丁二烯脱水塔 四
丁二烯装置脱重塔再沸器堵塞原因及预防
第52卷第10期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.10 2023年10月 Liaoning Chemical Industry October，2023收稿日期： 2022-09-09丁二烯装置脱重塔再沸器堵塞原因及预防邓海杰，刘亚楠（江苏省斯尔邦石化有限公司，江苏 连云港 222000）摘 要：工业上采用萃取精馏法以乙腈（ACN）为萃取剂进行丁二烯产品抽提过程中，发现丁二烯精制单元脱重塔塔釜再沸器频繁堵塞，导致加热效果降低或加不上热而无法提纯产品致使装置停车检修，增加了装置开停工次数、能耗物耗、安全风险等，严重影响了装置长周期安全生产运行，也不符合生产上节能降耗、创优增效的理念。
主要针对脱重塔塔釜再沸器堵塞的现象进行具体原因分析，并对此制订了具体防控措施，通过3个月的时间检验，堵塞现象得到明显的改善，延长了脱重塔的生产周期。
关 键 词：丁二烯；脱重塔；再沸器；聚合物中图分类号：TQ013.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）10-1480-04丁二烯其碳双键具有共轭效应，因此其化学性质非常活泼，容易形成自聚物。
自聚物一旦形成且得不到控制，不但增加了能耗和物耗，而且严重影响塔器、管线等设备的安全运行，甚至引起的着火、泄漏、爆炸等事故。
通过对某10万t ·a -1ACN 抽提丁二烯装置近几次脱重塔塔釜再沸器的检修发现，造成再沸器堵塞的多是色白且硬、外观呈透明或半透明的颗粒状晶体，还有外形酷似爆米花的丁二烯端聚物以及黑色或暗褐色高黏性油状聚合物。
对聚合物堵塞再沸器的原因进行分析，通过对亚硝酸钠溶液配制浓度的提高、化学品A/B 和阻聚剂TBC 注量的调整等措施，有效地减少和控制了聚合物的产生和生长，再沸器的堵塞情况得到明显改善，延长了装置运行周期，提高了经济效益。
1 脱重塔再沸器堵塞的危害1.1 脱重塔的作用ACN 法抽提丁二烯工艺以裂解C 4为原料，以溶剂乙腈ACN 为萃取剂，流程以两段萃取精馏和两段普通精馏相结合的工艺流程，脱重塔是丁二烯抽提装置第二普通精馏塔，主要通过塔釜再沸器加热，从塔釜脱出粗丁二烯中的重组分如顺式-2-丁烯、1,2-丁二烯、乙基乙炔、C 5、C 6等，从塔顶馏出轻组分为纯度99.5%以上的合格产品丁二烯，附属设备有塔顶冷凝器、塔釜溶剂再沸器、蒸汽凝液再沸器、回流罐和回流泵、产品冷却器。
15-ASPEN_脱水计算
丁二烯脱水流程模拟计算
一、工艺流程简述
本例题利用共沸精馏，脱除1,3-丁二烯中的少量的水方法来模拟，其工流流程如图10-1所示，图中T304A用不带冷凝器的塔、外加一倾析器来模拟该脱水过程。
图中T304B用带冷凝器的塔来模拟该脱水过程。
考察两种方法的差别，并考察不同热力学方法对模拟结果的影响。
了解V-L体系，V-L-W体系，V-L-L体系，L-L体系的概念，及所用热力学方法的差异。
图10-1 模拟计算流程图
二、需要输入的主要参数
1、装置进料数据
2、单元操作参数
3、设计规定
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件12.1版本,文件保BD13-H2O.APW
甲乙酮脱水流程模拟计算
一、工艺流程简述
本例题利用共沸精馏，脱除甲乙酮中的少量的方法来模拟，其工流流程如图10-2所示，图中T1551A用不带冷凝器的塔、外加一三相闪蒸罐来模拟该脱水过程。
图中T1551B用带冷凝器的塔来模拟该脱水过程。
考察两种方法的差别，并考察不同热力学方法对模拟结果的影响。
图10-2 甲乙酮脱水模拟流程
二、需要输入的主要参数
1、装置进料数据
2、单元操作参数
3、设计规定
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件12.1版本,文件保MEK-H2OA.APW。
10万吨丁二烯流程简述
10万吨/年丁二烯装置包括MTBE及丁烯分离、氧化脱氢、丁二烯抽提三个单元。
（1）MTBE及丁烯分离单元收液态烃罐区C4至碳四原料罐（V-501A/B）中，收罐区甲醇至原料罐（V-502A/B）中。
甲醇原料罐（V-502）中的甲醇，按照醇烯比1.02确定甲醇的进料量，由甲醇原料泵（P-502A/B）输送，经甲醇进料流量调节阀，与碳四进料泵（P-501A/B）送来并经流量调节阀调节的碳四定量混合，然后从反应器顶部进反应器R-501A/B/C，反应后的物料进入反应精馏单元。
原料预热器（E-501）用蒸汽加热，由预热温度调节阀控制进反应器（R-501A/B/C）的物料温度。
预热后的原料从固定床外循环筒式反应器（R-501A/B/C）的顶部进入，在树脂催化剂床层上进行MTBE 的合成反应，各反应器反应中放出的热量由各段循环取热系统取走。
