1丁二烯的生產(chǎn)

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1、第三章丁二烯的生產(chǎn)第三章丁二烯的生產(chǎn)第一節(jié)　丁二烯的生產(chǎn)方法第二節(jié)　碳四抽提丁二烯第三節(jié)　丁二烯萃取精餾塔生產(chǎn)中的異常現(xiàn)象舉例丁二烯的性質(zhì)和用途物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途丁二烯在常溫常壓下為無(wú)色而略帶大蒜味的氣體。在常壓下低于-4.4℃時(shí)為無(wú)色透明液體。液體丁二烯極易揮發(fā)，閃點(diǎn)低，易燃易爆，其爆炸極限為2～11.5%(體積)。丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿、四氯化碳、汽油、無(wú)水乙腈、二甲基甲酰胺、N—甲基吡咯烷酮、糠醛、二甲基亞砜等有機(jī)溶液。丁二烯有毒，低濃度下能刺激粘膜和呼吸道，高濃

2、度能引起麻醉作用。丁二烯分子結(jié)構(gòu)中具有共軛雙鍵，化學(xué)性質(zhì)活潑，能與氫、鹵素、鹵化氫等起加成反應(yīng)。丁二烯容易發(fā)生自身聚合作用，也容易與其它單體進(jìn)行共聚作用，它是生產(chǎn)合成橡膠和各種樹(shù)脂的重要原料。如丁二烯和苯乙烯共聚可生產(chǎn)丁苯橡膠；丁二烯在催化劑作用下可發(fā)生定向聚合反應(yīng)生成順丁橡膠；丁二烯與丙烯腈共聚生成丁腈橡膠；若丁二烯、苯乙烯和丙烯腈三元共聚可生成ABS樹(shù)脂。另外，世界上某些國(guó)家發(fā)展的丁二烯氯化得到氯丁二烯之后進(jìn)行聚合生產(chǎn)氯丁橡膠；以及用丁二烯合成己二腈和己二酸，進(jìn)一步合成尼龍—6和尼龍—66等

3、化學(xué)纖維。第一節(jié)　丁二烯的生產(chǎn)方法國(guó)內(nèi)外丁二烯的來(lái)源主要有兩種：一種：從乙烯裂解裝置副產(chǎn)的混合C4餾分中抽提得到另一種：從煉油廠C4餾分脫氫得到。上個(gè)世紀(jì)60年代之后，以石腦油為原料裂解制乙烯技術(shù)的迅速發(fā)展，在裂解制得乙烯和丙烯約同時(shí)可分離得到副產(chǎn)C4餾分,為抽提丁二烯提供價(jià)格低廉的原料，經(jīng)濟(jì)上占優(yōu)勢(shì)，因而成為目前世界上丁二烯的主要來(lái)源；而脫氫法只在一些丁烷、丁烯資源豐富的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家采用。全球乙烯副產(chǎn)丁二烯裝置的生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的92%，其余8%來(lái)自正丁烷和正丁烯的脫氫工藝。從乙烯裂解裝

4、置副產(chǎn)的混合C4餾分中抽提生產(chǎn)丁二烯，根據(jù)所用溶劑的不同，又可分為乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)三種。碳四抽提丁二烯的方法①乙腈法(ACN法)②二甲基甲酰胺法(DMF法)③N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)該法最早由美國(guó)Shell公司開(kāi)發(fā)成功，并于1956年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。它以含水10%的乙腈(ACN)為溶劑，由萃取、閃蒸、壓縮、高壓解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。目前，該方法以意大利SIR工藝和日本JSR工藝為代表。意大利SIR工藝以含水5%

5、的ACN為溶劑，采用5塔流程(氨洗塔、第一萃取精餾塔、第二萃取精餾塔、脫輕塔和脫重塔)。日本JRS工藝以含水10%的ACN為溶劑，采用兩段萃取蒸餾，第一萃取蒸餾塔由兩塔串聯(lián)而成。二甲基甲酰胺法(DMF法)又名GPB法,由日本瑞翁公司于1965年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并建成一套4.5萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置。該生產(chǎn)工藝包括四個(gè)工序，即第一萃取蒸餾工序、第二萃取蒸餾工序、精餾工序和溶劑回收工序。N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由德國(guó)BASF公司開(kāi)發(fā)成功，并于1968年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，建成一套7.5萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置。

6、其生產(chǎn)工藝主要包括萃取蒸餾、脫氣和蒸餾以及溶劑再生工序。ACN法生產(chǎn)丁二烯的特點(diǎn)(1)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?。?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)用于回收溶劑的水洗塔較多，相對(duì)流程長(zhǎng)。DMF法工藝的特點(diǎn)(1)對(duì)原料C4的適應(yīng)性強(qiáng)，丁二烯含

7、量在15%-60%范圍內(nèi)都可生產(chǎn)出合格的丁二烯產(chǎn)品；(2)生產(chǎn)能力大，成本低，工藝成熟，安全性好、節(jié)能效果較好，產(chǎn)品、副產(chǎn)品回收率高達(dá)97%；(3)由于DMF對(duì)丁二烯的溶解能力及選擇性比其他溶劑高，所以循環(huán)溶劑量較小，溶劑消耗量低；(4)無(wú)水DMF可與任何比例的C4餾分互溶，因而避免了萃取塔中的分層現(xiàn)象；(5)DMF與任何C4餾分都不會(huì)形成共沸物，有利于烴和溶劑的分離.由于其沸點(diǎn)較高，溶劑損失??；(6)熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性良好；(7)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

8、烴的聚合；(8)無(wú)水情況下對(duì)碳鋼無(wú)腐蝕性，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。NMP法工藝的特點(diǎn)(1)溶劑性能優(yōu)良，毒性低，可生物降解，腐蝕性低；(2)原料范圍較廣，可得到高質(zhì)量的丁二烯，產(chǎn)品純度可達(dá)99.7%-99.9%；(3)C4炔烴無(wú)需加氫處理，流程簡(jiǎn)單，投資低，操作方便，經(jīng)濟(jì)效益高；(4)NMP具有優(yōu)良的選擇性和溶解能力，沸點(diǎn)高、蒸汽壓低，因而運(yùn)轉(zhuǎn)中溶劑損失??；(5)熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性極好，即使發(fā)生微量水解，其產(chǎn)物也無(wú)腐蝕性，因此裝置可全部采用普通碳鋼。我國(guó)丁二烯