C4加工资料讲解
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间戊二烯的分离
C4分离的难度
混合物
单一组分
回炼增产乙烯、丙烯 丁二烯
芳构化 烷基化
异烯
1-丁烯/2-丁烯
• 丁酮 • 2-丙基庚醇
正丁烷
异丁烷
第三节 丁二烯生产及下游产品加工
3.1 丁二烯性质与用途
丁二烯（butadiene）通常指1,3-丁二烯（1,3butadiene），其同分异构体1,2-丁二烯，至今 尚未发现工业用途。
第四节 正丁烷氧化制顺酐工艺
顺丁烯二酸酐
顺酐(MA)由于其分子中含有共轭马来酰基， 即一个乙烯键连接两个羰基，性质非常活泼， 能发生加成、自聚合共聚、酰胺化、烷基化、 酯化、磺化、水合、氧化和还原等多种反应， 所以其深加工产品种类很多主要有不饱和聚 酯树脂(UPR)和1,4-丁二醇(BDO)，增塑剂、 表面涂料、农用化学品、润滑剂、苹果酸和 富马酸等，用途很广泛.
催化裂化及蒸汽裂解 C4馏分组成
w%
组成
催化 裂化 蒸汽 裂解
正丁 烷 10
2
异丁 烷 34
1
1－ 丁烯 13
14
2－ 丁烯 28
11
异丁 烯 15
22
丁二 烯 —
48
炔烃 — 2
合计 100 100
炼厂、醚后、乙烯及 MTO 工艺副产碳四组成
组成 (wt)%
异丁烷 正丁烷
1-丁烯
反-2-丁 烯
7.4
第二节 碳四、碳五馏分分离
碳四馏分组成结构复杂、 烯烃的沸点差又较小、化学性质 比较相似。 因而用一般的分离方法难以进行。传统的方法 是用溶剂萃取，将1,3-丁二烯与其它组分分开，然后，用 硫酸吸收法分离异丁烯。但这些方法能耗大、成本高，几 乎已经淘汰。异丁烯和1-丁烯的沸点差仅为0.64℃，因此 用一般的精馏技术很难将其分开。
3.2 丁二烯的抽提生产原理
萃取精馏基本原理 萃取精馏是在精馏塔中，加入某种高沸
点溶剂，在溶剂的作用下，使难分离混合 物的组分间的相对挥发度差值增大，从而 实现其分离的一种特殊精馏。这时，所谓 的“轻”组分从塔顶蒸出；“重”组分从塔釜排 除。这种精馏过程称为“萃取精馏” 。
丁二烯的抽提
进料 A,B
主要介绍碳四、碳五馏分的来源、分离技 术以及化工利用。
第一节 碳四、碳五馏分来源
热裂解制乙烯联产碳四、碳五 炼厂催化裂化制乙烯联产碳四、碳五 煤化工制烯烃（MTO、MTP） 其它工业来源
来源于油田气(天然气)和烯烃联产等途径。油 田气是原油生产过程中的伴生气，其组成为饱 和烃，碳四的质量分数为1％～7％，可以直接 回收利用，也可做裂解原料。
异丁烯
顺-2-丁 烯
丁二烯
C3-C5
炼厂碳四 35.6 11 13
14 15.5 10
0.4
0.5
醚后碳四 35.4 13.1 14.8 22.3 0.6 10.6
0
3.2
乙烯碳四 0.6 2.8 13.6 5.8 22.1 4.8 47.6 2.7
MTO碳四 0.2
4 26.9 31
7.5 21.1 1.9
第一节 碳四、碳五馏分来源
热裂解制乙烯联产碳四、碳五 炼厂催化裂化制乙烯联产碳四、碳五 煤化工制烯烃（MTO、MTP） 其它工业来源
来源于油田气(天然气)和烯烃联产等途径。油 田气是原油生产过程中的伴生气，其组成为饱 和烃，碳四的质量分数为1％～7％，可以直接 回收利用，也可做裂解原料。
丁二烯下游产品
丁二烯是重要的石油化工基础原料，它的最大用 途是生产各种合成橡胶(丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺 丁橡胶)。聚丁二烯橡胶(简称BR)是仅次于丁苯橡 胶的世界第二大通用合成橡胶，具有弹性好、耐 磨性强、耐低温性能好、生热低、滞后损失小、 耐屈扰性、抗龟裂性以及动态性能好等优点，可 与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在 轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶 制品的生产中具有广泛的应用。此外，丁二烯在 合成树脂、合成纤维以及精细化工产品的合成方 面也具有广泛的用途与价值。
