丁二烯装置的生产原理
丁二烯，也称为异戊二烯，是一种重要的有机化合物，其具有广泛的应用领域，特别是在橡胶工业中。丁二烯的生产原理主要是通过石油 cracking 过程中的副产物获得，下面将详细介绍丁二烯装置的生产原理。
一、丁二烯的产生过程
丁二烯主要通过烃类原料在催化剂的作用下进行热裂解而得到。在裂解炉中，烃类原料如丁烷、丁烯等被加热至高温，并与催化剂接触。在高温和催化剂的作用下，烃类原料发生裂解反应，产生丁二烯等副产物。这些副产物通过分离和精馏等工艺步骤，最终得到纯净的丁二烯产品。
二、丁二烯装置的工艺流程
1. 原料准备：丁二烯的主要原料为丁烷和丁烯，这些原料在装置中被送入裂解炉进行反应。为了提高丁二烯的产率和纯度，原料需要经过预处理步骤，例如脱蜡、脱硫等。
2. 裂解反应：原料进入裂解炉后，通过加热至高温和催化剂的作用，发生裂解反应。在裂解过程中，烃类原料中的碳-碳键被断裂，生成丁二烯等副产物。
3. 分离和精馏：裂解反应产生的气体混合物经过冷却和减压等操作，将其中的丁二烯和其他副产物分离开来。分离过程中，可以利用气
相色谱等技术，根据不同组分的沸点差异进行分离。
4. 纯化：分离得到的丁二烯产品还含有少量杂质，需要进行进一步的纯化处理。常用的方法是采用吸附剂或溶剂将杂质吸附或溶解，从而提高丁二烯的纯度。
5. 储存和包装：经过纯化处理后，丁二烯产品被储存于专用的容器中，并进行适当的包装。由于丁二烯具有易燃易爆的特性，储存和包装过程需要严格控制温度、压力和防火措施，确保产品的安全。
三、丁二烯装置的技术要点
1. 催化剂选择：丁二烯装置的催化剂是实现高效裂解反应的关键。选择合适的催化剂可以提高丁二烯的产率和选择性。
2. 反应条件控制：裂解反应需要在适当的温度和压力条件下进行。温度过高会导致副产物增多，温度过低则会降低丁二烯的产率。
3. 分离和精馏技术：分离和精馏过程中，需要根据副产物的物理特性进行合理的操作，以提高丁二烯的纯度和回收率。
4. 安全措施：丁二烯具有易燃易爆的特性，装置需要采取相应的安全措施，如防火、防爆等，确保操作人员和设备的安全。
丁二烯装置的生产原理主要是通过热裂解反应得到。该装置通过选择合适的催化剂、控制适当的反应条件以及运用分离和纯化工艺，
实现了高效、安全地生产丁二烯产品。丁二烯作为一种重要的有机化合物，对橡胶工业等领域具有重要意义。随着技术的不断发展，丁二烯装置的生产工艺也在不断完善，将进一步推动丁二烯产业的发展。
MTBE装置生产原理和工艺过程 一、生产原理 1.第一萃取精馏单元（丁二烯抽提装置） 第一萃取精馏塔可使醚化和1-丁烯原料中1，3-丁二烯降低至40ppm，其原理是在分离裂解碳四的第一萃取精馏塔加入沸点较高的二甲基甲酰胺溶剂，从而改变了裂解碳四各组份的相对挥发度，相对挥发度小于1，3-丁二烯的组份和DMF从塔釜送至汽提塔析出，相对挥发度大的抽余碳四以塔顶采出，作为MTBE/1-丁烯装置的原料，其1，3-丁二烯的含量小于60ppm。增加该塔的回流量、溶剂量、加大去第二萃取精馏塔的进料量等均可以使BBR中的1，3-丁二烯含量降低。 2.筒反部分 含有异丁烯的抽余碳四与甲醇（按照1.02的醇烯比计算的量）进行混合，在D型苯乙烯系大孔径强酸性阳离子交换树脂的催化剂作用下，使大部分异丁烯和甲醇反应生成甲基叔丁基醚（MTBE），副反应可以生成少量的异丁烯二聚物（或低聚物），二甲醚以及由于原料中带入的水可以生成少量的叔丁醇等，以上几种杂质其本身的辛烷值较高，少量的留在甲基叔丁基醚产品中，不会影响其使用性能，其余的碳四组分与甲醇均不发生反应，在该工艺条件下可视为惰性物质。 反应器床层温度是由预热温度、外循环量和外循环冷却温度来控制。 3.反应精馏单元 异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚的反应为可逆反应，为使可逆反应向正反应方向（生成MTBE）进行，其一是增加反应一侧的物料浓度，其二是减少生成物的浓度。在反应精馏塔中同时进行着反应和精馏过程中，随着反应和精馏的进行，MTBE不断的生成且被从塔釜分离出来，使生成的MTBE总是处在低浓度状态，故反应总是朝正反应方向即生成MTBE方向进行。反应精馏塔内控制醇烯比（摩尔比）一般在2.2，甲醇的过量是为了使异丁烯充分反应。 4.甲醇回收单元 本单元是利用甲醇与碳四在水中的溶解度不同，用水作为萃取剂，在水洗塔中将水中溶解度大的甲醇溶于水中，从而减少在水中溶解度小的醚后碳四中甲醇的含量，并利用碳四比重小于水，使其从塔顶送往醚后碳四罐，作为1-丁烯生产的原料。塔底的醇水溶液由于水与甲醇的沸点不同，通过压差进入甲醇回收塔用普通精馏的方法进行分离，得到的甲醇回收，分离的水作萃取水循环使用。