反应器R-501A（一段）由一段循环泵P-503A/B、一段循环冷却器E-502组成；反应器R-501 B（二段）由二段循环泵P-504A/B、二段循环冷却器E-503组成；反应器R-501C（三段）由三段循环泵P-505A/B、三段循环冷却器E-504组成。
反应器通过原料预热温度、循环温度和循环量来控制床层温度，反应后的物料通过流量控制后采往反应精馏单元。
反应后的物料经反应器底部流量控制调节阀调节反应器压力，再经进料/产品换热器（E-507）与来自反应塔下部（C-501B）塔釜的MTBE产品换热后，从反应塔下部（C-501B）第13层板进料。
物料在反应塔下部（C-501B）中进行普通精馏，在塔釜得到纯度在98%以上的MTBE产品。
产品MTBE从塔釜排出，经进料/产品换热器（E-507）与反应塔下部（C-501B）进料换热，再经MTBE产品冷却器（E-508）冷却至常温后进MTBE产品罐（V-505），再由MTBE产品泵（P-509）送出界区。
反应塔下部（C-501B）的顶部气相物料进入反应塔上部（C-501A）的底部。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
丁二烯抽提工艺技术路线选择
2.1 NMP法
NMP法由德国BASF公司开发，于1968年工业化，生 产能力为7.5万吨/年。世界现有生产能力中NMP法占 27.7％，DMF法和ACN法分别占40％和23.6％。我国 1995年北京东方化工厂首次从德国引进一套3万吨/年 的装置，同年新疆独山子引进一套2.75万吨/年的装 置。目前，上海塞科又采用一套9万吨/年的NMP法装 置，引进基础设计，2005年已实现投产。 NMP法的基本原理是采用NMP 作为第一萃取精馏和 第二萃取精馏部分的共用溶剂，比丁二烯溶解度小的组 分在第一萃取精馏部分脱除，比丁二烯溶解度大的组分 在第二萃取精馏部分脱除，在精馏部分脱除与丁二烯沸 点差异较大的其他杂质，得到聚合级丁二烯产品。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
3.2 溶剂性能
50 ℃时C4馏分在三种溶剂中相对挥发度比较见表3-2-2。
烃类 正丁烷 1-丁烯 反-2-丁烯 顺-2-丁烯 丙炔 1,3-丁二烯 1,2-丁二烯 1-丁炔 乙烯基乙炔 溶剂浓度70% ACN(含水） 2.63 1.78 1.49 1.30 1.12 1.00 0.728 0.468 0.403 DMF 2.44 1.82 1.48 1.30 0.97 1.00 0.700 0.475 0.355 NMP(含水） 2.29 1.80 1.42 1.30 1.13 1.00 0.712 0.489 0.325 溶剂浓度（无水）100% ACN 3.13 1.92 1.59 1.45 1.00 1.00 0.731 0.481 0.389 DMF 3.43 2.17 1.76 1.56 0.70 1.00 0.720 0.424 0.229 NMP 3.66 2.38 1.90 1.63 0.806 1.00 0.737 0.418 0.208
DMF法丁二烯抽提装置“三废”排放现状分析
DMF法丁二烯抽提装置“三废”排放现状分析本文通过对中国石化7家单位的丁二烯抽提装置（DMF法）进行调研，对装置生产运行过程中产生的“三废”情况进行探讨和分析，并针对其存在的潜在安全环保风险，综合各家先进的做法提出相应的控制手段及处理措施，对装置的安全环保运行有重要参考意义。
标签：丁二烯;DMF抽提;三废排放;环保1前言丁二烯是合成橡胶的重要单体，其生产方法很多，目前从乙烯生产的副产物裂解碳四馏分中抽提得到丁二烯的工艺方法被广泛应用。
根据其萃取剂的不同，主要分为二甲基甲酰胺法（DMF）、DMF法（ACN）和N-甲基吡咯烷酮法（NMP）。
DMF法丁二烯抽提装置采用二甲基甲酰胺溶剂作为萃取剂，其生产工艺主要包括两级萃取精馏、水洗、两级普通精馏和溶剂回收等工序组成，通过分离得到纯度99.5%以上的丁二烯产品。
本文主要针对DMF法丁二烯抽提装置，通过对中国石化各家进行调研，对装置产生的“三废”进行统计，分析产生废物的渠道、原因并提出初步的改进措施，采取的创新措施以避免或减少对环境的污染。
2“三废”排放现状2.2.1废气通过此次对7家单位的调研，各装置的废气排放点主要集中在几个部位，分别是在线分析尾气、氮封罐尾气、槽车装卸车尾气、机泵密封尾气、助剂装卸尾气、污水池尾气、排焦油废气、压缩机废油罐废气。
具体排放情況及处理情况如表2-1。
2.2.2废水丁二烯装置的废水来源主要包括三部分，其中正常生产主要有溶剂回收塔塔釜排放污水、水洗塔塔釜排放污水和在线分析的预处理废水，还有一部分是装置大检修或者消缺检修时产生的化学清洗废水或者检修清洗废水。
具体排放情况及处理情况如表2-2。
2.2.3废液丁二烯装置的废液排放主要是指脱重塔塔釜的残液、废TBC。
具体排放情况及处理情况如表2-3。
2.2.4固废及其它废物丁二烯装置的固废主要是指装置日常清理过滤器或者检修消缺时产生的聚合物和所用化学品（主要指亚硝酸钠和TBC及其它类阻聚剂）的包装（袋/桶）等固体废物，具体处理情况如表2-4。
