丁二烯的生产
乙腈法生产丁二烯难点问题探究
乙腈法生产丁二烯难点问题探究摘要：乙腈抽提法生产丁二烯，即以乙腈为溶剂，利用萃取精馏和普通精馏的方法，从乙烯装置的副产碳四馏份中将丁二烯分离出来。
由于丁二烯的化学性质活泼，极易发生反应，造成各生产单元设备堵塞，泄漏等问题，存在一定的安全隐患。
本文主要针对生产过程中的难点问题进行探究和提出相应的解决对策。
关键词：乙腈法、丁二烯、难点、对策简介：乙腈法生产丁二烯工艺共分为5个单元，萃取精馏单元、丁二烯精制单元、水洗及溶剂回收单元、热水循环单元、回丁处理单元。
丁二烯装置利用乙烯装置裂解碳四为原料抽提分离出丁二烯。
在原料碳四馏份中除含丁二烯外，还有丁烷、丁烯、丁炔等多种C3~C5 烃类，这些组份沸点相近，又能形成共沸物，当在分离系统中加入溶剂乙腈后，各组份间的相对挥发度差值增大。
利用两级萃取精馏的方法，先除去丁烷、丁烯，后除去碳四炔烃，即得粗丁二烯；再经两级精馏除去重组份及丙炔，制得聚合级产品丁二烯。
1.丁二烯的物化性质丁二烯属共轭二烯烃，化学性质十分活泼，极易于氧发生反应。
无色无臭气体。
能溶于丙酮、苯、乙酸、酯等多数有机溶剂。
不能与下列物质共存：强氧化剂、卤素、氧。
火灾和爆炸：与空气混合能形成爆炸性混合物。
接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。
化学反应性：遇高热可发生聚合反应，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。
3.1丁二烯装置脱轻塔一．塔底再沸器泄漏丁二烯装置脱轻塔由两台再沸器共同加热。
一个热源由溶剂回收塔顶乙腈和水馏出蒸汽加热，后者由循环热水提供换热。
被加热介质为高纯度丁二烯。
在再沸器气相管线阀门处很容易发生泄漏。
（图片 1）图片1 再沸器气相管线阀门泄漏图片 2 脱轻塔放空线堵塞原因分析：1.再沸器气相管线阀门一般采用闸阀，它存在一个白色阀腔区域，这个部分是一个死角，丁二烯在阀腔内无法流通，长时间停留。
在法兰和阀杆等密封处渗氧时，就会产生丁二烯端聚物。
丁二烯端聚物持续增长膨胀致使法兰变形泄漏。
丁二烯安全生产要点
丁二烯安全生产要点丁二烯是一种重要的化学品，广泛应用于合成橡胶和合成橡胶树脂等工业生产领域。
但由于其挥发性强、易燃易爆、毒性大等特性，使得其生产过程中存在较高的安全风险。
因此，为了保障人员生命财产安全，丁二烯的生产必须重视安全生产。
一、生产场所环境治理1、保持生产场所的洁净，尽可能减少可燃物质的积聚，对于生产场所内的垃圾和废弃物，严格按照规定进行处理。
2、安装好防火门、防火墙、喷淋设备等消防设施，定期检查和维护设备的完整性、可靠性和适用性。
3、生产场所应设有专门的排气设施和防火墙，合理布置生产设备，尽可能减少有害气体的排放。
4、生产场所要做好通风、除尘、降温、防爆等方面的安全措施，提高环境的安全性。
二、安全技术措施1、生产人员必须接受严格的安全培训方可上岗操作，严格执行安全操作规程，避免发生因人为操作失误造成的事故。
2、对于生产设备，需要定期检查、保养、检修和更新。
机械设备必须经过专业人员检测合格方可运行。
3、建立健全的安全管理制度，加强安全生产标准化建设，落实岗位责任制，全面实施安全风险评估和管理，及时发现和消除安全隐患。
4、建立完善的安全应急救援预案，制定应急预案，配备足够的应急设备和器材，缩短事故处理时间。
三、防火、防爆措施1、规范化管理，防火、防爆设施和器材应符合国家标准。
