几种丁二烯抽提工艺技术的比较
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目录1 引言 (37)2 工艺路线 (37)2.1 生产的基本原理 (37)2. 2 工艺路线的对比与选择 (37)2. 3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点 (38)2. 4 物料衡算 (39)2. 5 装置工艺流程图 (40)2. 6 工艺流程说明 (40)2.6.1 第一萃取精馏部分 (40)2.6.2 第二萃取精馏部分 (42)2.6.3 丁二烯净化部分 (43)2.6.4 溶剂净化部分 (44)2. 7 工艺控制 (44)2.7.1 原料质量变化对产品的影响及调节方法 (45)2.7.2 主要工艺条件的变化对产品质量的影响 (46)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (51)1 引言丁二烯来源:从油田气、炼厂气和烃类裂解制乙烯的副产品中都可获得碳四馏分。
碳四系列的基本有机化工产品主要有丁二烯、顺丁烯二酸酐、聚丁烯、二异丁烯、仲丁醇、甲乙酮等,它们是有机化学工业的重要原料。
无论是裂解气深冷分离得到的碳四馏分,还是经丁烯氧化脱氢得到的粗丁二烯,均是以碳四各组分为主的烃类混合物,主要含有丁烷、正丁烯、异丁烯、丁二烯,它们都是重要的有机化工原料[1,2]。
C4的分离与C2、C3馏分相比,其最大的特点是各组分之间的相对挥发度很小,使分离变得更加困难,采用普通精馏方法在通常条件下将其分离是不可能的。
为此工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离[3-5]。
2 工艺路线2.1 生产的基本原理由于碳四原料中大部分组分与丁二烯-1,3之间的沸点较为接近,而且相互之间有共沸物产生,这样采用一般的精馏方法很难进行分离开,所以为了得到目标产品(丁二烯)就必须采用特殊分离方法——萃取精馏。
萃取精馏的原理就是:向被分离物料碳四原料中加入一种新的组分——萃取溶剂二甲基甲酰胺(DMF),它的加入使得原来物料中各组分之间的相对挥发度发生明显变化,从而使物料中难以用普通精馏方法分离的组分如:顺丁烯-2和反丁烯-2等组分在第一萃取精馏塔分离出来,乙基乙炔和乙烯基乙炔等组分在第二萃取精馏塔分离出来。
丁二烯萃取精馏工艺设计丁二烯是一种重要的基础化学品,广泛应用于合成合成橡胶、塑料、树脂和油墨等领域。
丁二烯的生产通常采用烷基锂催化剂聚合反应,生成丁二烯和其他杂质。
为了获得高纯度的丁二烯,需要进行精馏分离。
丁二烯萃取精馏是目前广泛采用的一种分离技术,具有操作简便、分离效率高、产品纯度高等优点。
丁二烯萃取精馏工艺的设计涉及到多个关键参数,如萃取剂种类、萃取剂用量、精馏塔塔板数目、进料温度、进料流量等。
下面将从这些方面介绍丁二烯萃取精馏工艺的设计。
1. 萃取剂种类萃取剂是丁二烯萃取精馏中的关键因素之一。
常用的萃取剂有苯、甲苯、二甲苯、正庚烷等。
不同的萃取剂对丁二烯的分离效果有所不同。
例如,苯的选择性较高,但易与丁二烯发生加成反应,形成高沸点产物,影响精馏效果。
因此,在选择萃取剂时应综合考虑其分离效果和化学性质,并选择合适的物料组合。
2. 萃取剂用量萃取剂用量是影响丁二烯萃取精馏效果的另一个重要因素。
一般而言,萃取剂用量越大,分离效果越好,但同时也会增加成本。
在确定萃取剂用量时,应综合考虑经济性和工艺效果,选择合适的用量。
3. 精馏塔塔板数目精馏塔塔板数目对丁二烯萃取精馏的分离效果有着极大的影响。
塔板数目越多,精馏分离效果越好,但同时也会增加设备复杂度和成本。
在选择塔板数目时,应根据实际情况,综合考虑分离效果和成本,选择适当的塔板数目。
4. 进料温度和进料流量进料温度和进料流量是丁二烯萃取精馏中比较重要的参数。
进料温度过高会导致产物分解,影响精馏效果;进料流量过大会降低分离效率。
在确定进料温度和进料流量时,应综合考虑分离效果和工艺经济性,选择合适的操作条件。
丁二烯萃取精馏工艺的设计需要综合考虑多个参数,包括萃取剂种类、萃取剂用量、精馏塔塔板数目、进料温度和进料流量等。
在设计工艺时,应根据实际情况,综合考虑分离效果和成本,选择合适的操作条件,以获得高效、经济、稳定的生产工艺。
