triệu USD. Giá thành sản xuất là 264 USD/1000 tấn. Phơng pháp này cũng có thể sản xuất MTBE với công suất lớn 1.000.000 tấn/năm, song giá thành sản xuất đắt hơn và phải kết hợp với quá trình sản xuất Propylen oxit.
II- Lựa chọn công nghệ của quá trình sản xuất MTBE: MTBE:
Theo nh phân tích ở trên ta thấy rằng để có thể sản xuất MTBE với công suất lớn, tốt nhất nên đi theo công nghệ sử dụng nguyên liệu từ khí butan mỏ. Song với tình hình kinh tế ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng MTBE cha cao, hơn nữa nếu nhà máy lọc dầu số 1 Dung Quất đa vào hoạt động (bắt đầu vào năm 2004) thì lợng nguyên liệu C4 từ các quá trình chế biến dầu sẽ có thể đủ để đáp ứng để sản xuất MTBE. Nguyên liệu cũng có thể là khí isobutan từ quá trình isome hoá khí butan mỏ. Do vậy nếu nguyên liệu yêu cầu do đầu đề thiết kế đặt ra là isobutan thì ta chọn công nghệ cho quá trình dehydro hoá là công nghệ Oleflex và cho quá trình ete hoá isobuten là quá trình Ethermax.
Sơ đồ công nghệ sản xuất MTBE từ isobutan dựa trên các quá trình Oleflex và Ethermax (UOP) đợc trình bày ở trang sau:
a) Dây chuyền công nghệ: (Hình sau) Chú thích:
1- Thiết bị gia nhiệt.
2- Thiết bị phản ứng dehydro hoá. 3- Thiết bị tái sinh xúc tác.
4- Thiết bị làm lạnh. 5- Máy nén. 6- Thiết bị sấy. 7- Máy giảm áp. 8- Tháp tách khí nhẹ. 9- Thiết bị làm lạnh. 10- Thiết bị phản ứng ống chùm. 11- Thiết bị phản ứng - chng tách (RWD).
12- Thấp hấp thụ MeOH 13- Tháp tách CH3OH – H2O 14- Bể chứa MeOH 15- Thiết bị trộn MEOH và IB 16- Bể chứa IB 17- Bể chứa MTBE 18- Bể chứa isobutan 19- Thiết bị trao đổi nhiệt
20- Thiết bị phân ly khí không ngng - IB lỏng 21- Van điều chỉnh lu lợng
22- Thiết bị gia nhiệt đáy tháp. 23- Thiết bị ngng tụ hồi lu 24- Pin nhiệt điện
25- Bơm
b) Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Khí isobutan lỏng đợc chứa trong thùng chứa nguyên liệu (18), khí isobutan đợc trao đổi nhiệt với sản phẩm ở thiết bị (19) để nâng nhiệt độ và đi vào thiết bị gia nhiệt (1). Đi vào thiết bị phản ứng (2), ra khỏi thiết bị (2) đi vào thiết bị trao đổi nhiệt (19), đi vào thiết bị làm lạnh (4). Xúc tác đợc tái sinh ở thiết bị (3) và tuần hoàn lại thiết bị phản ứng (2).
Dòng ra khỏi hệ thống thiết bị phản ứng đợc trao đổi nhiệt với nguyên liệu, làm mát, sấy khô ở thiết bị (6) và trao đổi nhiệt với dòng khí thải trớc khi đi vào tháp tách khí thải (8). Khí thải này là phần không ngng trong thiết bị tách đợc nén và một phần tuần hoàn lại, một phần lớn đợc đa đi thu hồi, sản xuất điện cho phân xởng hoặc dùng cho các quá trình làm lạnh hoặc sử dụng làm nhiên liệu khí hoặc dùng để sản xuất H2 tinh khiết.
Sản phẩm đáy của thiết bị tách (8) là phần lỏng ngng tụ chứa chủ yếu là C4 và isobuten, còn lại là isobutan cha phản ứng, n-butan, propan, C3H6... đợc đa sang thiết bị làm lạnh (9).
Dòng khí giàu H2 tuần hoàn lại để duy trì ổn định xúc tác đốt cháy cốc tạo ra và giúp cho quá trình cấp nhiệt tốt hơn. Ra khỏi (9) là IB đợc đa xuống bể chứa và đợc bơm (15) bơm xuống trộn với Metanol và đi vào thiết bị phản ứng ống chùm (10).
ở thiết bị phản ứng ống chùm (10), xúc tác đợc bố trí trong các ống chùm và nhiệt toả ra của phản ứng đợc lấy đi bằng nớc làm lạnh. Dòng sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng ống chùm đợc đa sang thiết bị phản ứng – chng tách (11) để nâng độ chuyển hoá isobuten lên 99,9%, đồng thời MTBE cũng đợc tách ra ở đáy thiết bị phản ứng – chng tách này, trao đổi nhiệt với nguyên liệu và đợc đa về bể chứa MTBE.
Những tác nhân cha phản ứng, metanol và hỗn hợp C4 từ đỉnh thiết bị phản ứng chng tách (11) đợc ngng tụ, một phần hồi lu, phần khác đợc đa sang tháp hấp thụ Metanol (12). Tại đây, nớc đợc phun từ trên xuống, hỗn hợp hơi Metanol + C4S đợc đi từ dới lên, Metanol bị tan vào nớc và thu đợc ở đáy tháp. Khí C4 Raffinat không tan đợc thu hồi trên đỉnh tháp và đợc đa đi xử lý trớc khi tuần hoàn về dây chuyền dehydro hoá.
Hỗn hợp Metanol – H2O ở đáy tháp hấp thụ đợc đa sang tháp chng tách (13). Tại đây Metanol đợc tách khỏi nớc và đi lên đỉnh tháp, Metanol đợc ngng tụ làm mát và tuần hoàn về cùng với Metanol nguyên liệu.
Nớc thu ở đáy tháp chng tách đợc bơm lại tháp hấp thụ (12). Một phần nớc chứa trong nguyên liệu rợu không phản ứng cũng đợc thu hồi ở tháp này. Do đó có thể lấy ra một phần nhỏ H2O ở đáy tháp này.
Phần VII: Tính toán
A- Tính cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt lợng:I- Các số liệu ban đầu: I- Các số liệu ban đầu:
Năng suất: 50.000 tấn/năm.
Thành phần nguyên liệu: i- C4H10 90% tt n-C4H10 7% tt C3H8 2% tt nC4H8 0,5% tt C5 0,5% tt Thành phần CH3OH: CH3OH 99,9% kl H2O 0,1% kl Tổng axeton, andehyt < 30 mg/kg Tổng axit < 30 mg/kg Nồng độ sản phẩm: