丁二烯抽提工艺技术路线选择
丁二烯的生产工艺与技术路线的选择
丁二烯的生产工艺与技术路线的选择2.1 丁二烯的合成工艺目前，世界丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到，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。
另一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到，该方法只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。
世界上从裂解C4馏分抽提丁二烯以萃取精馏法为主，根据所用溶剂的不同生产方法主要有乙睛法（ACN法）、二甲基甲酰胺法（DMF法）和N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）3种。
2.1.1 乙腈法（ACN法）乙腈法最早由美国Shell公司开发成功，并于1956年实现工业化生产。
它以含水10%的ACN为溶剂，由萃取、闪蒸、压缩、高压解吸、低压解吸和溶剂回收等工艺单元组成。
1977年Shell公司在改造中增加了冷凝器和水洗塔，并将闪蒸和低压解吸的气相合并压缩，其中约8%经冷凝送往水洗塔洗去溶剂，塔顶气相返回原料蒸馏塔，这样就除去了C4烃中的C5烃。
其余气体一部分送往高压解吸塔，另一部分送往萃取蒸馏塔塔底作为再拂气体提供热能，从而省去了一台再沸器，降低了蒸汽用量。
水洗塔底溶剂约1%送往溶剂回收精制系统，以保证循环溶剂的质量。
该法对含炔烃较高的原料需加氢处理，或采用精密精馏、两段萃取才能得到较高纯度的丁二烯。
该方法以意大利SIR工艺和日本JSR工艺为代表。
……采用ACN法生产丁二烯的特点是：……2.1.2 二甲基甲酰胺法（DMF法）DMF法又名GPB法，由日本瑞翁（Geon）公司于1965年实现工业化生产，并建成一套4.5万t/a生产装置。
该生产工艺包括四个工序，即第一萃取蒸馏工序、第二萃取蒸馏工序、精馏工序和溶剂回收工序。
原料C4汽化后进入第一萃取精馏塔，溶剂DMF由塔的上部加入。
溶解度小的丁烷、丁烯、C3使丁二烯的相对挥发度增大，并从塔顶分出，而丁二烯、炔烃等和溶剂一起从塔底导出，进入第一解吸塔被完全解吸出来，冷却并经螺杆压缩机压缩后进入第二萃取精馏塔进一步分离。
丁二烯抽提工艺技术路线选择概述课件
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.1 NMP法
•
NMP法工艺流程：
• 裂解碳四汽化后进入主洗塔底部，含水的N-甲基吡咯烷酮萃取剂进入该塔塔顶下的几块塔 板处，丁二烯和更易溶解的组分及部分丁烷、丁烯被吸收，抽余碳四从塔顶出装置。
• 主洗塔底部的富溶剂进入精馏塔，在该塔中，溶剂吸收的丁烷丁烯被更易溶的丁二烯-1,3、 甲基乙炔和碳四炔烃置换出来，含有碳四炔烃和甲基乙炔的丁二烯-1,3物流，从精馏塔的 侧线以气态排出，进入后洗塔。在后洗塔中，用新鲜溶剂进行萃取，比丁二烯-1,3更易溶
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丁二烯抽提工艺技术路线选择
2.2 溶剂性能
N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基甲酰胺（DMF） 和乙腈（ACN）三种溶剂性能对比见表3-2。
序号
项目
N-甲基吡咯烷酮NMP
二甲基甲酰胺DMF
乙 腈ACN
1
50℃时的相对溶解度
对1，3-丁二烯
1
1
1
对顺丁烯-2
1.63
1.56
1.43
对1，2-丁二烯
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丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.3 ACN法
• 二级乙腈法的生产过程基本与DMF法相同， 其不同之处在于采用含水10%的溶剂，因乙 腈沸点低，又与丁二烯形成共沸物，所以须 增设水萃取回收并提浓乙腈的系统。
