01
装置概况
Unit Profile
Key
Takeaway
Takeaway
MTBE 装置是利用气体分馏装置的混合碳四为原料,通过醚化反应生成甲基叔丁基醚(MTBE)产品的汽油调和组分生产装置。本装置采用混相床反应器 + 催化蒸馏 + 吸附蒸馏(脱硫)组合工艺,主产品 MTBE 纯度大于 98%(扣除 C5),脱硫 MTBE 含硫量低于 10 mg/kg。本装置年加工能力 8 万吨 MTBE,是中国石油四川石化汽油质量升级项目之一。
| 参数项 | 数值 / 说明 |
|---|---|
| 设计规模 | 80 |
| 负荷调节范围 | 60% ~ 110% |
| 年运行时数 | 8400 |
| 原料 | 气体分馏装置的混合碳四(C4 原料罐区贮存后送装置);甲醇来自炼油 430 罐区 |
| 投产时间 | 2016-07-11 引碳四投产;2016-04-15 中交 |
| 建设历程 | 2016-04-15 中交;2016-07-11 引碳四投产 |
| 设计/施工单位 | 技术提供:凯瑞环保科技股份有限公司(混相床反应器 + 催化蒸馏 + 吸附蒸馏);设计:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院;施工:东北炼化工程有限公司吉林化建 |
| Shutdown Overhauls | • 截至 2023 年终版规程发布,装置无实施投用的技改技措 |
| 主要组成 | • 原料配制和混相反应部分(混合 C4 聚结器 M-1103 + C4 原料罐 V-1101 + C4 原料泵 P-1101A/B + 甲醇原料罐 V-1102 + 甲醇原料泵 P-1102A/B + 甲醇净化器 R-1102AB + C4-甲醇混合器 M-1101/M-1102 + 反应进料预热器 E-1101 + 醚化反应器 R-1101AB) • 催化蒸馏和产品分离部分(反应产物过滤器 SRB-1101A/B + 催化蒸馏塔进料-MTBE 产品换热器 E-1102 + 催化蒸馏塔 C-1101 [提馏段+反应段+精馏段] + 催化蒸馏塔冷凝器 E-1103A/B + 催化蒸馏塔回流罐 V-1104 + 催化蒸馏塔回流泵 P-1104A/B + 催化蒸馏塔重沸器 E-1105) • 甲醇萃取和甲醇回收部分(萃取塔进料冷却器 E-1104 + 甲醇萃取塔 C-1102 + 醚后 C4 罐 V-1106 + 醚后 C4 泵 P-1107A/B + 萃取水过滤器 SRB-1101A/B + 萃取水净化器 R-1103A/B + 甲醇回收塔进料-萃取水换热器 E-1108A/B + 甲醇回收塔 C-1103 + 甲醇回收塔冷凝器 E-1109 + 甲醇回收塔回流罐 V-1105 + 甲醇回收塔回流泵 P-1106A/B + 甲醇回收塔重沸器 E-1110) • 吸附蒸馏与再生部分(一体式吸附蒸馏塔 C-1201 [精馏段+深度脱硫段] + 再沸器 E-1202 + 吸附剂下料口 + 吸附蒸馏塔底泵 P-1202A/B + 硫化物储罐 V-1204 + 塔顶冷凝器 E-1201 + 回流罐 V-1201 + 回流泵 P-1201A/B + MTBE 产品冷却器 E-1106 + 再生塔 C-1202 + 吸附剂泵 P-1204 + 吸附剂储罐 V-1202A/B + 塔顶真空泵 P-1206 + 再生塔顶冷凝器 E-1203 + 硫化物输送泵 P-1205) • 公用工程单元(生活水、除盐水、生产水、循环水、1.2MPa 蒸汽、凝结水、0.7MPa 氮气、2.5MPa 氮气、非净化风、净化仪表风) |
| 装置类型 | 混相床反应器 + 催化蒸馏 + 吸附蒸馏(脱硫)组合工艺 |
| 质量指标 | MTBE 纯度 ≥98%(扣除 C5);MTBE 含硫量 ≤10 mg/kg;混相反应转化率 >90%;催化蒸馏后异丁烯总转化率 ≥99%;吸附剂硫含量达 10% 时进入再生塔再生(吸附剂流量 300 kg/h);MTBE 含硫量低于 10 mg/kg |
资料来源:《MTBE(炼油二部)操作规程》 v终版。
02
工艺原理
Process Principle
Key
Takeaway
Takeaway
MTBE 装置利用气体分馏装置的混合碳四原料中的异丁烯和甲醇在大孔径强酸性催化剂的作用下反应生成 MTBE 产品,再根据精馏原理将反应产物中的 MTBE 分离出来。
| 详细说明 |
|
资料来源:规程工艺原理章节。
03
工艺流程
Process Flow
Key
Takeaway
Takeaway
混合 C4 + 甲醇 → 混合器 → 预热器 → 醚化反应器 R-1101AB(混相反应)→ 催化蒸馏塔 C-1101(深度反应 + 分离)→ MTBE 脱硫吸附蒸馏塔 C-1201 → MTBE 产品;塔顶/侧线:甲醇萃取塔 C-1102 + 甲醇回收塔 C-1103 + 吸附剂再生塔 C-1202