碳四、碳五馏分及其 化工产品生产
2018-3
主要内容
碳四、碳五馏分来源 碳四、碳五馏分分离 丁二烯的生产及下游产品加工 正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐工艺 甲基叔丁基醚的生产 异戊二烯生产
随着我国石化行业的快速发展，尤其是乙 烯产量的不断提高，副产品碳四、碳五馏 分的量亦在不断地增加。特别是近些年来 大型乙烯装置投产，裂解碳四、碳五馏分 量成倍增长。
丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、乙醚、 氯仿、无水乙腈、二甲基甲酰胺、糠醛、二甲 基亚砜等有机溶剂。
丁二烯是一种非常活泼的化合物，易挥发，易 燃烧，与氧气接触易形成具有爆炸性的过氧化 合物及聚合物。
3.1 丁二烯性质与用途
3.1 丁二烯性质与用途
丁二烯分子具有共轭双键，易发生加成反应、 聚合反应，是重要的石油化工基础原料，它的 最大用途是生产各种合成橡胶（丁苯橡胶、丁 腈橡胶、顺丁橡胶）。此外，丁二烯在合成树 脂、合成纤维以及精细化工产品的合成方面也 具有广泛的用途与价值。
全分离工艺一般采用溶剂通过萃取精馏来分离IP、间戊二 烯和CPD等，工业上常用的溶剂有乙腈(ACN)、二甲基甲 酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等。简单分离工艺一 般采用热二聚法分离出双环戊二烯(DCPD)。
2.2 碳五馏分分离技术
环戊二烯的分离 1. 加热二聚、精馏分离粗双环戊二烯工艺 2. 加热二聚、萃取分离三种二烯烃工艺 3. 高纯环戊二烯的生产工艺
煤基混合碳四
煤基混合碳四的主要成分 w%
组分 丙炔 丙烷 丙烯 正丁烷 异丁烷 正丁烯 异丁烯 顺－2－丁烯 反－2－丁烯 1，3－丁二烯 碳五以上
分子式
C3H6 C30 C3= nC40 iC40 nC4= iC4= cC4= tC4= C4H6 C5+
实际含量
0.02 0.01 0.01 4.43 0.16 22.12 6.22 28.24 35.27 1.26 2.26
A S
1
蒸汽
A B
S
B
进料 A,B
2
1
2
S+B 蒸汽 蒸汽
S+B
典型萃取精馏流程
S
改进萃取精馏流程
3.3 丁二烯的抽提生产工艺
以碳四馏分为原料抽提生产丁二烯的实质 是萃取精馏。
萃取精馏又以萃取剂的不同分为乙腈(ACN) 法、二甲基甲酰胺(DMF)法、N-甲基吡咯 烷酮(NMP)法、二甲基乙酰胺法、糠醛法 和二甲基亚砜法。此外还有醋酸铜氨溶液 化学吸收法(CAA)，它不同于萃取精馏。目 前世界上碳四馏分的分离方法以萃取精馏 分离占统治地位，而萃取剂又以乙腈、二 甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮三种为主。
C4分离的难度
混合物
单一组分
回炼增产乙烯、丙烯 丁二烯
芳构化 烷基化
异烯
1-丁烯/2-丁烯
• 丁酮 • 2-丙基庚醇
正丁烷
异丁烷
第三节 丁二烯生产及下游产品加工
3.1 丁二烯性质与用途
丁二烯（butadiene）通常指1,3-丁二烯（1,3butadiene），其同分异构体1,2-丁二烯，至今 尚未发现工业用途。
第四节 正丁烷氧化制顺酐工艺
顺丁烯二酸酐
顺酐(MA)由于其分子中含有共轭马来酰基， 即一个乙烯键连接两个羰基，性质非常活泼， 能发生加成、自聚合共聚、酰胺化、烷基化、 酯化、磺化、水合、氧化和还原等多种反应， 所以其深加工产品种类很多主要有不饱和聚 酯树脂(UPR)和1,4-丁二醇(BDO)，增塑剂、 表面涂料、农用化学品、润滑剂、苹果酸和 富马酸等，用途很广泛.
