MTBE装置共沸塔低温热利用的技术改造

薛海锋（中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司，浙江 宁波 315207）

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司MTBE装置建于1989年，先后在1999年、2004年MTBE装置装置进行两次扩能改造，目前装置处理量为15万t/a。该装置主要是将甲醇和异丁烯反应生产汽油调和剂MTBE。反应器出来混合料经过共沸塔进行分离处理，塔顶为碳四、甲醇的共沸物，塔底为MTBE产品。目前共沸塔全部使用蒸汽作为塔底热源，按年开工8400h算，共沸塔重沸器蒸汽消耗量为7.89万t/a。

1 技术改造的提出

一套加氢裂化分馏塔从减二线抽出白油，需要冷却降温，这部分热源有待于利用。具体工艺参数计算如下：白油抽出温度（280±5）℃，14t/h，150℃以上的平均比热为2.58kJ/（kg·℃），考虑到连接管线的热损失，到达MTBE装置时的温度为（268±5）℃，则白油可提供的低温热为：

而目前，MTBE装置的共沸塔塔底气液相返塔温度控制为127℃，全部采用蒸汽作为塔底热源，所需热量为18045kW，如果对塔底重沸器进热源进行的技术改造，部分使用一套加氢裂化减二线白油作为低温热源，完全可以满足工艺生产要求。

2 改造方案

根据能量核算，白油的所提供的低温热并不能完全满足共沸塔塔底所需热量，所以在原有共沸塔T301底重沸器（E308）的基础上再增设一台重沸器（E308/B），E308热源不变，仍采用1.0MPa蒸汽，E308/B热源为加氢裂化减二线白油，尽量先利用低温热，不足热量由E308的蒸汽提供。

2.1 换热器的选型

按照加氢裂化减二线白油抽出平稳的情况下可利用的热负荷为4625kW，对E308/B进行选型计算，新增卧室重沸器规格为BJU800-2.5/2.5-245-6/19-4I，材料为Q345R。具体参数如表1。

表1 新增E308/B操作参数

2.2 共沸塔的改造

利用2009年MTBE停工消缺机会对该装置共沸塔进行改造。MTBE装置共沸塔T301新增开口2个：①重沸器出口1个，DN600。位置在原液体出口DN600换三通引出，方向与之对称。②重沸器返回口1个，DN700，位置在原重沸器返回口高度，并与之对称。并且分别安装阀门作为预留口，以备后来新增重沸器的安装及投用。

2.3 新增重沸器的安装

新增E308/B的热负荷比原来E308的要小，管线较细，E308壳程入口液相管径DN350，壳程出口汽液相管径DN500，在共沸塔连接处用大小头做扩径处理。E308/B现场安装位置与原来E308一左一右对称分布。利用2010年一套加氢裂化停工检修机会，在P371出口增设管排，铺设白油往返MTBE装置E308/B的管线。

2.4 新增控制仪表

①E308/B管程出入口新增2支双金属温度计、2块不锈钢压力表，新增壳程出入口2支热电偶温度检测元件。②新增流量调节回路1个（FRC-1101），流量采用节流装置＋智能差压变送器的形式检测，执行机构选用Cv3000系列调节阀。

2.5 工艺原则与流程

一套加氢裂化T305减二线白油经P371升压后，作为低温热源送至MTBE装置T301塔底再沸器E308/B前。通过三通调节阀FV1101的开度将白油分流，一路直接返回加氢裂化，另一路作为热源经E308/B后，与前一路汇合返加氢裂化空冷冷却后作为产品出装置。当遇到MTBE停工或生产波动、异常时，白油可在MTBE装置走E308/B跨线或者直接在加裂改线不经MTBE装置。

改造实施后，操作难度并不大，共沸塔完全可以满足产品MTBE的要求，并且充分利用了白油的低温热，降低了装置的蒸汽消耗量。为了尽量多的利用低温热，白油抽出量平稳时可全量进入E308/B，通过E308的蒸汽量控制T301塔底温度。当白油流量出现大的波动时，白油流经E308/B采用流量定值调节，波动量直接返加氢裂化。由于采用三通阀控制，白油流经MTBE装置过程中并没有卡量，所以MTBE装置的操作对加氢裂化减二线白油的抽出不会造成影响。

3 经济效益分析

3.1 改造费用

本次技术改造费用主要包括新增一台重沸器、主要材料费、安装费、建筑工程费及其它，投资总额共计人民币2589717元。按十年折旧计算，每年设备的折旧为人民币258971元。

改造后，MTBE装置共沸塔低，回收低温热4625kW，节省蒸汽2.15t/h。同时加氢裂化白油出装置低温热被取走，降低了其出装置的冷却负担，空冷停用2台，节电90kW。每吨蒸汽按人民币121元，每度电按人民币0.5元，年开工按8400h算，每年可节省资金：（2.15×121+90×0.5）×8400=2563260元（人民币）。

综上所述，此次回收低温热进行了共沸塔重沸器热源的技术改造综合效益为人民币2304289元。

4 结论

生产实践表明，这次改造是成功的，到达了预期的目的：①回收了低温热源，减少了MTBE装置共沸塔底蒸汽的使用量，降低了生产成本。②装置操作上非常方便，跟改造前一样，主要通过E308蒸汽量控制共沸塔底温度，完全可以满足产品质量要求。

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