易氧化，因此 MTBE 主要被用作为汽油添加剂。在原始汽油中，适当加入 MTBE，能够改变汽车原始性能，还能够降低污染。也就是指 MTBE 的使用，使得汽油中的氧气含量逐渐增多，从而将汽车尾气中的一氧化碳含量降低，汽车尾气污染物排放量减少，从而起到一定的环保作用。
2.2 化工使用
MTBE 不仅能够用作汽油添加剂，还能够生产橡胶等化工产品。主要是通过裂化作用，使之产生一定浓度的异丁烯，从而进行化工产品的制造。在化工中使用最为广泛的方面便是运用 MTBE，制造丁基橡胶。丁基橡胶是制作轮胎的主要材料，随着我国汽车数量不断增多，对丁基橡胶的需求量不断增加，丁基橡胶在使用中，也相应带动了 MTBE 发展。
2.3 医药用途
MTBE 在医药方面用途并不广泛，主要是因为医药对 MTBE 要求较高，只有具备较高浓度、较高稳定性的 MTBE 才能够被运用在医药中。由于技术水平制约，现阶段仅有少部分企业能够将 MTBE运用在医药制造中。
3 MTBE装置技术现状
3.1 甲醇回收系统出现腐蚀现象
当 MTBE 装置在使用一段时间后，其甲醇回收系统便会出现腐蚀等问题，腐蚀现象最为严重的部位位于萃取塔。主要原因是由于萃取塔结构在制造时，使用到的原材料为碳钢设备，此种材质较易被腐蚀。一旦出现腐蚀现象，应当在第一时间进行清理。在清理中，需要将萃取塔打开，在打开后可看到萃取塔中布有大量黑色物体与红褐色的腐蚀物，萃取塔内部的孔洞均被这些物体所堵塞。将塔中褐色物体取出，放置在磁场中，可看到黑色物体出现转动，因此表明此种黑色物体具有一定弱磁性，从而进一步判断此种物体为四氧化三铁。
3.2 MTBE 装置蒸汽用量
在通常情况下，MTBE 装置中的异丁烯转化率约为97%，因此在采取降低能耗措施时，其主要方向应当为降低能耗[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2.1 MTBE 装置蒸汽消耗量
当 MTBE 装置正常运行中，其蒸汽主要通过回收器与蒸馏塔之间的重沸器，使用蒸馏塔中的蒸汽，是最主要的消耗。继而对重沸器中的蒸汽消耗量进行分析，以每天的用量为标准，计算公式如下：QB=V，IVW+WILW+QL，Wh=QB/R将两个公式联立，便可得出Wh*r={（LID+1）+（q-1）f}（IVW-ILW）+QL其中，OB 指的是热负荷，而 QL 则是指热损失，IVW 蒸汽中的焓含量，Wh 指的是消耗量[4]。
3.2.2 催化蒸馏塔蒸汽消耗量
采用精密计算，对蒸馏塔中的数据进行详细分析，便能够分析进料温度与重沸器之间的关联。当进料温度在 57 ℃时，蒸汽量将减少0.16 t/h。
4 MTBE 装置技术实际应用要点
4.1 改善腐蚀问题
针对甲醇回收系统出现腐蚀现象，可采取以下几项措施，降低腐蚀程度。首先，监控脱盐水的纯度，确保萃取水的酸碱值在正常范围内。其次，在设备使用初期，需要严格把控原材料温度，通过降低反应器的反应温度，从而达到控制磺酸基团、避免腐蚀的作用。还应当控制醇烯比例，从而能够对反应后生产的水进行控制，避免出现水量过多，导致酸基团在水浸泡作用下逐渐脱落。最后，针对吸氧出现的腐蚀问题，可采用断绝氧气的方式得以实现。但在实际中，完全断绝氧气操作十分困难。因此可采用安装牺牲阳极的方法，从而祛除氧气，能够在最大程度上保证设备的安全性能。
4.2 提升进料温度
为有效提升进料温度，可采用逆流换热方式，控制其温度。首先需要采用列管式扩大设备传热面积，继而促进流体的湍流，最终提升热效率。其次可改变传热表面形状，将原本光滑的传热表面制作成凹凸不平的花纹，主要目的是为增加扰动性，使得边际厚度逐渐减小，继而加强传热效果，提升减料温度。再次可大面积使用小金属颗粒，并将其涂抹在传热表面上，从而增大传热面积，实现进料温度提升。最后应当采用异型管，增强对流体的扰动，或者在异型管道内部，安装一定金属片，有效减少热阻，提升进料温度。
4.3 停用部分介质冷却器
停止使用原有的介质冷却器，将其凝结水进行密封处理并回收，采用这种方式能够有效节约蒸汽。当介质冷却器停止使用后，不仅用水量减少，还能够有效避免反应热的浪费。当蒸汽压力得到优化后，装置运行效率得到保证，还能够将多余的蒸汽进行回收，从而达到节能降耗的目标。
5 发展前景
现阶段，MTBE 运用十分广泛，促进了多种行业的发展。并且随着我国科学与经济的发展，未来 MTBE的发展将会呈现多元化发展态势。虽然现今我国工业化发展迅速，MTBE 应用十分广泛，但其市场发展空间较大，市场前景良好，在未来将会掀起一场大规模的变革。MTBE 在医药方面运用并不广泛，主要是由于医药对 MTBE 要求较高，大部分技术达不到相关要求。但在未来，科学技术不断发展，MTBE 将普遍运用在医药行业中。
总体来说，对 MTBE 装置实施节能降耗措施，充分发挥其优势，在未来化工与其他行业发展中，MTBE将起到重要作用。
结束语
综上所述，MTBE 装置在化工行业的运用十分普遍，但是实际应用过程中必然会对周围环境造成污染，所以必须要围绕当前发展现状制定节能降耗的有效举措，一方面可以保护环境，另一方面可以有效提高生产效率，实现化工行业可持续发展。
参考文献：
[1]郭振翔.格尔木炼油厂MTBE装置所遇问题及技术方案[J].化工管理，2017（31）：7-8.
[2]荣守朋.论液化气深度脱硫技术在MTBE装置上的应用[J].化工管理，2017（26）：90.
[3]王照，孔祥军，李煜童.泄漏检测与修复技术在MTBE装置的应用研究[J].环境研究与监测，2017，30（02）：60-62.
[4]杨红涛，张红晨，李浩斌，金建林.MTBE装置甲醇回收系统腐蚀的相关原因及对策研究[J].化工设计通讯，2017，43（05）：8.
论文作者:田玲燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/25
标签：装置论文; 蒸汽论文; 进料论文; 丁烯论文; 温度论文; 汽油论文; 甲醇论文; 《防护工程》2018年第32期论文;