| 序 | 工序 |
|---|---|
| 01 | 混合 C4(气分装置) |
| 02 | 混合 C4 聚结器 M-1103 |
| 03 | C4 原料罐 V-1101 |
| 04 | C4 原料泵 P-1101A/B |
| 05 | C4-甲醇混合器 M-1101 + M-1102 + 甲醇原料(430 罐区) |
| 06 | 甲醇原料罐 V-1102 |
| 07 | 甲醇原料泵 P-1102A/B |
| 08 | 甲醇净化器 R-1102AB |
| 09 | 反应进料预热器 E-1101(回收凝结水作热源) |
| 10 | 醚化反应器 R-1101AB(混相反应器,强酸性大孔径阳离子交换树脂,混相反应转化率 |
| 11 | 90%) |
| 12 | 反应产物过滤器 SRB-1101A/B |
| 13 | 催化蒸馏塔进料-MTBE 产品换热器 E-1102 |
| 14 | 催化蒸馏塔 C-1101(提馏段浮阀塔盘 + 反应段十层催化剂 + 精馏段规整填料) |
| 15 | 塔顶 MTBE-C4-甲醇共沸物 |
| 16 | 冷凝器 E-1103A/B |
| 17 | 回流罐 V-1104 |
| 18 | 一部分回流 + 一部分送甲醇萃取塔 C-1102(与萃取水逆流接触) |
| 19 | 醚后 C4 罐 V-1106 |
| 20 | 醚后 C4 聚结器 M-1104 |
| 21 | 送出至 424 中间罐区 + 萃取水泵 P-1105A/B |
| 22 | 萃取水净化器 R-1103A/B |
| 23 | 甲醇回收塔 C-1103 |
| 24 | 甲醇回收塔顶回流罐 V-1105 |
| 25 | 一部分回流 + 一部分返回甲醇原料罐 V-1102 |
| 26 | 塔底 MTBE |
| 27 | 一体式吸附蒸馏塔 C-1201(精馏段 + 深度脱硫段,吸附剂循环) |
| 28 | MTBE 产品冷却器 E-1106 |
| 29 | 炼油 430 罐区 + 含硫吸附剂 |
| 30 | 再生塔 C-1202(再生吸附剂循环使用) |
| 31 | 脱附硫化物 |
| 32 | 硫化物储罐 V-1204 |
| 33 | 硫化物输送泵 P-1205 |
| 34 | 催柴线进入 300 万吨/年柴油加氢裂化装置的原料罐 |
资料来源:规程工艺流程章节。
| 侧线产品 |
|
04
投入产出物料
Material Balance
Key
Takeaway
Takeaway
共 4 项,前三大(未反应 C4、MTBE 产品、损失)合计占 98.8%(294.22 万吨/年),是排产与效益测算的主要抓手。
Exhibit 4-1 · 产品构成帕累托分析(按万吨/年)
Bar = 各项数值(按最大值归一) │ Line = 累计占比 %
项目数值(按最大值归一)万吨/年累计
未反应 C4送出至 424 中间罐区202.7268.06
MTBE 产品炼油 430 罐区84.7496.51
损失6.7698.78
硫化物催柴线去 300 万吨/年柴油加氢裂化装置原料罐3.63100.00
前三大项其他项累计占比 %
| 年运行时数 | 8400 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 进料 |
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| 产品 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||
| 产品原料构成 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||
| 副产品 |
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| 副产品说明 | 依据规程 1.3.2「副产品产量」:醚后 C4 24133 kg/h(20.27 万 t/a)、硫化物 0.05 万 t/a。 财务视角提示:醚后 C4 占出方 70.26%(20.27 万 t/a),是 MTBE 产量(8.474 万 t/a)的 2.4 倍。本装置的「主产品」MTBE 只占出方 29.37%,绝大部分物料以醚后 C4 形式送出,因此评价本装置经济性不能只看 MTBE 产量,醚后 C4 的去向与计价才是大头。 数据缺口:硫化物在规程 1.2.8 物料平衡表(363 t/a)与 1.3.2 副产品表(0.05 万 t/a)数值不一致,两值均保留,未做取舍。 |
资料来源:规程物料平衡章节。口径以规程原表为准,未做补全或估算。
05
公用工程与三剂
Utilities & Chemicals
