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1、丁二烯生產(chǎn)技術(shù)收錄:2009-02-24發(fā)布:2009-02-24丁二烯是一種重要的石油化工基礎(chǔ)有機(jī)原料和合成橡膠單體,是C4鎘分中最重要的組分之一,在石油化工烯姪原料中的地位僅次于乙烯和丙烯。山于其分子中含有共軌二烯,可以發(fā)生取代、加成、環(huán)化和聚合籌反應(yīng),使得英在合成橡膠和有機(jī)合成籌方而具有廣泛的用途,可以合成順丁橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、丁月青橡膠、苯乙烯■丁二烯?苯乙烯彈性體(SBS)、丙烯睛■丁二烯■苯乙烯(ABS)樹脂等多種橡膠產(chǎn)品,此外還可用于生產(chǎn)己二月青、己二胺、尼龍66、1,4■丁二醇等有機(jī)化工產(chǎn)品以及用作粘接劑、
2、汽汕添加劑等,用途十分廣泛。丁二烯的主產(chǎn)方法目前,世界丁二烯的來(lái)源主要有兩種,一種是從煉汕廠C4憎分脫氫得到,該方法目前只在一些丁烷、丁烯資源豐富的少數(shù)兒個(gè)國(guó)家采川。另外一種是從乙烯裂解裝置副產(chǎn)的混合C4徭分屮抽提得到,這種方法價(jià)格低丿兼,經(jīng)濟(jì)上占優(yōu)勢(shì),是目前世界上丁二烯的主要來(lái)源。根據(jù)所川溶劑的不同,該生產(chǎn)方法乂可分為乙睛法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N-甲基毗咯烷酮法(NMP法)3利-1乙膳法該法最早由美國(guó)Shell公司開發(fā)成功,并T1956年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化牛產(chǎn)。它以含水10%的乙特(ACN)為溶劑,由萃取、閃蒸、壓縮、高壓
3、解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。1977年Shell公司在改造中增加了冷凝器和水洗塔,并將閃蒸和低壓解吸的氣相合并壓縮,其中約8%經(jīng)冷凝送往水洗塔洗去溶劑,塔頂氣相返冋原料蒸綢塔,這樣就除去了C4坯中的C5怪。其余氣體一部分送往高壓解吸塔,期一部分作為再沸氣體送往萃取蒸鐳塔塔底以提供熱能,從而省去了一臺(tái)再沸器,降低了蒸汽用量。水洗塔底溶劑的約1%送往溶劑回收精制系統(tǒng),以保證循壞溶劑的質(zhì)量。對(duì)塊坯含量較高的原料需要進(jìn)行加氫處理,或采川精密精飾、兩段萃取才能得到純度較高的丁二烯。目前,該方法以意大利SIR工藝和H本JSR工藝為代表。意
4、人利SIR工藝以含水5%的ACN為溶劑,采用5塔流程(氨洗塔、第一萃取精憎塔、第二萃取精懈塔、脫輕塔和脫重塔)。在第一萃収精錨塔前加一氨水洗滌塔,用以除去原料中0.04%-0.08%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的醛酮。烘坯山第二萃取蒸帑塔第75塊塔板側(cè)線采出,送往接觸冷凝器。脫重塔塔底和接觸冷凝器底部物料合并,其熱能回收后川于原料蒸發(fā)器。該工藝不僅能使丁二烯收率達(dá)到96%-98%,還能使丁二烯與烘坯分離,丁二烯產(chǎn)品純度可以達(dá)到99.5%以上。該技術(shù)的特點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單,溶劑解吸在萃取楮僧塔下段完成:第一萃取精懾塔采用兩點(diǎn)進(jìn)料,有利丁?改善塔內(nèi)液相的濃度分布
5、,減少該塔上段的液相負(fù)荷,降低能耗;在第一萃取精鐳塔下部設(shè)置一臺(tái)換熱器,起中間再沸器的作用,可充分利用塔底熱能提高坯類從溶劑中的分離效率;采用在第二萃取精鐳塔第75塊塔板側(cè)線除炊怪的技術(shù),使丁二烯與塊坯兒乎完全分離。H本JRS工藝以含水10%的ACN為溶劑,采用兩段萃取蒸懈,第一萃取蒸飾塔rh兩塔串聯(lián)而成。該工藝經(jīng)過(guò)了19&)年和1988年兩次重大的改造。1980年的改造采用熱偶合技術(shù),即將第二萃取蒸錮塔頂全部富含丁二烯的蒸汽,不經(jīng)冷凝直接送入脫重塔中段,同時(shí)將脫重塔內(nèi)下降液流的一部分從屮段塔盤上抽出,送往第二萃取蒸謂塔作為塔頂回流液,這
6、樣第二萃取熬憎塔塔頂不需要冷凝器,這部分的熱量將全部加到脫重塔,使該塔塔底再沸器的熱負(fù)荷比熱偶合前降低40%左右,從而實(shí)現(xiàn)大帕度節(jié)能。1988年的改造主耍解決系統(tǒng)熱能回收問(wèn)題,即在提濃塔和脫輕塔安裝中間冷凝器,將提濃塔從進(jìn)料板附近上、下兩段串聯(lián)相接,這樣即對(duì)使上塔負(fù)荷大帕度降低,又不會(huì)影響塔的操作條件。將塔分為上下兩段,下塔操作壓力提高,塔內(nèi)溫度相應(yīng)升高,這樣屮間冷凝器就可冋收到高品位的熱能。此外,溶劑回收塔塔底廢水的熱能,可川于該塔進(jìn)料管線的預(yù)熱器,加上解析塔從側(cè)線采出塊坯也可回收部分熱能,因而該工藝在同類工藝中的能耗是最低的。采用AC
7、N法生產(chǎn)丁二烯的特點(diǎn)是:⑴沸點(diǎn)低,萃取、汽提操作溫度低,易防止丁二烯自聚;(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)粘度低,塔板效率高,實(shí)際塔板數(shù)少;(4)毒性微弱,在操作條件下對(duì)碳鋼腐蝕性小;(5)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(guò)程復(fù)雜,操作費(fèi)用高;(6)蒸汽壓高,隨尾氣排出的溶劑損失大;(7)用于冋收溶劑的水洗塔較多,相對(duì)流程長(zhǎng)。2二甲棊甲酰胺法二甲基甲酰胺法(DMF法)又名GPB法,
8、tlH本瑞翁公司于1965年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化主產(chǎn),并建成一套4.5萬(wàn)噸/年牛產(chǎn)裝置。該牛產(chǎn)工藝包括四個(gè)工序
9、,即第一萃取蒸懈工序、第二萃取蒸飾丄序、精懈工序和溶劑回收工序。原料C4汽化后進(jìn)入第一萃取精錨塔,溶劑DMFrtl塔的上部加入。溶解度小的丁烷、丁烯、C3使丁二烯的相対揮發(fā)度增大,并從塔頂分出