丁二烯装置的生产原理 丁二烯，也称为异戊二烯，是一种重要的有机化合物，其具有广泛的应用领域，特别是在橡胶工业中。丁二烯的生产原理主要是通过石油 cracking 过程中的副产物获得，下面将详细介绍丁二烯装置的生产原理。 一、丁二烯的产生过程 丁二烯主要通过烃类原料在催化剂的作用下进行热裂解而得到。在裂解炉中，烃类原料如丁烷、丁烯等被加热至高温，并与催化剂接触。在高温和催化剂的作用下，烃类原料发生裂解反应，产生丁二烯等副产物。这些副产物通过分离和精馏等工艺步骤，最终得到纯净的丁二烯产品。 二、丁二烯装置的工艺流程 1. 原料准备：丁二烯的主要原料为丁烷和丁烯，这些原料在装置中被送入裂解炉进行反应。为了提高丁二烯的产率和纯度，原料需要经过预处理步骤，例如脱蜡、脱硫等。 2. 裂解反应：原料进入裂解炉后，通过加热至高温和催化剂的作用，发生裂解反应。在裂解过程中，烃类原料中的碳-碳键被断裂，生成丁二烯等副产物。 3. 分离和精馏：裂解反应产生的气体混合物经过冷却和减压等操作，将其中的丁二烯和其他副产物分离开来。分离过程中，可以利用气
相色谱等技术，根据不同组分的沸点差异进行分离。 4. 纯化：分离得到的丁二烯产品还含有少量杂质，需要进行进一步的纯化处理。常用的方法是采用吸附剂或溶剂将杂质吸附或溶解，从而提高丁二烯的纯度。 5. 储存和包装：经过纯化处理后，丁二烯产品被储存于专用的容器中，并进行适当的包装。由于丁二烯具有易燃易爆的特性，储存和包装过程需要严格控制温度、压力和防火措施，确保产品的安全。 三、丁二烯装置的技术要点 1. 催化剂选择：丁二烯装置的催化剂是实现高效裂解反应的关键。选择合适的催化剂可以提高丁二烯的产率和选择性。 2. 反应条件控制：裂解反应需要在适当的温度和压力条件下进行。温度过高会导致副产物增多，温度过低则会降低丁二烯的产率。 3. 分离和精馏技术：分离和精馏过程中，需要根据副产物的物理特性进行合理的操作，以提高丁二烯的纯度和回收率。 4. 安全措施：丁二烯具有易燃易爆的特性，装置需要采取相应的安全措施，如防火、防爆等，确保操作人员和设备的安全。 丁二烯装置的生产原理主要是通过热裂解反应得到。该装置通过选择合适的催化剂、控制适当的反应条件以及运用分离和纯化工艺，
丁二烯的聚合原理及应用 1. 丁二烯的聚合原理 丁二烯，又称为2,3-二甲基-1,3-丁二烯，是一种无色液体，化学式为C4H6。 它是一种重要的有机合成原料，广泛应用于聚合物工业中。丁二烯通过聚合反应可以得到聚丁二烯，聚丁二烯是一种具有弹性的合成橡胶。 丁二烯的聚合原理主要涉及以下几个方面： 1.1 过氧化物引发聚合 丁二烯的聚合反应通常使用过氧化物作为引发剂。过氧化物在一定条件下分解 产生自由基，自由基能够引发丁二烯分子中的双键断裂并与其他丁二烯分子发生反应，形成更长的聚合物链。 1.2 共聚合 丁二烯可以与其他单体共聚合，形成共聚物。共聚物可以调整材料的物理性质，提高聚合物的特性。 1.3 不同聚合反应条件 聚合丁二烯可以通过不同的聚合反应条件进行，在不同的温度、压力和催化剂 等条件下，聚合反应得到的聚合物的结构和性质也会有所不同。 2. 丁二烯的应用 聚合丁二烯是一种重要的合成橡胶材料，在众多应用领域发挥着重要作用，以 下列举了几个主要的应用领域： 2.1 橡胶制品 聚合丁二烯是一种弹性橡胶材料，广泛用于制造汽车轮胎、橡胶管道、密封件 等橡胶制品。由于聚合丁二烯具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，因此可以在多种恶劣环境下长期稳定工作。 2.2 塑料添加剂 聚合丁二烯可以作为塑料的添加剂，可以提高塑料的柔软性、抗冲击性和耐候性。聚合丁二烯可以与聚合苯乙烯、聚乙烯等塑料进行共混，改善塑料的性能。
2.3 胶乳 聚合丁二烯可以用于制备胶乳，胶乳是一种悬浮在水中的胶体溶液，广泛应用于胶水、涂料等领域。聚合丁二烯在胶乳中可以形成高分子链，增加胶乳的粘度和粘附性。 2.4 合成纤维 聚合丁二烯可以用于制备合成纤维材料。聚合丁二烯可以与其他合成纤维原料进行共聚合，形成丁二烯纤维，该纤维具有良好的耐磨性和抗静电性能，广泛应用于纺织业。 2.5 化学试剂 聚合丁二烯还可以用作化学试剂，用于有机合成反应。丁二烯可以与其他化合物发生加成反应、环氧化反应等，形成具有特定结构的化合物。 以上仅列举了丁二烯聚合原理及应用的部分内容，丁二烯在化工行业中具有广泛的应用前景。未来随着科学技术的不断发展，丁二烯的聚合原理和应用领域还将不断拓展和创新。
丁二烯装置节能降耗技术研究分析 摘要：本文在分析丁二烯生产工艺实际情况的基础上，在保证产品质量要求的前提下，对工艺性能参数进行优化，实现丁二烯抽提精馏装置运行的优化，达到节能降耗的目的，优化减排和能源消耗的目标。 关键词：萃取精馏、参数优化、节能减排 丁二烯不仅是一种重要的合成橡胶单体，也是石化行业重要的基础原料之一。由于共轭双键的存在，它具有活性，可以与各种单体共聚成合成橡胶和合成树脂。主要产品有顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁苯胶乳、SBS、丁腈橡胶、ABS树脂等。1,3-丁二烯作为主要的有机化工原料，其生产工艺和节能研究一直是人们关注的热点。 1、丁二烯装置生产原理简介 丁二烯萃取装置是从裂解的C4馏分中添加溶剂来改变丁二烯组分的相对挥发性，然后通过萃取蒸馏的方法萃取高纯度的1,3-丁二烯,用作下游顺丁橡胶和ABS等装置的原料；其副产品抽余碳四（BBR）用作本厂MTBE装置的原料。， 2、流程原则 丁二烯、丙烷、C3和C5碳氢化合物的沸腾温度与1,3-丁二烯的沸腾温度截然不同，后者可以通过常规蒸馏分离。虽然顺-2-丁烯在萃取过程中比丁二烯轻，但不需要完全去除，但最终通过普通蒸馏去除。丁烯、丁烷和C4炔烃的沸点非常接近1,3-丁二烯的沸点，或形成常规蒸馏无法分离的无溶剂，但它们在DMF中的溶解度与1,3-丁二烯的溶解度非常不同，因此可以通过萃取蒸馏将其与1,3-丁二烯分离。 萃取精馏的实质是在C4馏分中加入高极性溶剂（DMF），以增加C4馏分组分的相对挥发差，从而实现分离精馏的目的。在极性溶剂的作用下，C4馏分的相对挥发性和溶解度变得非常规则。相对挥发性的顺序是丁烷>丁烯>丁二烯>炔烃。