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丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺技术简介内部资料一、前言丁二烯通常指1,3一丁二烯,是碳四(C4)中最重要的组分之一。
在烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。
是合成橡胶和树脂的重要原料之一。
丁二烯生产目前主要有两种,一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中分离得到(丁二烯含量40~45%)。
另一种是从炼油厂C4馏分中分离丁烯,然后再将丁烯脱氢分离制得丁二烯(50~65%)。
我公司采用第二种方法生产丁二烯。
二、工艺路线本工艺采用丁烯氧化脱氢制备丁二烯技术路线。
主要步骤:丁烯制备(俗称前乙腈)、丁烯氧化脱氢反应、丁二烯抽提(俗称后乙腈)与精制。
反应器为流化床,分离均采用乙腈(CAN)法。
三、产品——丁二烯质量标准(企标)丁二烯含量% ≥99.5总炔烃PPm <20乙腈PPm 微量二聚物PPm ≤150T.B.C PPm ≤3(阻聚剂)H20值PPm ≤20含氧化合物 PPm ≤10羟基化合物 PPm ≤10硫化物(以H2S)计PPm <1四、原材料规格及动力配置名称规格原料;混合碳四分析项目碳二总量丙烷丙烯异丁烷正丁烷反-2-丁烯1-丁烯异丁烯顺-2-丁烯异戊烷正戊烷1,3-丁二烯甲醇含量二甲醚含量其他合计鲁深发0.052.60.8632.7412.7814.2713.88138.740.590.160.150.060.030.12100其他单位0.042.540.2622.2920.620.6716.83114.290.690.10.150.080.090.37100氧化脱氢反应用丁烯原料丁烯(重量):% ≤98% 异丁烯(重量):% ≤0.5 总碳三(重量):% ≤0.1 总碳五(重量):% ≤0.1 总硫(重量):PPm ≤3乙腈纯度(重量):% ≥98氢氰酸:PPm <50丙烯腈:PPm ≤500酸度(以醋酸计):PPm <50 水:(重量)% ≤0.5丙腈:% ≤1.0甲醇工业级亚销酸钠纯度:(重量)% ≥98水不溶物:% <0.01 NaNO3含量:(重量)% <1.5对叔丁基苯邻二酚(T.B.C)纯度(重量)%:≥99 熔点:℃≥52外观:白色或微黄晶体吸收油(正己烷)馏程:℃碘值:I2g/100g <0.1 水溶性酸碱中性脱氢催化剂铁系催化剂D-006催化剂外观:灰色不透明球状颗粒,水质量分数≤%氧气用空气生压机润滑油Iso-vg46动力规格:动力电:供生产装置用380伏。
丁二烯生产研发与市场分析目前我国ACN技术的研发主要是通过对国外技术的引进和消化,在国内传统的乙腈工艺的基础上研发出适合实际生产需求的集成节能生产技术,有被称为QJ-ACN技术。
例如通过引进分壁塔丁二烯分离技术,青岛伊科思集团研发出了双隔板集成流程,运用含水乙腈作为溶剂对C4馏分进行萃取分离,同时除去混合物中的重组分,能够将传统多次的萃取精馏流程与脱重组分流程集成于同一个塔中进行,降低了设备投资、简化了生产操作、有效控制了生产过程能耗,因此也有着良好的应用和发展前景。
1二甲基甲酰胺法生产丁二烯技术二甲基甲酰胺也可以被称为DMF法,最具代表性为日本瑞翁公司的Zeon工艺。
DMF法的优点在于,DMF法对原料适应性高,能够进行低成本、大批量的生产。
工艺技术发展较为成熟,稳定性好、能耗低、回收率高;循环溶剂使用量低,消耗量少;无水DMF能够以任意比例同C4馏分进行互溶,有效的避免了萃取塔中出现分层;此外由于DMF工艺中不会产生共沸物,使得烃和溶剂后期分离较为容易。
不足之处在于其沸点高,因此烯烃和炔烃容易发生聚合;当存在水分时,DMF容易发生分解,腐蚀性较强。
2丁二烯抽提联合工艺生产丁二烯技术美国UOP集团与德国BASF集团共同研发的丁二烯抽提联合工艺是一种较为新型的丁二烯生产工艺,将选择加氢工艺同萃取精馏技术合理的结合起来,UOP集团的炔烃选择加氢技术同BASF集团丁二烯精馏工艺融合,在工艺流程中首先对C4馏分进行选择性加氢,在经由蒸馏工艺从C4组分中回收丁二烯产品。
联合工艺的最大优势在于能够生产出高纯度的丁二烯产品,组分收率高,投资费用低,运行维护成本低,生产操作安全可靠。
3N-甲基吡咯烷酮法BASF集团率先研发成功N-甲基吡咯烷酮法。