• 乙腈法具有萃取剂易于获得，工艺可靠，能 阻止双烯烃热聚，工艺流程中不需要压缩机 等优点。但由于乙腈沸点低，蒸汽压较高， 运转过程中损失较大。毒性也较大。
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丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.2 DMF法
• DMF法又称GPB法，系日本瑞翁公司研究开发，于 1965年工业化。由于该技术比较先进、成熟可靠，世 界各国相继采用，目前是生产丁二烯的各种方法中吨 位较高的一种。我国燕山石化公司于1976年首次从日 本引进一套年产4.5万吨的丁二烯装置，随后扬子、齐 鲁、南京、金山、抚顺、广州又陆续与乙烯装置一起 引进6套。经过消化吸收，现已建成投产国产化装置5 套（包括扬子石化一套），单套生产能力约5万吨/年。 至今我国利用DMF法共建成12套生产装置，总计生产 能力约占全国丁二烯抽提生产能力的70.2%。
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℃。
丁二烯的生产—乙腈法生产丁二烯的工艺流程
乙腈法生产丁二烯的工艺流程
两级萃取流程
C4:丁烷（正丁烷,异丁烷） 、丁烯（1-丁烯,异丁烯，2-丁烯（顺式,反式） 、丁二烯、炔烃（丁炔,乙烯基乙炔）
溶剂
丁烷 丁烯 丁二烯 炔烃
丁烷 丁烯
丁二烯 炔烃 溶剂
丁二烯 炔烃
溶剂
丁二烯 溶剂炔烃 溶剂第一级萃取精馏第二级萃取精馏
丁二烯蒸出
炔烃 溶剂
炔烃蒸出
乙腈法生产丁二烯的工艺流程
乙腈法生产丁二烯的流程示意图
项目八 丁二烯的生产
石油化工产品生产技术
任 务 四
流 程 的 组 织
生 产 工 艺
乙腈法生产丁二烯的工艺流程
乙腈法生产丁二烯的工艺流程
萃取剂乙腈的特点
①选择性高，明显提高组分的相对挥发度。加入乙腈后，组分的挥 发度顺序为炔烃＜二烯烃＜单烯烃＜烷烃。
②乙腈沸点81.6℃，比碳四馏分任一组分都高，挥发性小，不易混 入塔顶产品中，却易于与其他组分分离回收，损耗小。与其它萃 取剂比较沸点较低，可在较低温度下操作，降低能量损耗，回收 分离时也可以避免塔釜温度过高。
丁二烯生产流程
编号：No.13d jj课题：碳4抽提工艺流程授课内容：●典型碳4抽提工艺流程●碳4抽提过程操作方法知识目标：●掌握典型碳4抽提工艺原则流程●了解碳4抽提过程操作方法能力目标：●分析和判断影响萃取精馏过程主要因素●分析和判断精馏萃取过程操作异常现象及处理方法思考与练习：●碳4乙睛抽提工艺构成●溶剂对抽提过程有何影响？●碳4乙睛抽提过程操作有何异常现象？授课班级：授课时间：年月日三、工艺流程1、乙腈法（ACN法）乙腈法是以含水5%～10%的乙腈为溶剂，以萃取精馏的方法分离丁二烯。
我国于1971年5月由兰化公司合成橡胶厂自行开发的乙腈法C4抽提丁二烯装置试车成功。
该装置采用两级萃取精馏的方法，一级是将丁烷、丁烯与丁二烯进行分离，二级是将丁二烯与炔烃进行分离。
其工艺流程见图3—1。
由裂解气分离工序送来的C4馏分首先送进碳三塔(1)碳五塔(2)，分别脱除C3馏分和C5馏分，得到精制的C4馏分。
精制后的C4馏分，经预热汽化后进入丁二烯萃取精馏塔（3）。
丁二烯萃取精馏塔分为两段，共l20块塔板，塔顶压力为0.45Mpa，塔顶温度为46℃，塔釜温度114℃．C4馏分由塔中部进入，乙腈由塔顶加入，经萃取精馏分离后，塔顶蒸出的丁烷、丁烯馏分进入丁烷、丁烯水洗塔(7)水洗，塔釜排出的含丁二烯及少量炔烃的乙腈溶液，进入丁二烯蒸出塔(4)。
在塔（4）中塔釜排出的乙腈经冷却后供丁二烯萃取精馏塔循环使用，丁二烯、炔烃从乙腈中蒸出去塔顶，并送进炔烃萃取精馏塔(5)。
经萃取精馏后，塔顶丁二烯送丁二烯水洗塔(8)，塔釜排出的乙腈与炔烃一起送入炔烃蒸出塔(6)。
为防止乙烯基乙炔爆炸，炔烃蒸出塔（6）顶的炔烃馏分必须间断地或连续地用丁烷、丁烯馏分进行稀释，使乙烯基乙炔的含量低于30%(摩尔)，炔烃蒸出塔釜排出的乙腈返回炔烃蒸出塔循环使用，塔顶排放的炔烃送出用作燃料。
在塔（8）中经水洗脱除丁二烯中微量的乙腈后，塔顶的丁二烯送脱轻组分塔(10)。
丁二烯生产工艺流程