丁二烯生产技术现状及发展方向 1.丁烯氧化脱氢制丁二烯技术 1.1反应原理 在进行丁烯氧化脱氢生产丁二烯过程中，会释放出大量的热量，此时可以借助系统的提纯处理来获取丁二烯，丁烯完全氧化后可以得到一氧化碳、二氧化碳和水。但是在实际反应过程中受多方面因素影响，从而导致氧化反应发生一系列的变化，最终得到多种含氧化合物。氧化降解后会生成丙酮、甲醛等氧化合物，氧化生成四个碳原子的含氧化合物，如丁烯醛、丁酮等。在进行深度氧化反应过程中，脱氢后可以得到乙烯基乙炔等产物，然后通过一系列的氧化后可以得到二氧化碳、一氧化碳和水等產物，该阶段所生成的产物与副产物又能够通过凝结聚合形成新的产物。 1.2工艺流程 丁烯氧化脱氢制丁二烯的工艺生产流程主要包括油吸收和氧化脱氢反应两 个单元。其中氧化脱氢反应单元又能够细分为反应、水冷以及洗醛三个主要环节。图一所示为氧化脱氢反应单元的主要流程示意图。在反应器内，丁烯与空气在催化剂的作用下发生反应，从而生成丁二烯以及醛酸等一系列副产物。由于整个反应为放热反应，为了避免放热温度过高对反应温度造成影响，需要在反应器内注入大量蒸汽，从而有效控制反应温度，以此来有效延长催化剂的操作周期。之后对反应器生成的产物借助水冷塔进行冷却处理，将复合产物中的酸成分分离，再通过生成器压缩机对水冷后生成气进行加压，在洗醛塔中加压水洗清除产物中的醛和酮成分，最后将生成气引入油吸收系统进行下一个生成环节。 图二所示为油吸收单元的基本操作流程，通过油吸收单元可以有效分离和剔除生成气中的C4烃。通常情况下，油吸收单元需要先进行吸收油吸收，随后开展重吸收油吸收，这样可以有效地减少C4以及吸收油的损耗。在吸收塔中洗醛塔顶产生的C4物料与吸收油进行逆流接触，而C4相关物料能够溶于吸收油，从
一、概况说明 1、装置的地位和作用 乙腈抽提制丁二烯装置是我厂主要生产装置之一。主要担负着原料净化任务。它以轻柴油裂解副产碳四为原料，以乙腈为萃取剂，经过两段萃取精馏和两段普通精馏，除去碳四原料中的丁烷、丁烯、炔烃及其它杂质组分，制备出适合于生产顺丁橡胶的高纯度聚合级丁二烯-1,3。 2、装置的主要原料、产品与用途 装置的主要原料为裂解分离装置提供的轻柴油裂解副产碳四，在化工一厂来的碳四原料不足时也外购一部分碳四原料进行补充。 装置的主要产品为聚合级精丁二烯，作为我厂顺丁装置的原料。 3、装置的主要构成 乙腈抽提装置包括两个系统：萃取精馏系统和精馏回收系统。 １、萃取精馏：包括第一萃取精馏和第二萃取精馏两部分，碳四原料中的丁烷、丁烯和炔烃等组分在本岗位脱除； ２、精馏回收：包括丁二烯精制和溶剂回收两部分，本岗位的作用是将前岗位送来的脱除了大部分杂质的粗丁二烯进一步精制，除去其中的甲基乙炔和顺丁烯-2等杂质，得到丁二烯成品。 二、原理特点 本装置是结合乙腈抽提丁二烯多年的操作经验，参考了国内外抽提丁二烯的先进工艺技术，由合成橡胶事业部与北京石油化工工程公司合作开发，同时利用南京凯宁精馏公司的塔板。具有如下特点： 1）侧线抽出乙烯基乙炔。 2）采用夹点技术组织溶剂余热利用系统，使其利用率接近100%。 3）采取“两头一尾”的萃取精馏流程，即一萃塔和二萃塔共用一个汽提塔，减少装置重复相变化。 4）充分利用塔顶馏出物热量。 5）开发蒸汽凝液发生二次蒸汽系统，更充分利用蒸汽凝液的余热。 6）利用复合孔微型阀高效塔板。 7）将一、二萃溶剂系统分开。 8）丁二烯中总炔含量低于20 10-6。 9）萃取液作为MTBE装置的原料。 2、基本原理 在丁二烯的生产过程中，由于碳四原料中有些组分如丁烷、正丁烯、顺丁烯－2、反丁烯－2、炔烃等与丁二烯之间的沸点较为接近，这样采用一般的精馏方 1
编号：No.13d jj课题：碳4抽提工艺流程 授课内容： ●典型碳4抽提工艺流程 ●碳4抽提过程操作方法 知识目标： ●掌握典型碳4抽提工艺原则流程 ●了解碳4抽提过程操作方法 能力目标： ●分析和判断影响萃取精馏过程主要因素 ●分析和判断精馏萃取过程操作异常现象及处理方法 思考与练习： ●碳4乙睛抽提工艺构成 ●溶剂对抽提过程有何影响？ ●碳4乙睛抽提过程操作有何异常现象？