丁二烯抽提终版工艺流程简介
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℃。
丁二烯生产工艺常见问题分析与对策
丁二烯生产工艺常见问题分析与对策摘要：乙腈法抽提丁二烯的生产工艺技术是利用乙烯裂解碳四原料，用乙腈做萃取剂，通过两级萃取，两级精馏的方法来制取高纯度的丁二烯。
在实际生产过程中经常面临一些生产工艺波动和难题处理，本文主要讲述对常见问题的分析和相应的对策。
关键词：丁二烯、波动、难题、对策引言在丁二烯生产过程中经常会遇到一些问题需要处理和解决，例如原料异常变化组分不稳定，超出设计指标。
公用工程波动，蒸汽压力低，使系统加热升温困难。
循环水温度高，冷凝效果差，生产单元压力升高，无法维持生产1腈烃比的调节腈烃比的选择是控制萃取精馏效果的最重要手段。
腈烃比控制不当会降低萃取精馏塔的分离效果，造成塔顶抽余碳四产品中的丁二烯浓度升高和塔底物料中的反丁烯、顺丁烯过高在一定范围内，腈烃比增大，塔顶和塔釜的物料组成指标都会有一定程度的优化，但塔釜再沸器的蒸汽用量会相应增加。
溶剂的用量应根据原料中的具体组成和进料量的大小决定。
当进料条件发生大幅度的变化时，要及时调整乙腈加入量，以保证腈烃比稳定。
当原料中丁二烯含量升高时，应按升高比例增加乙腈用量，当丁二烯含量降低时，则减少乙腈用量。
由于溶剂循环系统为多个系统提供热源，所以乙腈加入量的改变，不仅对萃取塔的分离效果造成影响，也将影响到利用热乙腈为热源的系统的稳定，因此在正常情况下，腈烃比不能有太大的变化。
1.1乙腈含水量的影响乙腈含水量对萃取系统的分离效果影响较大，作为确保萃取精馏系统的一个重要指标进行控制。
如果含水量过高，将会导致碳四烃类在乙腈中的溶解度降低，萃取精馏塔的分离效果会大幅降低。
乙腈含水对萃取精馏的好处在于增加乙腈的选择性和降低塔釜温度两个方面。
随着乙腈中水含量的升高，对烃类的溶解选择性增加，但该效果随含水量的升高逐渐降低。
乙腈含水后，可降低乙腈和烃类的均相混合物的泡点，从而降低塔釜的操作温度，不但降低了丁二烯的热聚合机会，还可减少再沸器的蒸汽使用量。
除此之外，乙腈中加入一定量的水之后，可进一步扩大各碳四组分间的相对挥发度。
丁二烯抽提相关讨论
丁二烯抽提相关讨论丁二烯抽提相关讨论1、萃取精馏对萃取剂要求是什么？答：1）选择性强。
使原组分间相对挥发度能明显地加大。
2）溶解度大。
能与任何浓度下的溶液互在溶以避免分层。
3）沸点适当，应比任一组分高得多，以免混入塔顶产品中，也易于与第一组分分离。
4）满足一般工艺要求。
热稳定不腐蚀，无毒、易于爆炸，来源容易，价格低廉等。
2、精馏塔操作压力的变化对产品质量有何影响？答：改变操作压力，将使每块塔板上汽液平衡的组成发生改变。
压力升高，塔顶馏分中轻组分浓度增加，但数量相对减少，釜液中轻组分浓度增加，釜液量增加。
压力降低塔顶轻组分浓度降低，釜液中轻组分浓度减少。
正常操作中，应保持恒定压力，若因操作不正常，引起塔顶部产品中重组分浓度增加时，可采用适当提高操作压力的办法，使之合格。
3、如何现场确认汽提塔塔釜过滤器堵塞与否？答：1）首先检查溶剂循环线进入溶剂再沸器前压力表的指示值。
若该处压力高，必然会出现过滤器压力指示高，不能判断定过滤器堵塞。
此时稍开溶剂再沸器跨线上的阀门，若溶剂再沸器入口溶剂线上压力降低，过滤器压力值仍较高，就可断定过滤器已堵住。
2）若溶剂再沸器前压力指示较低，过滤器压力较高，汽提塔液面调节不下来即可断定过滤器已堵。
4、现场如何切换汽提塔溶剂再沸器A/B的操作(以A切至B台为例)？答：在确认A换热能力不足的情况下，应该进行切换。
1）检查备用再沸器壳B管程倒淋是否处于关闭状态，检查排凝线上阀门是否关闭。
2）将备用再沸器B液相线上阀门缓缓打开，待原料蒸发罐液位达到50%时，将热溶剂进、出口阀打开，调节原料蒸发罐液位，控制液位稳定。
3）关闭A的热溶剂进出口手阀，再将其气液相线阀关闭；再打开管程放空阀，组织C4放空；打开A壳程排凝阀，组织溶剂倒空。
将切出的A接N2置换以待交出检修。
5、第一萃取精馏塔溶剂比是否越大对萃取越有利？答：不一定。
溶剂比增大，虽然对被分离物质系组分间的相对挥发度改变程度越大，对分离有利，但这一增长是有限度的，当溶剂增大到一定程度，溶剂的作用就不明显，而且随着溶剂比的增大，汽液负荷增大，萃取精馏的循环量，加热蒸汽量，溶剂再生量都要增大，这样操作的燃动能耗就增大。
丁二烯生产技术
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C4抽提法和C4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C4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C4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。
丁二烯装置聚合物的控制及防治