该生产工艺的主要优势在于:萃取溶剂毒性低,安全环保,能够进行生物降解,对设备的腐蚀性低;对原料适应性强,能够生产出高质量丁二烯产品;生产流程简单,设备投资较少,运行维护便利,经济收益可观;目前该技术的研发主要从降低沸点,提高选择性,控制生产温度,避免聚合物生成方面入手,以提高溶剂回收率。
丁二烯抽提NMP萃取工艺研究摘要:采用丁二烯抽提对NMP萃取,萃取过程中,通过加大CHCl3的使用量,增加萃取时间,多次萃取,提高NMP的浓度,控制萃取温度不超过45 ℃,均有利于提高萃取效率。
而工业化中,与母液质量比为4∶1,萃取时间60 min,萃取2次,母液的NMP浓度为40%,萃取温度25 ℃,更适合生产工艺。
关键词:NMP;母液;萃取效率N-甲基吡咯烷酮简称NMP,是一种极性较强的非质子溶剂,既易溶于水,又易溶于有机溶剂,在生产对位丁二烯抽提和聚苯硫醚中,作为溶剂大量使用。
尤其是对位丁二烯抽提行业内,在NMP使用过程中,有大量NMP的母液需要回收,提高NMP回收率,降低成本,是对位丁二烯抽提产业化的一个关键问题。
回收NMP有两种方法:①将聚合后的母液直接蒸馏,这种技术所用的蒸馏温度较高,会使NMP裂解[1-2]。
蒸馏后期,浆液变黏稠,造成NMP回收率降低,一般回收率在50%~70%。
②把母液浓度控制在10%~60%,使用CHCl把NMP萃取出来,3这种方法已成为主要回收NMP的方法。
在对位丁二烯抽提行业中,由于企业不同水洗树脂的能力也有所不同,一般水洗后的母液NMP浓度在10%~40%,本研究小组对NMP浓度为10%~40%的溶液进行萃取研究及工艺优化。
1 实验部分1.1 实验用品,国药试剂,分析纯;NMP,国药试剂,分析纯;国药试剂,分析纯。
CHCl31.2 仪器和设备分析天平:METTLER TOLEDO- XSR105/AC;梨型分液漏斗、电力搅拌器、烧杯漏斗若干;Agilent-6890N气相色谱,GC条件如下。
色谱柱DB-35MS(30 m×0.25 mm×0.25μm);载气:氦气(纯度99.999%);检测器FID温度280℃;柱流速1.0 mL/min;进样口温度250℃,不分流进样,进样体积1μL,分流比10∶1;升温程序:初始温度60℃,保持1 min,以25℃/min升至140℃,保持3 min,以15℃/min升至200℃,保持8 min,以10℃/min升至240℃,保持3 min。
丁二烯萃取精馏塔的工艺分析摘要:丁二烯是一种重要的有机化工原料,在合成橡胶、丁二醇等有机化学产品的生产中具有较高的应用频率。
伴随我国乙烯工业的高速发展,裂解中产生的C4馏分有所增加,是提高炼化企业资源运用率的关键,可在C4分离或合成的作用下,通过萃取精馏塔工艺的使用,完成丁二烯产品生产的任务。
鉴于此,本文围绕丁二烯萃取精馏工艺技术,简述了对塔设备选择的两个方面,以C4分离法配合乙腈作为萃取溶剂为例,详细分析了丁二烯萃取精馏塔的主要生产方法和具体工艺流程。
关键词:丁二烯;萃取精馏塔;工艺;分析;设备选择引言:工业上当前主要使用乙腈、甲基吡咯烷酮等作为萃取剂,经过萃取精馏工艺,将乙烯裂解设备中的副产物进行分离处理后,便可得到纯度较高的丁二烯。
丁二烯萃取精馏塔是C4抽提设备中塔板数量最多、塔径最大的重要设备,具有影响因素多、投资比重大等特点,因此,需要有关技术人员加强对丁二烯萃取精馏塔工艺的分析和优化,按照详细工艺流程和要求,获得纯度合格的丁二烯产品。
1丁二烯萃取精馏塔的设备选择1.1塔设备选择的要求板式塔与填料塔均为丁二烯萃取精馏工艺中的关键设备,分别担任了不同生产任务中的精馏、吸收等操作,具有优势互补的作用。
由于分离性能较强,操作稳定性优良,逐渐成为主要的生产分离设备。
在选择塔设备时,需要满足于丁二烯萃取精馏的各项工艺要求,具备较高的分离能效;生产能力优良,拥有充足的操作弹性,且操作简单、加工方便、可靠性强,能够达成自动化的目标;塔设备的压降较小,还要具有前期投入较少、制造便捷的优势。
1.2板式塔类型和性能对比按照类型上的差异,板式塔设备拥有不尽相同的结构形式,其中的穿流式塔的板式结构包括筛孔式、栅板式,溢流式塔的塔板则包括十字架形浮阀、F形浮阀、舌形板、条形泡罩、圆形泡罩等。
伴随板式塔塔压降的下降,压差值存在成倍变化的可能性,对于塔设备的操作压力影响更小,除了真空塔以外,造成的相对挥发度变化较小。
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)5.4噪声处理 (13)参考文献 (14)第1章总论1.1 项目性质本项目的目标是为某一烃化工综合企业设计一座混合C4综合加工子系统。