授课班级： 授课时间：年月日 三、工艺流程 1、乙腈法（ACN法） 乙腈法是以含水5%～10%的乙腈为溶剂，以萃取精馏的方法分离丁二烯。我国于1971年5月由兰化公司合成橡胶厂自行开发的乙腈法C4抽提丁二烯装置试车成功。该装置采用两级萃取精馏的方法，一级是将丁烷、丁烯与丁二烯进行分离，二级是将丁二烯与炔烃进行分离。其工艺流程见图3—1。 由裂解气分离工序送来的C4馏分首先送进碳三塔(1)碳五塔(2)，分别脱除C3馏分和C5馏分，得到精制的C4馏分。 精制后的C4馏分，经预热汽化后进入丁二烯萃取精馏塔（3）。丁二烯萃取精馏塔分为两段，共l20块塔板，塔顶压力为0.45Mpa，塔顶温度为46℃，塔釜温度114℃．C4馏分由塔中部进入，乙腈由塔顶加入，经萃取精馏分离后，塔顶蒸出的丁烷、丁烯馏分进入丁烷、丁烯水洗塔(7)水洗，塔釜排出的含丁二烯及少量炔烃的乙腈溶液，进入丁二烯蒸出塔(4)。在塔（4）中塔釜排出的乙腈经冷却后供丁二烯萃取精馏塔循环使用，丁二烯、炔烃从乙腈中蒸出去塔顶，并送进炔烃萃取精馏塔(5)。经萃取精馏后，塔顶丁二烯送丁二烯水洗塔(8)，塔釜排出的乙腈与炔烃一起送入炔烃蒸出塔(6)。为防止乙烯基乙炔爆炸，炔烃蒸出塔（6）顶的炔烃馏分必须间断地或连续地用丁烷、丁烯馏分进行稀释，使乙烯基乙炔的含量低于30%(摩尔)，炔烃蒸出塔釜排出的乙腈返回炔烃蒸出塔循环使用，塔顶排放的炔烃送出用作燃料。
丁二烯装置聚合物形成原因及预防措施 摘要：本文讨论了丁二烯聚合物生成机理及危害，并结合大庆石化丁二烯抽 提三套装置生产实践提出了控制措施。 关键词：丁二烯聚合物阻聚剂控制措施 在丁二烯抽提装置的生产过程中，由于丁二烯存在共轭双键，致使其化学性 质相当活泼，容易发生端基聚合，严重影响装置的平稳生产和安全运行。因此如 何防止或减缓丁二烯发生端基聚合，实现装置安全、稳定、长周期运行，一直以 来都是丁二烯生产过程中非常重要的研究课题。某石化丁二烯抽提三套装置，采 用NMP法工艺路线，在装置建设以及原始开工过程中充分考虑了丁二烯发生端基 聚合的不利因素，为装置开工后的安稳长生产打下良好的基础。 1.丁二烯端基聚合物产生原因及危害 （1）端基聚合物产生的原因 丁二烯端基聚合物是一种深度交联结构的树脂状聚合物，难熔化，也不溶于 碳四和任何有机溶剂，看上去像是爆米花，也叫爆米花聚合物，在金属表面缺乏 附着力，主要产生在丁二烯浓度比较高的精馏系统及产品储运设备中。能诱发丁 二烯生成端基聚合物的因素很多，如氧、光、过氧化物活性中心、铁锈、机械杂 质等，尤其是系统中微量氧及活性中心的存在，是诱发丁二烯聚合最主要的原因。系统中微量氧，一是开车时因置换不严格而留存下来的；二是系统运转过程中外 部带入(如泵检修，过滤器清理等)，或是由于循环水泄漏而带入的。系统中过氧 化物活性中心，主要是检修时化学清洗未能有效杀死活性中心及清理不干净而遗 留下来的。 （2）聚合危害性分析 由于丁二烯聚合过程是自由基链增长过程，聚合热较高，聚合一旦发生，聚 合产生的热量无法在短时间内带走，反过来又加速了自由基的产生及链增长反应，
丁二烯生产技术进展 2011-08-25 丁二烯通常指1,3-丁二烯，是一种非常重要的石油化工原料，可以合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种产品，还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1,4-丁二醇等有机化工产品，用途十分广泛。 丁二烯的生产方法主要有乙烯裂解副产C 4抽提法和C 4 烷烃或烯烃脱氢法，其中， 乙烯裂解副产丁二烯约占全球丁二烯总生产能力的98%，是丁二烯的主要生产工 艺。从乙烯裂解装置副产混合C 4 抽提丁二烯工艺使用不同的溶剂来区分，主要有以日本合成橡胶(JSR)公司为代表的乙腈(ACN)工艺、日本瑞翁(Zeon)公司的二甲基甲酰胺(DMF)工艺和德国巴斯夫(BASF)公司的N-甲基吡咯烷酮(NMP)工艺三种流程。 自20世纪50年代丁二烯抽提工艺实现工业化以来，各大技术专利商均一直致力于技术改进，并在装置能耗物耗、运行稳定性和安全性等方面取得突破性进展，丁二烯抽提工艺也日趋成熟。近年来，丁二烯技术研究主要集中在新型设备应用、萃取精馏系统的局部改进、反应精馏组合工艺研究、新型阻聚剂系统开发和丁二烯生产新技术的研究等方面。 1 萃取精馏工艺的改进 1.1 隔壁精馏塔丁二烯第一萃取精馏工艺 巴斯夫公司对传统的丁二烯抽提工艺进行了改进，第一萃取精馏塔采用隔壁精馏塔，一萃部分采用隔壁塔与萃取洗涤塔、溶剂脱气塔组合的新工艺，萃取溶剂采用含水的NMP溶液，分离可得到粗1,3-丁二烯。
C 馏分换热后进入隔壁塔第一分区的中部，来自萃取洗涤塔的底部物流循环进入4 第一分区的上部，来自溶剂脱气塔的一股溶剂进入第二分区的上部，第二分区的 炔烃化合物塔顶抽出粗1,3-丁二烯产品，从隔壁塔的下部共用塔区域抽出含C 4 的溶剂，这股物流进入溶剂脱气塔进行溶剂再生，脱气塔塔釜物流循环。来自隔 壁精馏塔第一分区的顶部物流加入到萃取洗涤塔的下部，通过在萃取洗涤塔的上 部区域加入一股溶剂进行逆流萃取，从萃取洗涤塔的顶部抽出抽余液。 丁二烯抽提的第一萃取精馏在隔壁萃取精馏塔内进行，省去了压缩机，并且充分 考虑了高温循环溶剂的热量综合利用，工艺能耗较低。 1.2 隔壁精馏塔丁二烯精馏工艺 巴斯夫公司公布了一种在隔壁精馏塔中将粗1,3-丁二烯分离得到纯1,3-丁二烯 的方法，即采用隔壁精馏塔取代传统的丁二烯精馏塔。隔壁精馏塔的间隔壁将其 分隔成：共用上部塔区域、进料段（富集段和汽提段）、出料段（汽提段和富集 段）、共用下部塔区域。粗1,3-丁二烯物流从进料富集段和汽提段之间进入隔 壁精馏塔，从出料汽提段和富集段之间采出纯1,3-丁二烯产品。塔顶物流部分 冷凝，一部分作为回流，一部分作为馏出液；塔顶物料未冷凝的馏分中含有低沸 点杂质，以气相形式采出。塔釜液体在再沸器中部分蒸发，一部分返回塔内，一 部分含有高沸点杂质的物流采出。 该方法获得的粗1,3-丁二烯中含有约89%-99.5%的1,3-丁二烯，精馏后产品中 1,3-丁二烯的含量可达99.6%以上，丙炔的含量不超过10ppm，1,2-丁二烯不超 过20ppm。 1.3 二段萃取精馏工艺的改进