丁二烯装置聚合物的控制及防治摘要：本文讨论了丁二烯聚合物在装置各个部分的危害以及针对聚合所采取的措施，对阻聚剂的优化使用提出了预防和防止措施。
同时提出了针对工艺，设备以及人员方面的管理措施。
关键词：聚合物阻聚剂爆米花状聚合物防范措施丁二烯抽提装置根据所用的溶剂不同，可分为乙腈法（ACN法）、二甲基甲酰胺法（DMF法）、N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）。
由于丁二烯具有很强的活泼性，主要表现在储运及生产过程中容易发生聚合，会缩短装置的运行周期，使装置非计划停车次数增加，同时降低产量、增加能耗、减少设备的使用寿命，并给安全环保方面带来不利的影响。
丁二烯在生产过程中由于加工工艺、操作部位的不同，发生的聚合问题也因此不同。
丁二烯生成的聚合物受分子量、抽提溶剂质量以及丁二烯的原料的影响，使得丁二烯聚合物的形态各不相同。
其聚合物可分为三大类：橡胶类聚合物、焦油状聚合物及爆米花聚合物，其中橡胶及焦油类聚合物存在于丁二烯生产的萃取单元，爆米花聚合物主要存在第二萃取塔顶及相应的回流管线、丁二烯的精馏单元。
由于在丁二烯抽提装置物料含较高浓度的双烯，而且温度、金属离子、氧、水等引发其聚合的因素全都具备，因此，装置中双烯的聚合是不可避免的。
为防止聚合结垢的发生，在容易发生结垢堵塞的部位随同物料加入一定量的阻聚剂来减缓结垢，延长装置的运转周期，已成为各丁二烯生产厂家普遍采用的方法。
1 第一萃取蒸馏部分聚合物的性状及危害本部分产生一种聚合物，即：胶皮及海绵状聚合物。
胶皮及海绵状聚合物是1,3 –丁二烯或1,2-丁二烯结构的复杂混合体，其中可能含有VA、MA、C5烯烃等杂质分子，这种聚合物属于共聚物，在丁二烯含量较低、温度较高部位产生，是自由基引起的聚合反应。
1.1聚合物危害这些聚合物吸附在塔盘上、塔内壁及再沸器的换热管内壁等处，造成塔降液管堵塞引起压差增大、再沸器堵塞满足不了工艺要求等，影响正常生产，由于丁二烯浓度低，有大量溶剂分子存在，聚合物松软，不会造成设备胀裂。
获得丁二烯的三种方法
工业上获得丁二烯的方法主要有三种：(1)从烃类裂解制乙烯的联产物中的C4馏分中分离得到；裂解馏分中，C4馏分的收率和组成，因裂解原料和裂解深度不同而不同。
一般C4馏分的收率为乙烯收率的30～50%，其中丁二烯的含量可高达40%左右（见表4-13，P189）。
由表4-13可知，C4馏分各组份沸点非常接近，尤其是正丁烯、异丁烯和丁二烯３个沸点非常接近，难以用一般的精馏方法分离。
工业上从裂解的混合C4馏分中分离丁二烯，通常是采用萃取精馏法，常用的萃取剂有：N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和乙腈等。
从裂解的混合C4馏分中获取聚合级丁二烯的分离方案如下：(2)由丁烷或者丁烯，采用催化脱氢法制取；(3)由丁烯，采用氧化脱氢方法制取。
这种方法采用空气中的氧气为氢的接受体，使丁烯和空气在水蒸气存在下，共同通过固体催化剂，丁烯发生氧化脱氢反应而生成丁二烯：催化剂2 n-C4H8 + O2 ------> 2C4H6 + 2H2O水蒸气氧化脱氢法于1965年开始工业化。
氧化脱氢法由丁烯制丁二烯的优点为：水蒸气和燃料消耗低；丁烯单程转化率高；催化剂寿命长、而且不需要再生；因此，氧化脱氢法很受工业上的重视。
工业上已经用氧化脱氢法逐渐取代了丁烯催化脱氢法；氧化脱氢法由丁烯制丁二烯的缺点为：丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体，是C4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。
由于其分子中含有共轭二烯，可以发生取代、加成、环化和聚合等反应，使得其在合成橡胶和有机合成等方面具有广泛的用途，可以合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶产品，此外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以及用作粘接剂、汽油添加剂等，用途十分广泛。
1 丁二烯的生产方法[1-3]目前，世界丁二烯的来源主要有两种，一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到，该方法目前只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。
丁二烯抽提工艺方法的比较与选择
丁二烯抽提工艺方法的比较与选择摘要丁二烯的加工利用水平和化工利用技术的发展对国家合成橡胶工业生产的发展有着重要影响。
丁二烯的生产可分为乙腈法、二甲基甲酰胺法和N甲基吡咯烷酮法三种。
不论是哪种溶剂，抽提工艺一般都采用两段萃取精馏，即先用溶剂萃取丁二烯及炔烃，把它们与丁烷，丁烯馏分分开，再用同一溶剂在炔烃萃取精馏塔中萃取掉炔烃，得到丁二烯馏分，丁二烯馏分脱除轻重组分后，便得到丁二烯。