2、低层建筑要严格按照防火安全要求进行设计建造，防止火灾发生，减小火灾损失。
3、应根据实际情况加强起爆原因排查，延长危险的爆炸前线，提高消防安全系数。
4、在生产、贮存及使用丁二烯前，要统一清理和消毒丁二烯仓库，严格控制仓库的进出，严禁在贮存场所及附近吸烟、明火、使用电焊等作业。
对于丁二烯生产过程中的安全生产，必须要注意各个方面的细节及实施相关规定、标准和制度，严格执行各项安全要求及管理制度，才能从源头上控制安全风险，提高安全生产能力，保障人员生命财产安全。
丁二烯生产工艺流程设计与设备选型
丁二烯生产工艺流程设计与设备选型丁二烯是一种重要的化工原料，广泛应用于合成橡胶、塑料等领域。
为了实现高效生产丁二烯并提高产品质量，本文将对丁二烯的生产工艺流程设计与设备选型进行探讨。
一、丁二烯生产工艺流程设计在丁二烯的生产工艺流程中，原料选择、反应条件以及分离纯化等环节都会对最终产品的品质和产量有着重要影响。
1. 原料选择丁二烯的主要原料为丁烯和乙烯。
在原料选择上，应优先选择纯度高、成本低且易得到的原料，以确保生产的丁二烯质量和经济效益。
2. 反应条件丁二烯的生产通常采用催化裂化反应，需要控制合适的温度、压力和催化剂用量等反应条件。
其中，温度对丁二烯的选择性和产率有着重要影响，压力则会影响丁烯和乙烯的溶解度和反应速率。
催化剂的选择应基于活性高、寿命长、易再生等因素进行考虑。
3. 分离纯化在丁二烯的生产中，还需要进行分离纯化步骤，以去除杂质和提高丁二烯的纯度。
常用的分离方法包括蒸馏、吸附和结晶等。
在分离纯化过程中，应综合考虑分离效果、能耗和设备复杂度等因素。
二、丁二烯生产设备选型丁二烯的生产设备选型是确保工艺流程连续高效运行的关键。
在设备选型时，应考虑以下几个方面。
1. 反应釜由于丁二烯的生产需要进行催化裂化反应，因此反应釜的选型非常重要。
反应釜应具备良好的耐压性能、优异的传热效果以及高度的密封性。
同时，对反应釜的清洗和维护也需要考虑便捷性。
2. 分离设备在分离纯化环节中，常用的设备包括蒸馏塔、吸附塔和结晶器等。
对于丁二烯生产来说，应选择具备高效传质和传热性能、操作稳定可靠的设备，以确保分离纯化的效果。
3. 冷却设备丁二烯的生产过程中，需要进行冷却以保证反应温度的控制。
冷却设备的选型应考虑冷却效果、能耗和操作可行性等因素，并且能够适应生产规模的变化。
4. 自动控制系统在丁二烯生产过程中，良好的自动控制系统能够提高工艺的稳定性和可靠性。
自动控制系统应具备实时监测、报警和调节功能，以及与其他设备的联动控制能力，实现高效自动化运行。
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设计与安全评价
丁二烯生产工艺流程设计与安全评价丁二烯是一种重要的化工原料，在合成橡胶、塑料和化学品制造中具有广泛的应用。
为了确保丁二烯的生产过程高效、安全、稳定，需要进行工艺流程设计和安全评价。
本文将探讨丁二烯生产工艺的流程设计以及安全评价的相关内容。
一、工艺流程设计1. 原料准备：丁二烯的主要原料是丁烯和乙醇。
其中丁烯为乙醇脱水制备，需要确定合适的脱水剂、温度和时间等参数，以提高丁烯的纯度和产率。
2. 反应装置设计：丁二烯的生产主要是通过丁烯的烯烃加聚反应完成的。
反应器的设计应考虑反应温度、压力、催化剂的选择以及反应器的尺寸和材料等因素。
同时，为了提高反应效率和产品质量，还需要考虑适当的搅拌和冷却条件。
3. 分离纯化：在反应后，需要进行产品的分离纯化。
这包括对乙醇催化剂的回收利用、丁二烯和其他副产物的分离、纯化和再生等步骤。
