丁二烯抽提工藝方法的比較與選擇

1、丁二烯抽提工藝方法的比較與選擇摘要丁二烯的加工利用水平和化工利用技術(shù)的發(fā)展對(duì)國家合成橡膠工業(yè)生 產(chǎn)的發(fā)展有著重要影響。丁二烯的生產(chǎn)可分為乙臘法、二甲基甲酰胺法和N 甲基毗咯烷酮法三種。不論是哪種溶劑，抽提工藝一般都米用兩段萃取精 餾，即先用溶劑萃取丁二烯及炔烴，把它們與丁烷，丁烯餾分分開，再用 同一溶劑在炔烴萃取精餾塔中萃取掉炔烴，得到丁二烯餾分，丁二烯餾分 脫除輕重組分后，便得到丁二烯。三種方法都有各自的特點(diǎn)，在選擇生產(chǎn) 丁二烯的方法時(shí)，要詳細(xì)比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇出最適合的工藝方法。 關(guān)鍵詞：丁二烯工藝；溶劑；抽提1丁二烯的簡介丁二烯，通常是指1,3-丁二烯，又稱乙烯基乙烯,分子式C4H6

2、，無色氣體。熔點(diǎn)1089C, 沸點(diǎn)4.41C,微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、氯仿、等有機(jī)溶劑。丁二烯在常溫常壓下 為無色而略帶大蒜味的氣體，易液化，易燃，聚合。丁二烯具有麻醉和刺激作用，可能引起 遺傳缺陷，可致癌。丁二烯是碳四餾分中最重要的組分，是石油化工的基本原料之一， 在石油化工烯烴原料中的地位僅次于乙烯和丙烯，世界丁二烯主要用于合成橡膠以及 ABS樹脂等。2 丁二烯的生產(chǎn)方法我國丁二烯的生產(chǎn)經(jīng)歷了酒精接觸分解、丁烯或丁烷氧化脫氫和蒸氣裂解制乙烯聯(lián) 產(chǎn)C4抽提分離三個(gè)發(fā)展階段。C4抽提分離這種方法價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)上占優(yōu)勢(shì)，是目 前世界上丁二烯的主要來源。只有少數(shù)一些丁烷、丁烯資源豐富的國家采

3、用脫氫法。目 前我國正在運(yùn)行的丁二烯生產(chǎn)裝置，絕大多數(shù)都是隨著乙烯工業(yè)的發(fā)展而逐步配套建設(shè) 起來的12.1乙腈法乙腈法（ACN法）乙臘法以含水10%左右的乙臘為溶劑，由兩段萃取精餾、兩段普通精餾、和溶劑 回收等工藝單元組成。原料裂解碳四第一萃取精餾塔，與塔頂來的乙臘接觸。丁烷、丁 烯、反丁烯-2等從塔頂餾出，塔底含丁二烯和重組分的乙臘溶液由釜液泵送至汽提塔將 烴類組分從乙臘溶液中汽提出來。汽提塔中部炔烴濃度最高，側(cè)線采出送入炔烴閃蒸塔 汽提塔釜液由汽提塔釜液泵打出，作為循環(huán)溶劑。1、3 丁二烯與其相對(duì)揮發(fā)度接近的甲 基乙炔及其他雜質(zhì)從丁二烯萃取塔塔頂餾出，塔頂蒸汽冷凝后送至精致部分。從汽提塔

4、側(cè)線采出的炔烴由測(cè)線閃蒸塔脫除。由第二萃取精餾塔頂部餾出的粗丁二烯進(jìn)入丁二烯 水洗塔，洗去其中的乙臘成分。經(jīng)洗滌后的粗丁二烯進(jìn)入脫輕塔。拖去甲基乙炔和水， 因?yàn)榧谆胰部梢苑纸獗?，所以加入一萃的丁烷、丁烯。在脫重塔，?2-丁烯、1， 2-丁二烯從塔底脫除。2.2二甲基甲酰胺法（DMF法）DMF抽提丁二烯裝置可分為兩個(gè)部分：萃取部分和精餾部分。萃取部分包括第一 萃取精餾系統(tǒng)和第二萃取精餾系統(tǒng)，碳四原料中的丁烷、丁烯等在第一萃取精餾系統(tǒng)中 脫除，乙烯基乙炔、一部分乙基乙炔等組分在第二萃取精餾系統(tǒng)中脫除；精餾部分包括 丁二烯凈化和溶劑精制兩系統(tǒng)，除去其中的二甲胺、甲基乙炔、水、順丁烯等雜質(zhì)，得