催化裂化及蒸汽裂解 C4馏分组成
w%
组成
催化 裂化 蒸汽 裂解
正丁 烷 10
2
异丁 烷 34
1
1－ 丁烯 13
14
2－ 丁烯 28
11
异丁 烯 15
22
丁二 烯 —
48
炔烃 — 2
合计 100 100
炼厂、醚后、乙烯及 MTO 工艺副产碳四组成
组成 (wt)%
异丁烷 正丁烷
1-丁烯
反-2-丁 烯
7.4
第二节 碳四、碳五馏分分离
碳四馏分组成结构复杂、 烯烃的沸点差又较小、化学性质 比较相似。 因而用一般的分离方法难以进行。传统的方法 是用溶剂萃取，将1,3-丁二烯与其它组分分开，然后，用 硫酸吸收法分离异丁烯。但这些方法能耗大、成本高，几 乎已经淘汰。异丁烯和1-丁烯的沸点差仅为0.64℃，因此 用一般的精馏技术很难将其分开。
3.2 丁二烯的抽提生产原理
萃取精馏基本原理 萃取精馏是在精馏塔中，加入某种高沸
点溶剂，在溶剂的作用下，使难分离混合 物的组分间的相对挥发度差值增大，从而 实现其分离的一种特殊精馏。这时，所谓 的“轻”组分从塔顶蒸出；“重”组分从塔釜排 除。这种精馏过程称为“萃取精馏” 。
丁二烯的抽提
进料 A,B
主要介绍碳四、碳五馏分的来源、分离技 术以及化工利用。
第一节 碳四、碳五馏分来源
热裂解制乙烯联产碳四、碳五 炼厂催化裂化制乙烯联产碳四、碳五 煤化工制烯烃（MTO、MTP） 其它工业来源
来源于油田气(天然气)和烯烃联产等途径。油 田气是原油生产过程中的伴生气，其组成为饱 和烃，碳四的质量分数为1％～7％，可以直接 回收利用，也可做裂解原料。
异丁烯
顺-2-丁 烯
丁二烯
C3-C5
炼厂碳四 35.6 11 13
14 15.5 10
0.4
0.5
醚后碳四 35.4 13.1 14.8 22.3 0.6 10.6
0
3.2
乙烯碳四 0.6 2.8 13.6 5.8 22.1 4.8 47.6 2.7
MTO碳四 0.2
4 26.9 31
7.5 21.1 1.9
第一节 碳四、碳五馏分来源
热裂解制乙烯联产碳四、碳五 炼厂催化裂化制乙烯联产碳四、碳五 煤化工制烯烃（MTO、MTP） 其它工业来源
来源于油田气(天然气)和烯烃联产等途径。油 田气是原油生产过程中的伴生气，其组成为饱 和烃，碳四的质量分数为1％～7％，可以直接 回收利用，也可做裂解原料。
丁二烯下游产品
丁二烯是重要的石油化工基础原料，它的最大用 途是生产各种合成橡胶(丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺 丁橡胶)。聚丁二烯橡胶(简称BR)是仅次于丁苯橡 胶的世界第二大通用合成橡胶，具有弹性好、耐 磨性强、耐低温性能好、生热低、滞后损失小、 耐屈扰性、抗龟裂性以及动态性能好等优点，可 与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在 轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶 制品的生产中具有广泛的应用。此外，丁二烯在 合成树脂、合成纤维以及精细化工产品的合成方 面也具有广泛的用途与价值。
碳四、碳五馏分及其 化工产品生产
2018-3
主要内容
碳四、碳五馏分来源 碳四、碳五馏分分离 丁二烯的生产及下游产品加工 正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐工艺 甲基叔丁基醚的生产 异戊二烯生产
随着我国石化行业的快速发展，尤其是乙 烯产量的不断提高，副产品碳四、碳五馏 分的量亦在不断地增加。特别是近些年来 大型乙烯装置投产，裂解碳四、碳五馏分 量成倍增长。
丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、乙醚、 氯仿、无水乙腈、二甲基甲酰胺、糠醛、二甲 基亚砜等有机溶剂。
丁二烯是一种非常活泼的化合物，易挥发，易 燃烧，与氧气接触易形成具有爆炸性的过氧化 合物及聚合物。
3.1 丁二烯性质与用途
3.1 丁二烯性质与用途
丁二烯分子具有共轭双键，易发生加成反应、 聚合反应，是重要的石油化工基础原料，它的 最大用途是生产各种合成橡胶（丁苯橡胶、丁 腈橡胶、顺丁橡胶）。此外，丁二烯在合成树 脂、合成纤维以及精细化工产品的合成方面也 具有广泛的用途与价值。
全分离工艺一般采用溶剂通过萃取精馏来分离IP、间戊二 烯和CPD等，工业上常用的溶剂有乙腈(ACN)、二甲基甲 酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等。简单分离工艺一 般采用热二聚法分离出双环戊二烯(DCPD)。
2.2 碳五馏分分离技术
环戊二烯的分离 1. 加热二聚、精馏分离粗双环戊二烯工艺 2. 加热二聚、萃取分离三种二烯烃工艺 3. 高纯环戊二烯的生产工艺
煤基混合碳四
煤基混合碳四的主要成分 w%
组分 丙炔 丙烷 丙烯 正丁烷 异丁烷 正丁烯 异丁烯 顺－2－丁烯 反－2－丁烯 1，3－丁二烯 碳五以上
分子式
C3H6 C30 C3= nC40 iC40 nC4= iC4= cC4= tC4= C4H6 C5+
实际含量
0.02 0.01 0.01 4.43 0.16 22.12 6.22 28.24 35.27 1.26 2.26
A S
1
蒸汽
A B
S
B
进料 A,B
2
1
2
S+B 蒸汽 蒸汽
S+B
典型萃取精馏流程
S
改进萃取精馏流程
3.3 丁二烯的抽提生产工艺
以碳四馏分为原料抽提生产丁二烯的实质 是萃取精馏。
萃取精馏又以萃取剂的不同分为乙腈(ACN) 法、二甲基甲酰胺(DMF)法、N-甲基吡咯 烷酮(NMP)法、二甲基乙酰胺法、糠醛法 和二甲基亚砜法。此外还有醋酸铜氨溶液 化学吸收法(CAA)，它不同于萃取精馏。目 前世界上碳四馏分的分离方法以萃取精馏 分离占统治地位，而萃取剂又以乙腈、二 甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮三种为主。