分离纯化过程的设计需结合实际情况和工艺要求，选择适当的分离技术和设备，以提高产品的纯度和收率。
4. 产品储存和运输：生产完成后，丁二烯需要储存和运输至下游工艺或客户处。
应选择适当的储罐和容器，对丁二烯进行储存和包装，确保产品的安全性和稳定性。
二、安全评价1. 火灾和爆炸风险评估：丁二烯是易燃易爆的化学品，因此应对生产过程中的火灾和爆炸风险进行评估。
包括对原料、反应装置、储存设施和环境条件等因素进行分析，预测潜在的火灾和爆炸风险，并采取相应的措施进行防范。
2. 有害物质防护：丁二烯的生产过程中还包括一些有害物质的生成和释放，如有毒气体、废水和废气等。
应对这些有害物质进行评估，确定其对环境和人体的潜在风险，并采取相应的防护设施和处理措施，以减少对环境和人体的影响。
3. 装置安全设计：在丁二烯生产工厂的设计过程中，应考虑装置的安全设计。
包括对设备的选择、设计和材料的选择，以及安全设备的设置。
同时，在施工和运营过程中，还需要进行定期的安全检查和维护，确保装置的正常运行和安全性。
4. 应急预案和培训：针对丁二烯生产过程中可能发生的事故和紧急情况，需要制定相应的应急预案。
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。
1丁二烯的生产
DMF法工艺的特点 DMF法工艺的特点
(1)对原料 的适应性强，丁二烯含量在 15%-60%范围 对原料C4的适应性强 对原料 的适应性强， 范围 内都可生产出合格的丁二烯产品； 内都可生产出合格的丁二烯产品； (2)生产能力大，成本低，工艺成熟，安全性好、节能效 生产能力大， 生产能力大 成本低，工艺成熟，安全性好、 果较好，产品、副产品回收率高达97%； 果较好，产品、副产品回收率高达 ； (3)由于 由于DMF对丁二烯的溶解能力及选择性比其他溶剂高， 对丁二烯的溶解能力及选择性比其他溶剂高， 由于 对丁二烯的溶解能力及选择性比其他溶剂高 所以循环溶剂量较小，溶剂消耗量低； 所以循环溶剂量较小，溶剂消耗量低； (4)无水 无水DMF可与任何比例的 馏分互溶，因而避免了萃 可与任何比例的C4馏分互溶 无水 可与任何比例的 馏分互溶， 取塔中的分层现象； 取塔中的分层现象； (5)DMF与任何 馏分都不会形成共沸物，有利于烃和溶 与任何C4馏分都不会形成共沸物 与任何 馏分都不会形成共沸物， 剂的分离.由于其沸点较高 溶剂损失小； 由于其沸点较高， 剂的分离 由于其沸点较高，溶剂损失小； (6)热稳定性和化学稳定性良好； 热稳定性和化学稳定性良好； 热稳定性和化学稳定性良好 (7)由于其沸点高，萃取塔及解吸塔的操作温度都较高， 由于其沸点高， 由于其沸点高 萃取塔及解吸塔的操作温度都较高， 易引起双烯烃和炔烃的聚合； 易引起双烯烃和炔烃的聚合； (8)无水情况下对碳钢无腐蚀性，但在水分存在下会分解 无水情况下对碳钢无腐蚀性， 无水情况下对碳钢无腐蚀性 生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蚀性。 生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蚀性。
我国丁二烯的生产