三种方法都有各自的特点，在选择生产丁二烯的方法时，要详细比较各自的优缺点，选择出最适合的工艺方法。
关键词：丁二烯工艺；溶剂；抽提1丁二烯的简介丁二烯,通常是指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、氯仿、等有机溶剂。
丁二烯在常温常压下为无色而略带大蒜味的气体,易液化,易燃,聚合。
丁二烯具有麻醉和刺激作用，可能引起遗传缺陷，可致癌。
丁二烯是碳四馏分中最重要的组分，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, 世界丁二烯主要用于合成橡胶以及ABS树脂等。
2丁二烯的生产方法我国丁二烯的生产经历了酒精接触分解、丁烯或丁烷氧化脱氢和蒸气裂解制乙烯联产C４抽提分离三个发展阶段。
C４抽提分离这种方法价格低廉，经济上占优势，是目前世界上丁二烯的主要来源。
只有少数一些丁烷、丁烯资源丰富的国家采用脱氢法。
目前我国正在运行的丁二烯生产装置，绝大多数都是随着乙烯工业的发展而逐步配套建设起来的[1]。
2.1乙腈法乙腈法（ACN法）乙腈法以含水１０％左右的乙腈为溶剂，由两段萃取精馏、两段普通精馏、和溶剂回收等工艺单元组成。
原料裂解碳四第一萃取精馏塔，与塔顶来的乙腈接触。
丁烷、丁烯、反丁烯-2等从塔顶馏出，塔底含丁二烯和重组分的乙腈溶液由釜液泵送至汽提塔将烃类组分从乙腈溶液中汽提出来。
汽提塔中部炔烃浓度最高，侧线采出送入炔烃闪蒸塔汽提塔釜液由汽提塔釜液泵打出，作为循环溶剂。
丁二烯脱重塔设备腐蚀泄露问题研究
丁二烯脱重塔设备腐蚀泄露问题研究摘要：乙睛法制取丁二烯的工艺流程采用两级萃取两级精馏的方法。
精馏单元是承上启下最重要的一个生产环节，而脱重塔系统在实际生产过程一直存在产生聚合物，结晶物，物料介质腐蚀管线设备等现象。
本文主要提出消除这些生产隐患的对策。
关键词：丁二烯、聚合、腐蚀、泄露简介：目前国内乙睛法生产丁二烯主要利用是利用乙烯裂解碳四原料，用含水5-10%乙腈做萃取剂，通过两级萃取，两级精馏的方法来制取高纯度的丁二烯。
丁二烯装置脱重塔的作用是在脱重（C-1201B）塔底脱出原料中的顺丁烯、12-丁二烯等重组分，通过精馏脱重A塔（C1201A）顶得到99.5%以上纯度的粗丁二烯，送到脱轻塔进一步精馏，脱出甲基乙炔碳三炔烃，然后采出高纯度13-丁二烯产品。
由于丁二烯的化学性质活泼，极易氧化，聚合，所以在循环溶剂中需要连续加入200-300ppm亚硝酸钠进行除氧。
1泄露原因分析通过对工艺流程的了解，泄漏点情况和处理过程的描述，认为产生泄露有三个原因。
1 生产工艺原因：由于乙腈法生产丁二烯需用含水5-10%的乙腈做萃取剂，含水乙腈在高温状况下（第一萃取精馏塔操作温度为120℃，解析塔操作温度为140℃），生成了对管线有腐蚀性的乙酸。
并随着碳四物料以气相方式进入脱重系统，在该系统长时间累积后对管线进行腐蚀。
在生产中采取补漏，补焊，严重的采取停塔换管段处理。
在处理漏点时发现泄漏处管线壁厚变薄，并有流体冲刷后的凹槽。
2 脱重塔操作参数的原因：脱重塔压控制过低，为了达到精馏效果脱出重组分等杂质，造成回流量偏大，该系统处理物料能力较大，负荷高时达到120吨/小时，对管线、设备长期处于冲刷作用。
尤其在管线弯头、管径较细、阻力较大处加速了管壁变薄而发生泄露的风险。
3 工艺管线材质的原因：由于生产工艺的原因，腐蚀物质容易在脱重塔系统长时间累积，该系统为碳钢材质，耐腐蚀程度低，尤其丁二烯装置运行时间较长，容易造成管线泄漏。
丁二烯脱水塔课程设计综述
目录1.任务书........................................................................................................... - 3 -1.1 丁二烯脱水塔..................................................................................... - 3 -1.2设计参数.............................................................................................. - 3 -1.3设计内容.............................................................................................. - 3 -1.4设计数据基础...................................................................................... - 3 -1.5 工作计划............................................................................................. - 3 -1.6 设计成果要求..................................................................................... - 3 -1.7几点说明.............................................................................................. - 4 -2.