丁二烯生产工艺技术探讨 316200 摘要：丁二烯是重要的有机化工原料，作为一种共轭烯烃，丁二烯可以发生多种反应，如自聚或与其他化合物共聚制成合成橡胶和合成树脂。有必要研究丁二烯的生产加工工艺技术措施，降低生产成本，提高石油化工生产的经济效益。 关键词：丁二烯；生产工艺；技术分析 1. 丁二烯的性质与用途 丁二烯，通常指1,3－丁二烯，又称乙烯基乙烯，分子式，无色气体。熔点108.9℃,沸点4.41℃,微溶于水和醇,易溶于有机溶剂。有轻微的大蒜味,易液化,易燃,聚合。贮存时可加少量(1%以下)叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、混甲酚、二芳基胺基化合物等作稳定剂。 丁二烯是生产合成橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶)的主要原料。随着苯乙烯塑料的发展,利用苯乙烯与丁二烯共聚,生产各种用途广泛的树脂(如ABS树脂、SBS树脂、BS树脂、MBS树脂),使丁二烯在树脂生产中逐渐占有重要地位。此外,丁二烯可用于生产乙叉降冰片烯(乙丙橡第三单体)、1,4-丁二醇(工程塑料主要原料)、己二腈(尼龙66单体)、环丁砜、蒽酮、四氢呋喃等等,因而也是重要的基础化工原料。 1. 丁二烯生产工艺技术对比分析 丁二烯的生产目前大多采用抽提工艺，抽提工艺中最重要的操作就是萃取精馏。目前，以抽提为工艺基础衍生出的生产方法主要有三种，这三种工艺技术都是通过所用溶剂的不同来命名的。分别为：乙腈法、二甲基甲酰胺生产法和N-甲基吡咯烷酮法。接下来对三种工艺技术优缺点进行对比分析：
2.1乙腈生产法（ACN法） 乙腈法，即ACN法，是指用10%的乙腈作为溶剂并结合使用两段萃取精馏来生产丁二烯的方法。工艺流程图如图1。 ACN法下的丁二烯生产，其优势有三点：①乙腈法具有萃取剂易于获得，工艺可靠；②能阻止双烯烃热聚；③工艺流程中不需要压缩机。但其缺点也非常显而易见：①采用含水10%的溶剂，因乙腈沸点低，又与丁二烯形成共沸物，所以须增设水萃取回收并提浓乙腈的系统；②运转过程中损失较大；③毒性较大。 2.2二甲基甲酰胺法（DMF法） 二甲基甲酰胺法生产丁二烯工艺技术，对的适应性比较强，生产能力强，成本低，安全性能优越，节能效果突出。应用二甲基甲酰胺作为溶剂，从馏分中抽提丁二烯，采用二级的萃取精馏工艺技术，并应用二级普通精馏技术，得到需要的丁二烯产品。工艺流程图如图2。
丁二烯装置腈烃比的优化研究 文章研究了丁二烯装置在不同生产负荷下的腈烃比，通过相关试验数据，分析出了在当前的生产条件下，最佳的腈烃比与生产负荷之间的对应关系，这些试验研究有利于丁二烯装置的正常运转，为之后丁二烯装置的稳定运行提供了借鉴依据。 标签：丁二烯装置;腈烃比;优化研究 1 丁二烯装置简介 丁二烯装置采用乙腈法丁二烯萃取精馏工艺，从乙烯装置提供的粗C4原料中分离出纯度为99.5%wt的1，3-丁二烯产品，其中产品回收率非常高，可以达到98%。在生产过程中，主要的副产品有混合丁烷-丁烯、丙炔和C4炔烃、丁二烯和C5等。丁二烯装置的设计能力非常高，目标达到年产十万吨以上，每年的操作时间可以保证近万小时。在利用此装置进行丁二烯生产时，一般是利用萃取精馏的方法，这种方法可以生产出高纯度的1，3-丁二烯，它的原理是在原料中加入一种特殊的溶剂，即乙腈，这种方法可以提高待分离组分的相对挥发度，然后利用精馏的方法分离开原本难以分离的组分。 丁二烯装置在设备的结构和布置上进行了良好的工程设计以及工程实践，整个装置由原料准备单元、萃取精馏单元、压缩单元、丁二烯精馏单元等单元组成，另外，为了保证装置的正常运行，设计人员还在装置中配备了辅助系统。整个装置中最关键的是萃取精馏单元，萃取精馏的目的是，当乙腈溶剂存在时，利用精馏工艺将C4烷烃和C4烯烃从1，3-丁二烯中分离。从原料准备单元送来的C4原料首先经过进料蒸发器进行部分气化，然后进入萃取精馏设备。利用这种方法可以更加方便的实现物质的分离，使得工艺过程生产效率更高。 2 腈烃比的相关研究 在丁二烯装置中，乙腈泵的作用是提供溶剂向丁二烯萃取塔和炔烃萃取塔中提供溶剂乙腈。溶剂的多少直接关系到整个工艺过程的成功与否，因此乙腈泵的工作状态直接关系到整个装置的运转，在研究腈烃比时，必须对乙腈泵进行研究。乙腈泵采用耐高温单端面波纹管进行机械密封。但是这种方式非常容易遭到破坏，一旦发生泄漏，会严重污染环境，而且还会造成安全隐患。因此，这种装置需要一定的改变，这样才能更好的提供溶剂，对乙腈泵进行技术改造之后，因为循环冷却系统的存在，里面的乙腈浓度不存在，不会发生泄漏情况，运行状态良好，消除了安全隐患，同时大大减少了维修费用。这样乙腈泵就能更好的提供溶剂，为研究腈烃比提供方便。 根据装置的相关研究和相关实践，我们得到，腈烃比如果太高，塔内恒定浓度会比较高，这时会增加动力消耗以及蒸汽消耗，并且会使得塔釜反丁浓度太高，从而使最终的产物丁二烯不合格。相反，如果腈烃比比较低的化，C4各组分的