我国丁二烯的生产经历了酒精接触分解、 我国丁二烯的生产经历了酒精接触分解、丁烯或丁烷 氧化脱氢和蒸汽裂解制乙烯联产C4抽提分离三个发展阶段 抽提分离三个发展阶段。 氧化脱氢和蒸汽裂解制乙烯联产 抽提分离三个发展阶段。 目前我国正在运行的丁二烯生产装置， 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。 随着乙烯工业的发展而逐步配套建设起来的。1971年兰州 年兰州 石油化工公司利用自己开发设计的ACN技术建成我国第一 石油化工公司利用自己开发设计的 技术建成我国第一 套工业生产装置，生产能力为1.25万吨 年。 万吨/年 套工业生产装置，生产能力为 万吨 随后，吉林石油化工公司、 随后，吉林石油化工公司、北京燕山石油化工公司也 相继建成生产装置。 相继建成生产装置。1976年北京燕山石油化工公司首次从 年北京燕山石油化工公司首次从 日本瑞翁公司引进DMF生产技术，建设了以 生产技术， 日本瑞翁公司引进 生产技术 建设了以DMF为溶剂的 为溶剂的 4.5万吨 年丁二烯生产装置。 万吨/年丁二烯生产装置 万吨 年丁二烯生产装置。 20世纪 年代又分别建成了大庆、齐鲁、扬子和上海 世纪80年代又分别建成了大庆 世纪 年代又分别建成了大庆、齐鲁、 套丁二烯生产装置， 等4套丁二烯生产装置，到1990年，我国丁二烯的生产能力 套丁二烯生产装置 年 达到31.6万吨 年，产量达到 万吨/年 产量达到25.8万吨 年。 万吨/年 达到 万吨 万吨
丁二烯工艺
一、反应原理：
1、主反应
一、反应原理：
2、副反应
一、反应原理：
一、反应原理：
3、反应动力学：
二、工艺条件：
1、反应温度：流化床H－198：593～603K；固定床B－02：603～843K 反应温度在一定范围内升高，丁烯转化率和丁二烯收率随之增加，而一氧
化碳和二氧化碳生成率之和仅略有增加，丁二烯选择性无明显变化。 温度过高，则深度氧化反应加剧，丁二烯收率下降，还会使催化剂失活；
工艺流程：
二、碳四馏分抽提丁二烯：
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。
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。
第五章 碳四系列产品
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。
第一节 丁二烯的生产
丁二烯分子中具有共轭双键，化学性质活泼，能与氢、卤素、卤化氢 发生加成反应，容易发生自身聚合反应，也容易与其它不饱和化合物发 生共聚反应，是高分子材料工业的重要单体，也是有机合成的原料。其 生产方法有以下几种 1、酒精法生产丁二烯：消耗大量酒精且流程长，严重限制丁二烯发展 2、C4抽提丁二烯： 由烃类热裂解所得C4中加入某种溶剂使丁二烯分离出来。此法虽经济 简单，但数量上难以满足丁二烯发展需要。 3、丁烯催化脱氢生产丁二烯：（扩大丁二烯来源）
丁二烯安全生产要点
丁二烯安全生产要点一、丁二烯概述丁二烯，又称为2-丁烯或异戊烯，是常见的烯烃类有机化合物之一，分子式为C4H6，是一种无色易燃液体，在化工、橡胶等工业中有着重要的应用。
然而，由于其易燃易爆等特性，丁二烯的生产和使用过程中存在着极高的安全风险。
因此，必须采取严格的安全措施，确保其生产和使用过程中的安全。
二、丁二烯安全生产要点为了最大程度地降低丁二烯生产和使用过程中的安全风险，以下是丁二烯安全生产要点：1. 环境监测生产和使用丁二烯过程中必须进行空气中有毒气体的检测。
应选用专业的检测仪器，包括气体检测仪、有毒气体检测仪等。
检测的区域应涉及生产区域、运输通道和使用场所等。
如果检测结果超出安全标准，必须及时采取措施进行处理。