| 水(t/h,MTBE 单元) |
| ||||||||||||||||||||||||
| 电(kW·h,MTBE 单元) |
| ||||||||||||||||||||||||
| 蒸汽(t/h,MTBE 单元) |
| ||||||||||||||||||||||||
| 氮气(Nm³/h,MTBE 单元) |
| ||||||||||||||||||||||||
| 仪表风(Nm³/h,MTBE 单元) |
| ||||||||||||||||||||||||
| 非净化风(Nm³/h,MTBE 单元) |
| ||||||||||||||||||||||||
| 化学药剂(t/年) |
|
资料来源:规程公用工程消耗 / 三剂消耗章节。
06
装置能耗
Energy Consumption
Key
Takeaway
Takeaway
装置单位能耗 107 kg 标油/t。规程 1.2.7 分两个单元分别给设计能耗:MTBE 单元 3846.264 MJ/t(92.211 kg 标油/t MTBE),MTBE 精脱硫单元 619.8101 MJ/t(14.8049 kg 标油/t MTBE),合计 107.02 kgEO/t。规程 2.3 节另给口径:设计指标 107 kgEo/t,控制范围 100~180 kgEo/t,控制目标 ≤170 kgEo/t——注意控制目标(170)明显高于设计值(107),…
Exhibit 6-1 · 单耗构成瀑布图(kg标油/t)
单位:kg标油/t │ 从左至右逐项累加 │ 绿色为回收抵扣项 │ 末列为净合计
0
28.9
57.8
86.7
115.6
循环水
电
1.2MP…
低压氮气
中压氮气
仪表空气
非净化空气
脱盐水
凝结水
生活用水
净合计
读图:各项自左向右累加(单位 kg标油/t),绿色为回收抵扣项,最终落在净合计 92.21。柱子越高代表该项对总量的贡献越大。
| 计算标准 | 中石油炼化能耗计算标准 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 总能耗 kg 标油/t | 107.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MTBE 单元总能耗 MJ/h | 3846.26 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MTBE 单元总能耗 kg 标油/t MTBE | 92.21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MTBE 脱硫单元总能耗 MJ/h | 619.81 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MTBE 脱硫单元总能耗 kg 标油/t MTBE | 14.8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 设计目标 | 107 kgEO/t(设计指标,规程末尾) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MTBE 单元能耗构成 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MTBE 脱硫单元能耗构成 |
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| 结构说明 | 规程 1.2.7 分两个单元分别给设计能耗:MTBE 单元 3846.264 MJ/t(92.211 kg 标油/t MTBE),MTBE 精脱硫单元 619.8101 MJ/t(14.8049 kg 标油/t MTBE),合计 107.02 kgEO/t。规程 2.3 节另给口径:设计指标 107 kgEo/t,控制范围 100~180 kgEo/t,控制目标 ≤170 kgEo/t——注意控制目标(170)明显高于设计值(107),说明实际运行能耗远高于设计,考核口径以控制范围为准。 两个单元的能耗结构高度同构,都是「蒸汽一边倒」: MTBE 单元:1.2 MPa 蒸汽 3541.22 MJ/t(84.58 kgEO/t,占本单元 91.7%)、循环水 354.99(8.47,9.2%)、电 228.5(5.46,5.9%)、凝结水回收 -356.46(-8.51,-9.2%)、非净化风 44.20(1.238)、仪表空气 17.42(0.42)、低压氮气 12.61(0.30)、中压氮气 2.224(0.053)、生活用水 1.121(0.191)、脱盐水 0.44(0.01)。 精脱硫单元:1.2 MPa 蒸汽 486.846 MJ/t(11.628 kgEO/t,78.5%)、电 115.44(2.7573,18.6%)、循环水 58.66(1.4,9.5%)、凝结水 -49.0059(-1.1705)、氮气 6.28(0.15)、仪表空气 1.59(0.04)。 合计口径下蒸汽(84.58 + 11.628)占 89.9%,是全部 33 套装置中蒸汽占比最高的几套之一。吸附蒸馏深度脱硫是在 MTBE 单元之外额外加的一整套精馏系统,为此多付出 14.80 kgEO/t(约 13.8%)的能耗代价,换来 MTBE 含硫量低于 10 mg/kg、纯度大于 98%(扣除 C5)。 |