丁二烯生产方案选择及研究 化学工程与工艺三班易希伟学号：xxxxxxx 摘要：丁二烯是碳四馏分中最重要的组分。它是石油化工的基本原料之一, 在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯, 主要用于合成橡胶的生产。本文先简介了丁二烯的生产方法，分析了需求，随后列举了工业生产丁二烯的几种方法，选出一种方法进行详细的介绍并评估。 关键词：丁二烯; 需求分析；生产方法; 工艺流程；经济评价
丁二烯简介及前景分析 丁二烯的简介 丁二烯, 通常指 1, 3- 丁二烯, 又称乙烯基乙烯,分子式 C4H6, 无色气体。熔点 108.9 ℃, 沸点 4.41℃,微溶于水和醇, 易溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿、四氯化碳、汽油、无水乙腈、二甲基甲酰 胺、二甲基乙酰胺、N- 甲基吡咯烷酮、糠醛、砜、 N- 甲基吗啉等有机溶剂。有轻微的大蒜味, 易液化, 易燃, 聚合。贮存时可加少量(1%以下)叔丁基邻苯二酚、对苯二酚、混甲酚、二芳基胺基化合物等作稳定剂。 丁二烯是碳四馏分中最重要的组分。它是石油化工的基本原料之一, 在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯, 主要用于合成橡胶的生产, 也用于合成树脂和合成其它有机化工产品。丁二烯是生产多种合成橡胶的单体, 其用量约占全部合成橡胶原料消耗的 60%, 和碳二、碳三一样, 碳四的加工利用水平, 特别是丁二烯的加工利用水平, 也是整个石油化工发展水平的一个重要标志。因此丁二烯的生产和化工利用技术的发展不仅对一个国家合成橡胶工业生产的发展, 而且对整个石油化工的发展均会产生重要影响。 需求分析 世界丁二烯主要用于合成橡胶(包括丁苯聚合物、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶以及SBS 等)以及ABS树脂、己二N／1．6一己二胺HMDA、2．6一萘二甲酸酯等。2007年世界丁二烯的总消费量为1 004．7万t，其中亚洲、北美和西欧地区是最主要的消费地区，消费量分别占世界丁二烯总消费量的43．98％、24．50％和19．99％。
摘要 化学工业在我国发展十分迅速，而丁二烯又是重要的化工原料及有机产品。丁二烯是由1-丁烯氧化生成的。本书设计包括方案的选取，主要设备的工艺设计计算—物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图等内容。 此设计针对1-丁烯氧化制丁二烯的问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的设计过程。通过设计计算得到了精馏塔的基本的设计尺寸、塔内气泡的大小、气泡的上升速度、气含率,以及传质、传热系数等。 关键词：丁二烯；工艺设计；衡算
目录 摘要........................................................................................................................................... I 第1章总论 (1) 1.1 项目性质 (1) 1.2 研究工作依据 (1) 1.3 设计原则 (1) 1.4 项目概况 (1) 1.5 建设规模 (2) 1.6 建设意义 (2) 1.7效益概述 (3) 1.7.1 项目投资及资金来源 (3) 1.7.2 经济评价 (3) 第2章原料产品路线 (3) 2.1原料路线的确定 (3) 2.1.1原料成分 (3) 2.1.2原料选择依据 (3) 第3章产品分析 (3) 3.1产品性质和用途 (4) 3.1.1 产品性质 (4) 3.1.2产品用途 (4) 第4章工艺路线的确定 (6) 4.1工艺路线论证原则和依据 (6) 4.2工艺路线简介 (7) 4.2.1工艺路线发展历史 (7) 4.2.2 工艺路线介绍 (8) 4.2.2.1 碳四抽余油捕获工艺路线 (8) 4.2.2.2丁二烯工艺路线 (8) 4.2.2.3联产物甲基丙烯醛工艺路线 (8) 4.3本项目工艺的确定 (9) 4.3.1概述 (9) 4.3.2丁二烯提纯工艺 (10) 4.3.3项目创新点 (10) 4.4本项目工艺流程 (11) 4.4.1流程框图 (11) 4.4.2本项目工艺流程叙述 (11) 第5章三废的处理 (12) 5.1废气治理 (12) 5.2废水治理 (13) 5.3固体废弃物处理 (13)