丁二烯生产工艺流程
丁二烯是一种重要的合成橡胶原料，广泛用于橡胶、塑料、纺织品等行业。
下面是丁二烯的生产工艺流程。
丁二烯的生产主要通过石油炼制中的裂解过程进行。
具体的工艺流程如下：
1. 环己烷和丁烷混合气进入裂解炉。
裂解炉内的催化剂通常采用硅铝酸盐或磷酸铝等固体酸催化剂。
在高温高压下，环己烷和丁烷发生裂化反应，生成丁二烯和其他烃类。
2. 裂化产物经过冷凝器进行冷却，产生液体和气体两相。
液体中含有大量的丁二烯、丙烷、丙烯和其他杂质。
3. 液体裂化产物经过减压精馏装置进行分离。
在高温下，丁二烯和丁烷可以通过顶流出减压塔，而留下其他组分。
4. 从减压塔顶部的流出物中提取纯净的丁二烯。
通常采用液相萃取的方法，使用特定的溶剂选择性地将丁二烯吸收。
然后，通过蒸馏和再生等步骤，将溶解在溶剂中的丁二烯得到分离和回收。
5. 将回收的丁二烯经过进一步净化处理，去除残留的杂质。
通常采用吸附剂或吸附塔进行净化。
6. 最后，将净化后的丁二烯通过管道输送到需要的生产线，用于生产橡胶、塑料等产品。
总结起来，丁二烯的生产工艺主要包括裂解、冷却冷凝、减压分离、萃取净化和输送等步骤。
这些步骤可以在工业化设备中连续进行，实现大规模丁二烯的生产。
DMF萃取精馏法分离丁二烯的工艺流程模拟与分析
DMF萃取精馏法分离丁二烯的工艺流程模拟与分析摘要：利用ASPENPLUS化工流程模拟软件，对DMF法丁二烯装置中的第一萃取精馏塔进行了模拟，与实际生产装置的工艺参数对比表明：模拟计算的结果是准确的。
根据模拟计算的结果，分析了溶剂烃比、回流比、溶剂进塔温度等工艺参数对分离过程的影响，并提出了优化的工艺条件。
关键词：DMF；萃取精馏；丁二烯；反一2一丁烯；流程模拟生产丁二烯单体的原料主要是乙烯裂解装置副产的C4 馏分，其中含有45 ～55 (质量分数，下同)的丁二烯，以及丁烯、丁烷、丁炔、丙炔、乙烯基乙炔等多种烃类。
这些组分的沸点相近，用普通的精馏方法难以将丁二烯与其他C 4组分分离。
为此，在工业生产中采用加入第3组分来改变丁二烯与其他组分间相对挥发度的方法，通过萃取精馏从C4 馏分中分离丁二烯。
其中已经实现工业化的工艺技术有：BASF公司的N一甲基吡咯烷酮(NMP)抽提工艺；Lyondell公司的乙腈(ACN)抽提工艺；Zeon公司的二甲基甲酰胺(DMF)抽提工艺等。
由于对原料C4的适应性强、生产能力大、成本低、工艺成熟、安全性好、溶剂损失小、产品和副产品回收率高。
所以工业上常用DMF法！DMF，即用二甲基甲酰胺(DMF)为萃取剂，选择萃取混C 中的丁二烯一1．3，通过二级萃取精馏、二级普通精馏，将混C4中的丁二烯一1．3和其他组份分离出来，最后生成丁二烯合格产品。
在利用DMF法生产丁二烯的过程中，萃取精馏塔是关键装置，萃取精馏塔的操作状况直接影响到整个装置的能耗和生产能力，我国丁二烯单产能耗比国外同类装置高10％～20％。
本文根据产品的质量要求，用ASPEN PLUS建立丁二烯萃取精馏模型，利用实际生产数据对丁二烯萃取精馏过程进行单元和全过程的模拟计算．通过模拟与校正，建立起符合生产实际状况的应用模型，并寻找丁二烯装置的最优操作参数，提出了优化策略与方法，从而实现降低生产成本,节能降耗的目标．一物料组成第一萃取精馏过程中所涉及的物料及成分见表1二工艺流程DMF法丁二烯抽提装置工艺流程的最大特点是加入了萃取剂(溶剂)，而且萃取剂的用量较大(时被分离组分的5～l7倍)，沸点又高，在操作过程中每一层塔板上都要维持一定的溶剂浓度，一般为70％～80％左右，而且要使被分离组分和萃取剂完全互溶，严防分层，否则会使操作恶化，破坏正常的汽、液平衡，达不到预期的分离效果DMF法萃取精馏丁二烯是经过2段萃取精馏和2段普通精馏，整个萃取精馏过程如下图1所示。
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。
丁二烯生产流程
编号：No.13d jj课题：碳4抽提工艺流程授课内容：●典型碳4抽提工艺流程●碳4抽提过程操作方法知识目标：●掌握典型碳4抽提工艺原则流程●了解碳4抽提过程操作方法能力目标：●分析和判断影响萃取精馏过程主要因素●分析和判断精馏萃取过程操作异常现象及处理方法思考与练习：●碳4乙睛抽提工艺构成●溶剂对抽提过程有何影响？●碳4乙睛抽提过程操作有何异常现象？授课班级：授课时间：年月日三、工艺流程1、乙腈法（ACN法）乙腈法是以含水5%～10%的乙腈为溶剂，以萃取精馏的方法分离丁二烯。