资料来源:规程能耗计算章节。计算标准见规程原文。
07
装置关联
Unit Interconnections
Key
Takeaway
Takeaway
上游 3 项,下游 4 项。上游断料即本装置降负荷或停工。
上游进料 · 3 项
气体分馏装置
输送方式:管道 说明:混合碳四原料(异丁烯含量 10~22.8 wt%,硫含量 ≤65 mg/kg)
炼油 430 罐区
输送方式:管线 说明:甲醇原料
公用工程部
输送方式:管线 说明:水、蒸汽、凝结水、氮气、风
MTBE(炼油二部)
炼油二部
下游去向 · 4 项
炼油 430 罐区
物料:MTBE 产品 8.474 万吨/年 输送方式:管线
424 中间罐区
物料:醚后 C4 20.27 万吨/年 输送方式:管线
300 万吨/年柴油加氢裂化装置原料罐
物料:硫化物 0.0363 万吨/年 输送方式:催柴线
硫化物储罐 V-1204
物料:硫化物储存 输送方式:管线
| 装置内循环 |
|
资料来源:规程上下游关联章节。
08
行业技术特点
Industry Position
| 规模等级 | 国内 MTBE 装置(8 万吨/年) |
| 装置类型 | 混相床反应器 + 催化蒸馏 + 吸附蒸馏(脱硫)组合工艺 |
| 设计单位 | 技术提供:凯瑞环保科技股份有限公司;设计:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院;施工:东北炼化工程有限公司吉林化建 |
| 关键技术 |
|
| 检修年份 |
|
| 环保合规 | MTBE 纯度 ≥98%(扣除 C5);MTBE 含硫量 ≤10 mg/kg;主反应选择性 99% |
资料来源:规程装置概况 / 技术特点章节。
09
财务关注点
Financial Focus
加工能力
8万吨/年(MTBE 产品)
SRC 规程 1.1.1
单位能耗
107kg 标油/吨(设计指标)
SRC 规程 1.2.7 末尾
MTBE 单元能耗
92.21kg 标油/吨MTBE
SRC 规程 1.2.7 表 MTBE 单元合计
MTBE 脱硫单元能耗
14.80kg 标油/吨MTBE
SRC 规程 1.2.7 表 MTBE 精脱硫单元合计
循环水(MTBE 单元)
1076.48t/h
SRC 规程 1.2.7 表 MTBE 单元
1.2 MPa 蒸汽(MTBE 单元)
14.14t/h
SRC 规程 1.2.7 表 MTBE 单元
电(MTBE 单元)
245.21kW
SRC 规程 1.2.7 表 MTBE 单元
关键原料
混合碳四 25.93 万吨/年 + 甲醇 2.92 万吨/年
SRC 规程 1.2.8 设计物料平衡表
主要产品产量
MTBE 产品 8.474 万吨/年(10088 kg/h,纯度 ≥98% 扣除 C5,硫含量 ≤10 mg/kg)
SRC 规程 1.3.1
副产品价值
醚后 C4 20.27 万吨/年(24133 kg/h)+ 硫化物 0.0363 万吨/年
SRC 规程 1.3.2
三剂年消耗
反应器醚化催化剂 30 t(一次装入 58 t)+ 催化蒸馏塔催化剂 5 t(三年换 15 t)+ 萃取水净化剂 12 …
反应器醚化催化剂 30 t(一次装入 58 t)+ 催化蒸馏塔催化剂 5 t(三年换 15 t)+ 萃取水净化剂 12 m³ + 瓷球 14 m³(一次装入)+ 吸附剂 1 t(一次装入 3 t)
SRC 规程 1.2.7 原材料、三剂消耗指标
行业对标
国内 MTBE 装置(8 万吨/年);混相床+催化蒸馏+吸附蒸馏组合工艺;MTBE 纯度 ≥98% 扣除 C5;MTBE…
国内 MTBE 装置(8 万吨/年);混相床+催化蒸馏+吸附蒸馏组合工艺;MTBE 纯度 ≥98% 扣除 C5;MTBE 含硫量 ≤10 mg/kg
SRC 规程 1.1.1
Note · 核算口径提示
1. 数据边界:本页所有数据均摘自规程原文,未做估算、外推或行业平均值填补。
缺失字段标注为「待补充」。2. 口径一致性:物料量为规程设计值 / 典型工况值,非实际核算数据, 用于学习与量级判断。
3. 检修与折旧:涉及大修周期的装置,费用计提须按实际周期平滑, 避免年度间大幅波动。