第一萃取蒸馏部分 在DMF存在的情况下，凡与丁二烯相比其相对挥发度高于1。0的组分，都在这部分除去。这部分设备有：原料汽化罐，第一萃取蒸馏塔（分为两个塔，共有238块塔板）以及装有14层塔板的第一汽提塔. C4原料从乙烯装置A单元进入原料储罐后用泵送来经流量控制进入原料汽化罐.原料汽化罐的热源由第一、第二汽提塔底的热溶剂提供。 汽化的C4原料送至第一萃取蒸馏塔的中部（进料板104层，114层，125层）。DMF溶剂经流量控制进入T－1101A顶部第230层塔板上,溶剂进料温度约40℃,蒸汽压约9毫米汞柱。塔顶8层塔板用于丁烷丁烯馏分中完全脱除溶剂的精馏段。塔的操作压力约为0.38MPa（表压)，塔顶操作温度约为43.5℃。根据进料组成的变化，适当调节溶剂进料量和回流量，以控制丁二烯的损失量和塔釜液的组成，丁烷丁烯馏出液的1,3－丁二烯含量保持在0.3％（重量)以下.塔顶丁烷丁烯抽余液直接送至MTBE装置或A单元罐区。 萃取蒸馏必要的回流经流量调节，经过上述8层塔板的精馏段，向下流至溶剂进料塔板。 顺2－丁烯是比1，3－丁二烯难溶解的一种组分，在第一萃取蒸馏塔中它是最难于分离出来的。按GPB 工艺，通常第一萃取蒸馏塔底的顺2－丁烯含量约为总烃的2.5%，而反2－丁烯含量约为总烃的0.05％。 顺2－丁烯在第二分馏塔（T－1302）随塔底物料脱除，但反2－丁烯不易在直接蒸馏部分脱除。 因此，第一萃取蒸馏塔的分离效果对最终丁二烯产品的纯度有影响。在GPB工艺中提纯丁二烯的经济方法是在第一萃取蒸馏部分脱除全部反2－丁烯,随之脱除部分顺2－丁烯.而在第二分馏塔脱除剩余的顺2－丁烯. 在第一萃取蒸馏塔（T－1101B)的C－3层塔板上，含烃(主要是含丁二烯和易溶组分)的溶剂被预热到86℃.这些溶剂先通过第一萃取蒸馏塔的第一、第二溶剂再沸器,被来自汽提塔底的热溶剂加热到120℃。然后，在第一萃取塔蒸汽再沸器中把它进一步加热到大约130℃.调整蒸汽量使塔底温度保持恒定。塔底操作温度应保持低于145℃，以避免丁二烯聚合，而引起结垢事故。 在这样的条件下,溶剂溶解的丁二烯量比原料中含的丁二烯要多。因此，多出来的那部分（第一汽提塔T －1102汽提蒸汽的一部分）应该在压缩后返回第一萃取蒸馏塔底，以保持第一萃取蒸馏塔的物料平衡。 第一汽提塔T－1102在常压下操作。汽提塔底压力由于塔的压力降而比塔顶压力稍有增加.塔釜温度也升高至163℃,这是塔釜压力下溶剂的沸点。 来自第一萃取蒸馏塔底的富溶剂经流量控制，靠压差送入第一汽提塔，将烃类(主要是丁二烯和较易溶的组分)从溶剂中汽提出来。被汽提出的烃通过串联的两个冷凝器冷却至40℃，同时溶剂蒸汽在冷凝器中被冷凝。第一冷凝器以蒸汽冷凝液作为冷介质，回收烃的显热和溶剂的冷凝热。在第二冷凝器中,用冷却水进一步将烃从85℃冷却到40℃。冷凝下来的溶剂主要部分作为回流返回到第一汽提塔顶，剩余的送到溶剂净化部分(T－1401）脱除低沸点杂质如:水和丁二烯二聚物。 第一汽提塔底热溶剂，首先作为第一萃取蒸馏塔的热源，然后依次作为第二分馏塔溶剂再沸器、C4原料汽化器和第一分馏塔溶剂再沸器的热源，回收其热量。
毕业设计（论文） 专业：化学工程 考号： 姓名： 题目：聚丁二烯生产设计 指导教师：
毕业设计（论文）任务书 题目：聚丁二烯生产设计 专业：化学工程考号：姓名： 本题目应达到的基本要求：根据产物结构要求从自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等反应机理中选择出配位聚合，同时考虑配位聚合所用原料、引发剂、传热、物料输送、产物溶解、回收、操作方式等方面综合考虑选择溶液聚合实施方法。该工艺路线包括了如反应活性中心的形成过程；特殊引发剂组分的安全防护；由于溶剂的存在必然要考虑的回收、循环利用；反应的终止方式；产品防老化处理等特点。操作方式为连续操作。 主要内容及参考资料：本设计以丁烯为原料，探索聚丁二烯聚合的工艺流程，对其进行工艺过程的选择，恰当设备型号的选择，对聚合工段进行物料衡算和能量衡算，为进一步深入研究奠定基础。主要研究内容如下： 1. 聚二丁烯的生产工艺流程设计。 2. 生产设备的选型。 3. 聚合工段的物料衡算和热量衡算。 4. 绘制相关的图纸。 设计参考资料 1、顺丁橡胶生产大连工学院、北京化工学院、石油六厂、胜利化工厂合编石油化学工业出版社 1978年 2、高聚物合成工艺设计基础张洋编化学工出版社业 1983年 3、橡胶聚合操作规程 1984年 4、化工工艺设计手册（上、下）化学工出版社业 1985年 5、化工工艺设计手册（上、下）第二版化学工出版社业 1994年 6、高聚物合成工艺学赵
德仁编化学工出版社业 1983 年 7、络合催化聚合合成橡胶黄葆同、欧阳均编科学出版社 1981年 签发日期：2014 年 6 月 完成期限：2014 年9 月 指导教师签名：
丁二烯生产技术进展及国内外市场分析 崔小明 (北京燕山石油化工公司研究院，北京102500) 摘要介绍了生产丁二烯的工艺方法，包括乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法 Ⅳ一甲基吡咯烷酮法(NMP法)、C 馏分选择加氢脱炔烃法(KLP法)和丁烯生产丁二烯法，重点绍了前3种方法的工艺特点和生产技术的研究开发进展。分析了国内外丁二烯的生产消费现 及发展前景，提出了我国丁二烯行业今后发展建议。 关键词丁二烯生产消费 发展前景 丁二烯是c 馏分中最重要的组分之一，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。