5、到丁二烯成品；而溶劑精制系統(tǒng)是將循環(huán)溶劑中的水分，二聚物等輕組分及焦油等重組 分除去，保持循環(huán)溶劑的質(zhì)量。2.3 N-甲基毗咯烷酮法（NMP法）NMP法生產(chǎn)工藝主要包括萃取蒸餾、脫氣和蒸餾以及溶劑再生工序。裂解C4進(jìn)入 含N-甲基毗咯烷酮萃取劑的洗滌塔底部，丁二烯和易溶解的組分及部分丁烷和丁烯被 吸收，丁烷和丁烯從塔頂排出3。主洗塔底部的富溶劑進(jìn)入精餾塔，用丁二烯、丙二烯 和乙炔把溶劑吸收的丁烷和丁烯置換出來。粗丁二烯由后洗塔塔頂蒸出進(jìn)入蒸餾工序， 塔釜富溶劑返回精餾塔中。精餾塔釜的富溶劑先進(jìn)入閃蒸罐中部分脫氣，再進(jìn)人脫氣塔 脫烴，烴經(jīng)進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)后返回精餾塔底部。從后洗塔出來的粗丁二烯在脫

6、輕塔脫除 甲基乙炔，再由脫重塔中脫除1，2-丁二烯和C5,塔頂?shù)玫蕉《┊a(chǎn)品。3三種方法的比較與選擇采用乙臘法生產(chǎn)丁二烯的優(yōu)點(diǎn)有：（1）沸點(diǎn)低，萃取、汽提操作溫度低，丁二烯不 容易自聚；（2）汽提可在高壓下操作，省去了丁二烯氣體壓縮機(jī)，減少了投資；（3）能耗低與其他兩種方法；（4）微弱毒性，對(duì)碳鋼腐蝕性小。但是丁二烯分別與正丁烷、丁 二烯二聚物等形成共沸物，溶劑精制過程復(fù)雜，操作費(fèi)用高，蒸氣壓力高，隨尾氣排出 的溶劑損失大，而且用于回收溶劑的水洗塔較多，相對(duì)流程長。DMF法對(duì)原料C 4的適應(yīng)性強(qiáng)，該法生產(chǎn)能力大，工藝成熟，成本低，安全性好、 溶劑熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性良好，節(jié)能效果較好，產(chǎn)品、副

7、產(chǎn)品回收率高。DMF法需 要的循環(huán)溶劑量小，因?yàn)閷?duì)丁二烯的溶解能力及選擇性比其他溶劑高4由于其沸點(diǎn)高， 萃取塔及解吸塔的操作溫度都較高，易引起雙烯烴和炔烴的聚合；但在水分存在下會(huì)分 解生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蝕性。N-甲基毗咯烷酮法的溶劑選擇性較高，毒性很小，腐蝕性小，再運(yùn)轉(zhuǎn)中溶劑損失小。 裝置可全部采用普通碳鋼。并且NMP法可得到高質(zhì)量的丁二烯，產(chǎn)品純度高，流程簡 單，操作方便，投資較低，經(jīng)濟(jì)效益高。但是進(jìn)入到稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的裂解汽油會(huì)發(fā) 生聚合，堵塞換熱器、管線及設(shè)備，給生產(chǎn)帶來極大的危害。4結(jié)論通過ACN、DMF和NMP這三種工藝的對(duì)比可以看出，這三種工藝各有優(yōu)勢(shì)及不足。 但綜合來看,ACN工藝還是優(yōu)于其它2種工藝，尤其在建設(shè)費(fèi)用、流程集成、安全環(huán)保 和裝置的能耗等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，近年來ACN工藝越來越受到人們的認(rèn) 可，發(fā)展速度也最快。參考文獻(xiàn)李淑培.