我国于1971年5月由兰化公司合成橡胶厂自行开发的乙腈法C4抽提丁二烯装置试车成功。
该装置采用两级萃取精馏的方法，一级是将丁烷、丁烯与丁二烯进行分离，二级是将丁二烯与炔烃进行分离。
其工艺流程见图3—1。
由裂解气分离工序送来的C4馏分首先送进碳三塔(1)碳五塔(2)，分别脱除C3馏分和C5馏分，得到精制的C4馏分。
精制后的C4馏分，经预热汽化后进入丁二烯萃取精馏塔（3）。
丁二烯萃取精馏塔分为两段，共l20块塔板，塔顶压力为0.45Mpa，塔顶温度为46℃，塔釜温度114℃．C4馏分由塔中部进入，乙腈由塔顶加入，经萃取精馏分离后，塔顶蒸出的丁烷、丁烯馏分进入丁烷、丁烯水洗塔(7)水洗，塔釜排出的含丁二烯及少量炔烃的乙腈溶液，进入丁二烯蒸出塔(4)。
在塔（4）中塔釜排出的乙腈经冷却后供丁二烯萃取精馏塔循环使用，丁二烯、炔烃从乙腈中蒸出去塔顶，并送进炔烃萃取精馏塔(5)。
经萃取精馏后，塔顶丁二烯送丁二烯水洗塔(8)，塔釜排出的乙腈与炔烃一起送入炔烃蒸出塔(6)。
为防止乙烯基乙炔爆炸，炔烃蒸出塔（6）顶的炔烃馏分必须间断地或连续地用丁烷、丁烯馏分进行稀释，使乙烯基乙炔的含量低于30%(摩尔)，炔烃蒸出塔釜排出的乙腈返回炔烃蒸出塔循环使用，塔顶排放的炔烃送出用作燃料。
在塔（8）中经水洗脱除丁二烯中微量的乙腈后，塔顶的丁二烯送脱轻组分塔(10)。
丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺技术简介
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。
DMF抽提丁二烯装置工艺技术标准规范
一、简况说明1、装置的地位与作用DMF抽提丁二烯装置是合成橡胶事业部的重要生产装置之一，主要担负着原料净化的任务。
它以裂解副产碳四为原料，以二甲基甲酰胺（DMF）为萃取剂，经过两段萃取精馏、两段普通精馏后，脱去碳四原料中的丁烷、丁烯、炔烃及其它杂质，制备出适合生产顺丁橡胶、SBS等产品的高纯度聚合级丁二烯-1，3。
2、装置的技术来源及改进DMF抽提丁二烯装置是1972年燕化公司引进的以三十万吨乙烯为主的大型四烯装置之一，采用日本瑞翁公司（ZEON）的GPB工艺，设计能力年产4.5万吨聚合级丁二烯-1，3。
本装置由北京石化总厂设计院设计，石化部第五石化建设公司承建，于1976年5月18日投产。
DMF 抽提装置自投产以来，共进行了一百多项大大小小的改造，先后增设了洗胺塔、预汽提塔、第一萃取精馏塔第二溶剂加热器等，改变了阻聚剂加入方式，装置生产能力大幅度提高，实际年生产能力可达7万吨以上，产品能耗比设计值降低25%以上；装置运转周期大大延长，形成了一套具有自己特色的YH--DMF抽提技术，并且成功地转让给茂名石化公司。
YH--DMF抽提工艺具有分离效果好、能耗低、产品纯度高、溶剂易精制等特点。
为了满足顺丁橡胶生产的技术要求，1979年，增设洗胺塔，使产品丁二烯中胺值稳定地小于1PPm。
1987年，为提高装置生产能力，解决扩容过程中出现的压缩机能力不足的矛盾，增设了预汽提塔系统；1996年，又将预汽提系统的冷凝、回流再汽化部分去掉，1999年再次将塔内的塔板全部拆掉，将预汽提塔改为预汽提罐。
预汽提系统的设立，使装置生产能力提高了30%以上，同时也降低了产品能耗。
1996年，为进一步降低产品能耗，为第一萃取塔增设一台溶剂加热器，提高了溶剂热量回收利用率，产品能耗降低了10%左右。
2001年，为了回收尾气系统的DMF、提高液化气质量，增设尾气水洗塔（DA-111），增加了溶剂回收利用率。
3、装置的主要原料、产品与用途DMF抽提丁二烯装置所用原料为化一裂解副产碳四，其中丁二烯-1，3含量在45%--55%左右。
丁二烯抽提二装置工艺流程简述(最终版)