主要用于合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯聚合物胶乳、苯乙烯热塑性弹性体(SBS)以及丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(ABS)树脂等多种产品，此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1，4一丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等，用途十分广泛。 1 丁二烯生产技术及其进展 目前，世界丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合c 馏分中抽提得到，这种方法价格低廉，经济上占优势，是目前世界上丁二烯的主要来源。另一种是从炼油厂C 馏分脱氢得到，该方法只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。从裂解c 馏分抽提丁二烯程较为复杂，操作费用高；蒸汽压高，随尾气排出的溶剂损失大；用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长¨。 1．1．2 ACN法生产丁二烯工艺技术进展 日本JRS工艺(ACN法)以含水10％的乙腈(ACN)为溶剂，采用两段萃取蒸馏，第一萃取蒸馏塔由两塔串联而成。该工艺经过两次重大的改造。第一次改造是采用热偶合技术，即将第二萃取蒸馏塔顶全部富含丁二烯的蒸汽不经冷凝直接送人脱重塔中段，同时将脱重塔内下降液流的一部分从中段塔盘上抽出，送往第二萃取蒸馏塔作为塔顶回流液，这样第二萃取蒸馏塔塔顶不需要冷凝器，这部分热量将全部加到脱重塔，使该塔塔底再沸器的热负荷比热偶合前降低40％左右，从而实现大幅度节能。第二次改造主要解决系统热以萃取精馏法为主，根据所用溶剂的不同，生产方法主要有乙睛法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和J7、r一甲基吡咯烷酮法(NMP法)3种。 目前，世界上丁二烯的生产以日本瑞翁公司的DMF工艺、德国BASF公司的NMP工艺以及日本JSR公司改进的ACN工艺最具有竞争力。此外，C 馏分选择加氢除炔烃工艺(简称KLP工艺)等新工艺正在不断地开发和应用。 1．1 日本JSR工艺(ACN法)
一、概况说明 1、装置的地位与作用 DMF 抽提丁二烯装置是合成橡胶事业部的重要生产装置之一，主要担负着原料净化的任务。它以裂解副产碳四为原料，以二甲基甲酰胺（DMF ）为萃取剂，经过两段萃取精馏、两段普通精馏后， 脱去碳四原料中的丁烷、丁烯、炔烃及其它杂质，制备出适合生产顺丁橡胶、SBS 等产品的高纯度聚合级丁二烯-1，3。 2、装置的技术来源及改进 DMF 抽提丁二烯装置是 1972 年燕化公司引进的以三十万吨乙烯为主的大型四烯装置之一，采用日本瑞翁公司（ ZEON ）的 GPB 工艺，设计能力年产 4.5万吨聚合级丁二烯 -1，3。本装置由北京石化总厂设计院设计，石化部第五石化建设公司承建，于 1976 年 5 月 18 日投产。 DMF 抽提装置自投产以来，共进行了一百多项大大小小的改造，先后增设了洗胺塔、预汽提塔、第一萃取精馏塔第二溶剂加热器等，改变了阻聚剂加入方式，装置生产能力大幅度提高，实际年生产能力可达 7 万吨以上，产品能耗比设计值降低25%以上；装置运转周期大大延长，形成了一套具 有自己特色的 YH--DMF 抽提技术，并且成功地转让给茂名石化公司。YH--DMF 抽提工艺具有分离 效果好、能耗低、产品纯度高、溶剂易精制等特点。 为了满足顺丁橡胶生产的技术要求， 1979 年，增设洗胺塔，使产品丁二烯中胺值稳定地小于 1PPm。 1987 年，为提高装置生产能力，解决扩容过程中出现的压缩机能力不足的矛盾，增设了预汽提塔系统； 1996年，又将预汽提系统的冷凝、回流再汽化部分去掉， 1999 年再次将塔内的塔板全部拆掉，将预汽提塔改为预汽提罐。预汽提系统的设立，使装置生产能力提高了30%以上，同时也降低 了产品能耗。 1996 年，为进一步降低产品能耗，为第一萃取塔增设一台溶剂加热器，提高了溶剂热量回收利用率，产品能耗降低了 10%左右。 2001 年，为了回收尾气系统的 DMF 、提高液化气质量，增设尾气水洗塔（ DA-111 ），增加了溶剂回收利用率。 3、装置的主要原料、产品与用途 DMF 抽提丁二烯装置所用原料为化一裂解副产碳四，其中丁二烯-1，3 含量在 45%--55%左右。 产品为聚合级丁二烯，供本厂生产顺丁橡胶、 SBS、溶聚丁苯橡胶、聚丁二烯油等产品。 4、DMF抽提装置的主要构成 DMF 抽提丁二烯装置可分为两个部分：萃取部分和精馏部分。萃取部分包括第一萃取精馏系统和第二萃取精馏系统，碳四原料中的丁烷、丁烯等在第一萃取精馏系统中脱除，乙烯基乙炔、一部分乙基乙炔等组分在第二萃取精馏系统中脱除；精馏部分包括丁二烯净化和溶剂精制两系统，除去其中的二甲胺、甲基乙炔、水、顺丁烯 -2 等杂质，得到丁二烯成品；而溶剂精制系统是将循环溶剂中的水分，二聚物等轻组分及焦油等重组分除去，保持循环溶剂的质量。 5、装置概况一览表 - 1 - / 44