概述............................................................................................................... - 5 -2.1脱水塔概述......................................................................................... - 5 -2.1.1容器的结构.............................................................................. - 5 -2.1.2容器的分类.............................................................................. - 5 -2.2封头设计............................................................................................. - 5 -2.3法兰联接............................................................................................. - 6 -2.4 容器开孔与附件................................................................................ - 7 -3.圆筒厚度的设计........................................................................................... - 9 -3.1设计目的............................................................................................. - 9 -3.2塔体内径的确定................................................................................. - 9 -3.3用图算法确定璧厚............................................................................. - 9 -3.3.1筒体材料的选择...................................................................... - 9 -3.3.2用图算法计算璧厚.................................................................. - 9 -4.封头厚度的设计......................................................................................... - 10 -4.1设计要求椭圆形封头....................................................................... - 10 -4.2封头厚度的设计............................................................................... - 10 -4.3计算加强圈数目............................................................................... - 11 -5.塔体的强度与稳定性校核......................................................................... - 12 -6.椭圆封头弹性范围内的稳定性校核......................................................... - 13 -7.支座的选取................................................................................................. - 13 -7.1 溶解槽的总质量.............................................................................. - 13 -7.2筒体质量........................................................................................... - 13 -7.3封头质量........................................................................................... - 14 -7.4物料质量........................................................................................... - 14 -7.5附件质量........................................................................................... - 15 -7.6 裙座的质量...................................................................................... - 15 -7.7 地震弯矩计算.................................................................................. - 15 -7.6选取支座角钢厚度........................................................................... - 17 -8.人孔的选择................................................................................................. - 17 -8.1人孔N2的选取................................................................................. - 18 -8.2 N2补强............................................................................................. - 19 -9.接管的选取及计算..................................................................................... - 21 -9.1液压试验........................................................................................... - 21 -10.标准法兰的选取....................................................................................... - 22 - 符号说明......................................................................................................... - 23 - 参考文献......................................................................................................... - 23 -1.任务书1.1 丁二烯脱水塔1.2设计参数1.3设计内容根据任务书要求，设计塔体的主要结构、塔板主要结构、裙座、人孔和工艺接管。
丁二烯装置脱轻塔操作的影响因素分析
丁二烯装置脱轻塔操作的影响因素分析文章从原料、公用工程、设备和操作条件四个方面分析了影响丁二烯抽提装置中的丁二烯脱轻塔控制的影响因素，并提出了相应的解决方法。
对普通精馏塔的生产控制有一定借鉴意义。
标签：塔顶压力；塔釜温度；丙炔1 概述在NMP法丁二烯的生产过程中，脱轻塔是确保丁二烯产品质量一个十分重要的生产环节。
它除了具有提高丁二烯浓度、脱除粗丁二烯中的丙炔外，还能有效的脱除粗丁二烯中的水、阻止丁二烯聚合物进入丁二烯精馏塔的作用。
作为普通精馏塔，脱轻塔的操作相对比较容易，但本装置丁二烯脱轻塔生产控制中由于受到原料组成、公用工程、设备问题和操作方式等因素的影响，在生产过程出现了一些问题，极大的影响了装置的平稳运行。
在此，就脱轻塔在生产控制上存在的一些问题，以及本装置所采取的应对措施加以论述。
图1是工艺流程简图。