丁二烯生产技术进展及国内外市场分析崔小明(北京燕山石油化工公司研究院，北京102500)摘要介绍了生产丁二烯的工艺方法，包括乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法Ⅳ一甲基吡咯烷酮法(NMP法)、C 馏分选择加氢脱炔烃法(KLP法)和丁烯生产丁二烯法，重点绍了前3种方法的工艺特点和生产技术的研究开发进展。
分析了国内外丁二烯的生产消费现及发展前景，提出了我国丁二烯行业今后发展建议。
关键词丁二烯生产消费发展前景丁二烯是c 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。
主要用于合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯聚合物胶乳、苯乙烯热塑性弹性体(SBS)以及丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(ABS)树脂等多种产品，此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1，4一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 丁二烯生产技术及其进展目前，世界丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合c 馏分中抽提得到，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。
另一种是从炼油厂C 馏分脱氢得到，该方法只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。
从裂解c 馏分抽提丁二烯程较为复杂，操作费用高；蒸汽压高，随尾气排出的溶剂损失大；用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长¨。
1．1．2 ACN法生产丁二烯工艺技术进展日本JRS工艺(ACN法)以含水10％的乙腈(ACN)为溶剂，采用两段萃取蒸馏，第一萃取蒸馏塔由两塔串联而成。
该工艺经过两次重大的改造。
第一次改造是采用热偶合技术，即将第二萃取蒸馏塔顶全部富含丁二烯的蒸汽不经冷凝直接送人脱重塔中段，同时将脱重塔内下降液流的一部分从中段塔盘上抽出，送往第二萃取蒸馏塔作为塔顶回流液，这样第二萃取蒸馏塔塔顶不需要冷凝器，这部分热量将全部加到脱重塔，使该塔塔底再沸器的热负荷比热偶合前降低40％左右，从而实现大幅度节能。
丁二烯抽提工艺技术路线选择共27页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
丁二烯抽提工艺技术路线选择
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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丁二烯抽提装置工艺流程设计
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NMP法丁二烯抽提生产工艺探讨
质构件， 尺寸较大， 安装困难， 且由于密封结构存 在缺陷， 密封效果不理想。在浮头式换热器检修过 程中， 由于试压过程几乎占整个换热器检修过程 的 ２／３ 的时间， 所以换热器试压工装的性能优劣将
表 ３ 溶剂性能对比
项目 ５０℃时 的 相 对 选 择 性
对 １， ３－ 丁二烯 对顺丁烯－ ２ 对 １， ２－ 丁二烯 对丁烯－ １ １，３－ 丁二烯 溶解度（ ２０℃） ／％ 闪 点／℃ 粘度（ ２５℃） ／（ｍＰａ·ｓ） 空 气 中 爆 炸 范 围／％ 水溶液的腐蚀性无有
图 １ ＮＰＭ 法丁二烯抽提装置流程（ 萃取部分）
１．２ ＤＭＦ 法 ＤＭＦ 法 又 称 ＧＰＢ 法 ， 系 日 本 瑞 翁 公 司［２］研 究
开 发 ， 于 １９６５ 年 工 业 化 。目 前 是 生 产 丁 二 烯 的 各 种方法中产量较高的 １ 种。我国与乙烯装置一起 引进 ６ 套， 经过消化吸收， 现已建成投产国产化装 置 ５ 套， 单套生产能力约 ５０ ｋｔ／ａ。ＤＭＦ 技术萃取部 分工艺流程见图 ２。
ＤＭＦ 职业性接触毒物危害程度为Ⅲ级 （ 中毒 危害） ， 在水存在下会分解， 且含 ＤＭＦ 的废水不易 被生物降解。ＤＭＦ 对人体的毒性是累积性的， 无法 从体内排出， 而且装置的允许泄漏点较多， 因此
ＤＭＦ 对装置员工的健康危害较大。含 ＤＭＦ 的废水 也会危害周围环境， ＤＭＦ 落到水泥地 面 后 极 难 清 除， ＤＭＦ 法产生的废渣（ 焦油） 量为 ＮＭＰ 法的 ４～５ 倍， 而且 ＤＭＦ 法每次排放焦油都会对周围空气产 生较大污染。
炼油与化工
３４
ＲＥＦＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
第 １９ 卷
ＮＭＰ 法丁二烯抽提生产工艺探讨
丁二烯抽提工艺选择
的最终高操作温度163℃，相差15℃。较低的操
作温度有利于抑制丁二烯聚合。
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
系统中含水情况对比
（2）NMP工艺中的溶剂含有8.3%的水，不但降低了沸点，保持了低挥 发度，同时也增大了溶剂的选择性。而DMF工艺中却要严格控制循环溶剂中 的含水量在5*104以下。 NMP溶剂性能优良。能与水以任何比例混溶，且不易发生水解或热降解， 溶剂本身及其与水的混合物无腐蚀性，设备材质可用碳钢。而DMF溶剂虽然 也能与水混溶，但遇水将发生水解，生成二甲胺及甲酸，对设备产生严重腐 蚀。 DMF水解量将随着温度和水含量的增加而增加，同时，含酸或碱的介质 又能促进DMF的水解，而DMF的水解产物又恰恰是酸、碱介质。因此，水解 一旦发生，如得不到有效控制，将会形成恶性循环，威胁到产品质量及设备 的正常运行。二甲胺在系统中的逐渐累积可能会造成丁二烯产品中胺值升高 异致产品不合格。甲酸含量增高则会腐蚀设备，缩短设备的运行周期，尤其 对高温的设备危害较大。
CAN与NMP法和DMF法相比，CAN法具有一定 的优势，但乙腈溶剂毒性较大，随着人们的环保
意识日益加强，该工艺逐渐被淘汰。而NMP工艺
由于其诸多的技术优势，文中对NMP法和DMF法2
种工艺进行对比，阐述了NMP工艺的综合优势。
NMP法与DMF法的工艺
丁二烯抽提工艺的选择
NMP法与DMF法的工艺流程基本相同，都是通过2段萃 取、2段普通精馏的过程最终获得高纯度的丁二烯产品，2 种工艺的萃取过程有所别，普通精馏的过程完全相同。
丁二烯抽提工艺的选择14
环保对比
DMF职业性接触毒物危害程度为lll级(中毒危害)，在 水存在下会分解，且含DMF的废水不易被生物降解。DMF
几种丁二烯抽提工艺技术的比较
表 ２& 三种技术装置的技术指标比较
指
标
技术或生产商
生 产 规 模／ｋｔ·ａ－ １ 丁 二 烯 收 率／％ 溶 剂 消 耗／ｋｇ·ｔ－ １ 冷 却 水 消 耗／ｔ·ｔ－ １ 电 耗／ｋＷｈ·ｔ－ １ 蒸 汽 消 耗／ｔ·ｔ－ １ 综 合 能 耗／ｔ·ｔ－ １ 设备相对台数 溶剂相对价格 Ｃ４ 中丁二烯含量的适用范围／％ 可 开 车 负 荷 范 围／％ 再 生 溶 剂 占 总 溶 剂 比 例／％ 连 续 运 行 时 间／ａ
１．１（ １００％焦油） ９５．４
注： ①废水和废气为连续排放量。 ②废气量的差异是由原料组成不同引起的。 ③ＤＭＦ 法的实际值为化工一厂的丁二烯抽提（ 二） 的实际数据。
２．５ 环保方面 （ １） ＤＭＦ 法 ＤＭＦ 职业性接触毒物危害程度为Ⅲ级 （ 中毒
危害） ， 在水存 在 下 会 分 解 为 甲 酸 和 二 甲 胺 ， 因 而 具有一定的腐蚀性， 且含 ＤＭＦ 的废水不易被生物 降解； ＤＭＦ 对人体的毒性是累积性的， 无法从体内 排 出 ， 而 且 装 置 的 允 许 泄 漏 点 较 多 ， 因 此 ＤＭＦ 对 装置员工的身心健康危害较大， 含 ＤＭＦ 的废水也 会危害周围环境， ＤＭＦ 落到水泥地面后极难清除， ＤＭＦ 法产生的废渣（ 焦油） 量为 ＮＭＰ 法的 ４～５ 倍， 而 且 ＤＭＦ 法 每 次 排 放 焦 油 都 会 对 周 围 空 气 产 生 较大污染。
产品质量指标见表 １。ＮＭＰ 法和 ＤＭＦ 法两种 工艺技术产品质量指标保证值一致， 均能满足用
１２
炼油与化工