图12 影响丁二烯脱轻塔操作的因素2.1 原料组成石油烃蒸汽裂解是生产乙烯、丙烯、丁二烯等的重要方法，在分离乙烯和丙烯的同时，分离出裂解C4馏分，其中含有大量的丁二烯，是目前生产丁二烯的主要原料，而由C4馏分分离丁二烯则是目前生产丁二烯的主要方法，当前世界绝大多数丁二烯产品是用这一方法生产的。
由于C4馏分中各组分的沸点比较接近，需采用萃取精馏方可将丁二烯分离出来，由于装置生产所使用的原料采用上游裂解制乙烯装置，这就造成了原料组成不够稳定，原料组成对生产的影响主要表现为以下几点：2.1.1 丁二烯含量。
导致原料中丁二烯含量高的原因一是裂解来的C4混合中丁二烯含量过高。
其次，装置开工过程中的不合格产品返料和装置运行过程中不合格产品的返料也会造成原料中丁二烯浓度增加。
由于丁二烯浓度较高，萃取溶剂的配比需要频繁地进行调整。
当溶剂比较低时，就会造成塔顶采出的抽余液质量不合格，导致一定量的丁二烯损失。
当溶剂比较高时，又会造成一定量的抽余液进入塔釜并随着粗丁二烯经过后洗塔，再进入脱轻塔，进入脱轻塔的物料组成的变化将会导致丁二烯脱轻塔各塔盘上物料分布出现差异，直接造成塔内的塔板上温度分配不均、塔顶的排放量增加，最终影响丁二烯产品的收率。
丁二烯脱重塔回流罐脱水包排水不畅的讨论
丁二烯脱重塔回流罐脱水包排水不畅的讨论摘要：本文针对丁二烯装置脱重塔回流罐脱水包排水不畅通，有效结合了我国某石化单位的相关实际案例进行研究，提出了针对性的整改和预防措施，保证丁二烯装置的安全生产和长周期运行。
关键词：丁二烯聚合物阻聚剂脱重塔一、装置简介某石化公司15万吨/年丁二烯抽提装置采用青岛伊科思技术工程有限公司与中国石油吉林石化分公司有机合成厂共同开发技术，用含水乙腈作溶剂，采用两级萃取两级精馏工艺方法从乙烯裂解的混合C4馏份中萃取高纯度的1,3—丁二烯，用作下游顺丁橡胶装置的原料；其副产品抽余碳四（BBR）用作MTBE装置的原料；含炔碳四返回乙烯装置加氢后用作裂解原料。
二、流程概述装置工艺流程大致可分为六部分：第一萃取精馏部分；第二萃取精馏部分；直接精馏部分；溶剂净化部分；凝液循环及冷机部分；化学药剂部分。
原料依次进入前四部分，在直接精馏部分的第二分馏塔底得到高纯度的1，3－丁二烯。
该工艺用含水8%的乙腈（ACN）作为前两部分的萃取溶剂。
混合C4首先进入第一萃取精馏部分，其中难溶于ACN的丁烷丁烯等作为抽余液（BBR）被分离出来。
第二萃取精馏部分的作用主要是除去易溶于ACN溶剂的组份,其中乙烯基乙炔、乙基乙炔在此部分脱除至微量（ppm级）。
粗丁二烯进入脱重塔，将其中的重组份如顺丁烯－2、反丁二烯－2等从塔底除掉。
最后由脱轻塔除去甲基乙炔（MA）和水，在塔底获得纯度大于99.50％的丁二烯。
第二萃取精馏塔的塔顶气相送至脱重塔塔釜。
脱重塔塔顶物流在冷凝器中液化后，一部分回流返回塔顶，另一部分送至丁二烯水洗塔(水洗脱除乙腈后进入脱轻塔)。
脱重塔塔釜液体，一部分作为回流返回二萃塔，另一部分进入脱重塔塔顶部。
脱重塔塔的下部设有中间再沸器，热源为95.8℃的循环溶剂,塔底设有塔底再沸器,热源为100℃的循环凝液。
塔底的重组分经冷却后，送往炔烃水洗塔的底部。
脱重塔内1.3-丁二烯的浓度很高，容易发生聚合，因此在塔顶馏出气管线注入B590阻聚剂,另外5%（在塔釜稀释为1.5%）的亚硝酸钠水溶液，由泵分别打到脱重上塔和脱重下塔中，并在塔内循环,用于除去塔内可能存在的氧。
丁二烯工艺设计介绍
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。
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课程设计任务书
1.1 丁二烯脱水塔
1.2设计参数
1.3设计内容
根据任务书要求，设计塔体的主要结构、塔板主要结构、裙座、人孔和工艺接管。
1.4设计数据基础
可查相关教材或工具手册
1.5 工作计划
1、领取设计任务书，查阅相关资料（3天）；
2、确定设计方案，进行相关的设计计算（5天）；
3、校核验算，获取最终的设计结果（2天）；
4、编写课程设计说明书（论文），绘制设备装配图等（3天）。
1.6 设计成果要求
1、通过查阅资料、设计计算等最终提供课程设计说明书（论文）电子稿及打印稿1份，设计结果的A1图纸一张。
2、课程设计结束时，将按以下顺序装订的设计成果材料装订后交给指导教师：
（1）封面（具体格式见附件1）
（2）课程设计任务书
（3）目录
（4）课程设计说明书（论文）（具体格式见附件2）
（5）参考文献
（6）课程设计图纸（可不装订，另交）
（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
1.7几点说明
1、本设计任务适用班级：11化工精细方向及煤化工方向；
2、课程设计说明书格式也可参阅《蚌埠学院本科生毕业设计（论文）成果撰写规范》中的相关内容。
学生姓名：（签字）
指导教师：（签字）
教研室主任：（签字）
系主任：（签字）
二O一三年十一月十八日。