第 １６ 卷
表 １ ＮＭＰ 法、ＤＭＦ 法及 ＣＡＮ 法丁二烯产品主要指标比较
项目
丁 二 烯 纯 度／％ 总 炔／×１０－ ６ ＶＡ／×１０－ ６ 水 值／×１０－ ６
NMP法丁二烯抽提生产工艺分析
NMP法丁二烯抽提生产工艺分析摘要：就目前石化企业丁二烯抽提生产工艺优劣来看，虽然在NMP工艺中仍有一些缺点，但总的来讲，其工艺要比DMF更优秀一些；特别是在能耗、性能、聚合以为及环保等方面表现更为突出。
论文主要从NMP法和DMF法两种工艺进行对比，从而更好地分析和突出NMP法丁二烯抽提生产工艺的优点。
一、简述丁二烯1，3-丁二烯简称丁二烯，它是石油化工企业生产装置中的一种十分重要的有机原料。
由于在化工装置生产中所应用的萃取溶剂不同，其生产工艺也有所不同；通常有N-甲基吡咯烷酮法（简称NMP法）、二甲基甲酰胺法（简称DMF法）以及乙腈法（简称ACN法）三种不同的工艺生产法。
但由于乙腈溶剂具有极强的毒性，再加上人们在环保认识的不断深入；所以，这一工艺很快就被淘汰。
而NMP工艺技术在生产过程中由于有着极大的优势而得到了越来越多的应用。
二、分析NMP法与DMF法的技术对比1、技术对比（1）流程对比1）压缩机的设置在NMP工艺中的压缩机并不是设置在主流程上的，它是把已脱除抽余液、丁二烯的汽提气一同输送至精馏塔的塔底，从而实现塔内物料的平衡。
由于只有极少一部分气量通过压缩机，其压缩比很小；所以，只需要使用一台一段螺杆压缩机便可以完成相关操作；另外，当压缩机停止工作后，其主流程还会继续工作。
而DMF工艺中的压缩机通常都在主流程上设置，且是前后两工序的必要通道。
另外，在压缩机中还会有大气量通过，其压缩比非常大；所以，在这一过程中需要使用到一台两段螺杆压缩机才有完成其作业，且两段间还需要冷却压缩气，当压缩机停止工作后，其主流程就会立即中断。
两者相对比，NMP工艺在压缩机设置方面要灵活许多，同时故障率也要小一些。
2）再沸器的设置在NMP工艺中的萃取系统中，通常只是在精馏塔和脱气塔塔底设置相应的加热器或再沸器，且数量极少。
由于再沸器在运作过程中极易出现蒸汽泄漏的问题，且设备检修工作量非常大。
因此，NMP工艺中再沸器数量比较少，则可以有效地降低设备检修次数。
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丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.2 DMF法
DMF法又称GPB法，系日本瑞翁公司研究开发，于 1965年工业化。由于该技术比较先进、成熟可靠，世 界各国相继采用，目前是生产丁二烯的各种方法中吨 位较高的一种。我国燕山石化公司于1976年首次从日 本引进一套年产4.5万吨的丁二烯装置，随后扬子、齐 鲁、南京、金山、抚顺、广州又陆续与乙烯装置一起 引进6套。经过消化吸收，现已建成投产国产化装置5 套（包括扬子石化一套），单套生产能力约5万吨/年。 至今我国利用DMF法共建成12套生产装置，总计生产 能力约占全国丁二烯抽提生产能力的70.2%。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.3 ACN法
二级乙腈法的生产过程基本与DMF法相同， 其不同之处在于采用含水10%的溶剂，因乙 腈沸点低，又与丁二烯形成共沸物，所以须 增设水萃取回收并提浓乙腈的系统。
乙腈法具有萃取剂易于获得，工艺可靠，能 阻止双烯烃热聚，工艺流程中不需要压缩机 等优点。但由于乙腈沸点低，蒸汽压较高， 运转过程中损失较大。毒பைடு நூலகம்也较大。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.3 ACN法
ACN法即乙腈法，由美国壳牌公司开发，于 1956年工业化。我国自行开发的二级乙腈法 抽提丁二烯装置，1971年于燕化建成投产， 随后吉林、兰州和齐鲁等相继建成同类装置。 为了节能降耗，1986年吉化引进日本JSR节 能技术，对原装置进行改造。目前，我国的 二级乙腈法生产装置经多次改造和扩建，单 套生产能力已由原来的1.25万吨/年提高到4 万吨/年。我国利用ACN法共建成8套丁二烯 抽提生产装置，总计生产能力约占全国丁二 烯抽提生产能力的22.6%。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1 国内外丁二烯抽提技术现状及特点
目前，以乙烯裂解副产的碳四馏分为原料， 通常采用抽提方法分离出丁二烯。 常用的抽提技术根据溶剂的不同有三种，分 别为NMP 法（溶剂为N-甲基吡咯烷酮）， DMF法（溶剂为二甲基甲酰胺），ACN法 （溶剂为乙腈）。 本文中装置规模均表示丁二烯产量。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.1 NMP法
该法工艺的特点是： A. 溶剂NMP性能优良，沸点高，蒸汽压低，不易水解 或热降解，性质稳定，无毒，溶剂本身及其与水的混 合物无腐蚀性。因此，操作过程中溶剂损失少，设备 材质可用碳钢； B．对原料的适应性强，适用于从裂解碳四中分离丁 二烯，丁二烯回收率高； C. 装置排出的废水中所含的微量NMP，在污水生化处 理装置中很容易被降解，处理效果好； D. 工艺技术先进、成熟可靠，操作周期长，装置能耗、 物耗低； E. 设备台数少，操作和维修费用低； F. 产品纯度可达99.7%以上，质量好。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.2 DMF法
该法工艺的特点是： A. 工艺成熟可靠，操作周期长，对安全生产、 设备保运、化学品使用和异常现象的处理等 都有相应的技术措施； B. 国产化程度高，改进了工艺流程，优化了 工艺条件； C. 对原料的适应性较强，丁二烯回收率高， 产品纯度较高； D. 操作容易，维修方便； E. 溶剂DMF性能优良，价格相对比较便宜。
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
1.1 NMP法
NMP法工艺流程： 裂解碳四汽化后进入主洗塔底部，含水的N-甲基吡咯烷酮萃取剂进入该塔塔顶下的几块塔 板处，丁二烯和更易溶解的组分及部分丁烷、丁烯被吸收，抽余碳四从塔顶出装置。 主洗塔底部的富溶剂进入精馏塔，在该塔中，溶剂吸收的丁烷丁烯被更易溶的丁二烯-1,3、 甲基乙炔和碳四炔烃置换出来，含有碳四炔烃和甲基乙炔的丁二烯-1,3物流，从精馏塔的 侧线以气态排出，进入后洗塔。在后洗塔中，用新鲜溶剂进行萃取，比丁二烯-1,3更易溶 解的组分进入溶剂中，粗丁二烯由后洗塔顶离开，并进入冷凝器，液化后进入蒸馏工段。 后洗塔塔釜的富溶剂返回精馏塔的中段。 精馏塔塔釜的富溶剂经加热后在塔釜闪蒸进行部分脱气，进入脱气塔，在较低的压力下脱 除烃类，并控制水平衡，除少量碳四炔烃从侧线离开脱气塔外，其余脱除的烃类经过冷却 塔进入循环压缩机，返回精馏塔底部。 离开后洗塔的粗丁二烯物流中的杂质，在蒸馏工段予以脱除。在第一蒸馏塔中脱除甲基乙 炔，在第二蒸馏塔中脱除丁二烯-1,2和碳五，由第二蒸馏塔的塔顶得到丁二烯-1,3产品。 约为总溶剂量0.2%的汽提后的溶剂进入加热的搅拌釜中，该釜在真空下操作，溶剂从顶部 蒸出，经冷凝得到再生溶剂，循环使用，釜底残渣作为废物排出。 NMP法的基本流程与DMF法相同。其不同之处在于溶剂中含有5%～10%的水，使其沸点降 低，有利于防止聚合物生成。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
1.1 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，预计2005年投产。
丁二烯抽提工艺技术路线选择
2 工艺技术比较
3.1 产品质量（主要指标） 表3-1-1 NMP法、DMF法及CAN法丁二烯产品主要指标比较表
项目 丁二烯纯度（wt％） 总炔（10-6） VA （10-6） 水值（10-6） NMP法 设计值 ≥99.7 ≤20 ≤5 ≤20 保证值 ≥99.7 ≤20 ≤5 ≤20 DMF法 设计值 ≥99.7 ≤20 ≤5 ≤20 保证值 ≥99.5* ≤20 ≤5 ≤50 * * ACN法 设计值 ≥99.5 ≤20 ≤5 ≤20 保证值 ≥99.5 ≤50 ≤5 ≤20