2. 防火与爆炸丁二烯具有极强的易燃和爆炸性，在使用丁二烯时必须注意以下安全事项：•生产区域要求宽敞明亮，通风良好•生产设备要选用防火材料，周围不能有易燃物品•禁止在生产区域吸烟，并采取消防措施•在丁二烯使用过程中，应加强警示标识和限制性措施3. 操作人员操作丁二烯的人员必须经过专业的培训和考核，掌握使用规范和应急处理的技能。
操作人员应穿着符合规定的防护装备，包括防爆眼镜、防护手套、防毒面具等。
4. 应急措施在发生突发事件时，立即启动应急预案。
应急预案包括应急分级、应急处置流程、危险品应急处理方法和应急设备等。
应急设备包括火灾报警器、灭火器、消防泵、自动喷水系统等。
5. 安全培训针对丁二烯的特性，要进行有针对性的安全培训和知识普及。
培训内容包括丁二烯的特性、危害防范、事故处理等。
所有操作人员和相关人员都应参加培训，并定期进行安全培训。
三、总结为保障生产和使用丁二烯过程的安全，必须加强对丁二烯的安全控制。
在实际操作中，需要注意环境监测、防火与爆炸、操作人员、应急措施和安全培训等方面的安全要点。
只有在切实加强安全管理控制，尽可能降低生产和使用丁二烯的安全风险，才能进一步推动我国的经济发展。
浅谈乙腈法生产丁二烯的长周期及生产优化
浅谈乙腈法生产丁二烯的长周期及生产优化摘要丁二烯是一种重要的有机化工原料，工业上广泛采用萃取精馏和普通精馏相结合的方法，生产高纯度的丁二烯来满足合成橡胶工业的要求。
萃取精馏以萃取剂的不同分为乙腈法（ACN）、N-甲基吡咯烷酮法（NMP）和二甲基甲酰胺法（DMF），其中乙腈法生产丁二烯工艺在我国应用广泛。
丁二烯化学性质活泼易聚合，根据这一特点分析了影响乙腈法（ACN）生产丁二烯装置长周期运行的因素和聚合产生原因，提出了丁二烯装置主要的预防措施并对丁二烯生产进行了优化分析。
关键词：丁二烯，聚合，长周期，优化引言丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料，目前世界上生产丁二烯单体主要有两种方法[1]，一种是炼油厂催化裂化副产丁烷丁烯馏分，经脱氢，萃取精馏提纯得到。
另一种是从乙烯裂解装置副产物裂解C4馏分，经过萃取精馏和普通精馏相结合的工艺提纯得到。
目前我们国家主要使用乙烯裂解副产物C4馏分通过萃取精馏与普通精馏相结合的工艺，生产满足工业橡胶生产要求的丁二烯。
截止目前所了解到丁二烯行业内发生的生产安全事故主要是因为聚合。
本文讲述了丁二烯聚合物产生的原因和实现长周期运行的要点，对丁二烯生产进行优化分析。
1.工艺流程乙腈法生产丁二烯是由乙烯装置来的裂解碳四经原料蒸发罐加热后进入第一萃取塔的下塔，加热后的裂解碳四与一萃上塔来的乙腈溶液逆流接触后，一萃塔顶得到抽余碳四。
一萃下塔中粗丁二烯和溶剂一起进入到溶剂解析塔，通过解析塔釜得到干净的溶剂，由溶剂解析塔侧线抽出的炔烃进入到炔烃闪蒸塔，从闪蒸塔顶采出的炔烃和溶剂的混合液经过二次冷凝后得到液化燃料经水洗后作为副产品液化燃料气采出；溶剂解析塔顶物料通过第二萃取塔，进一步脱除炔烃后经过水洗塔脱除乙腈，再通过脱轻和脱重最终得到符合要求的丁二烯产品。
1，3-丁二烯含有共轭双键化学性质极为活泼，当系统中有O2存在时，丁二烯首先被氧化成过氧化物，最后自聚成过氧化自聚物，过氧化自聚物产生的游离基又可引发丁二烯聚合，最后生成米花状端基聚合物。
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。
丁二烯的生产方法
丁二烯的生产方法
丁二烯的主要生产方法有以下几种：
1. 蒸馏裂解：将石油、天然气等烃类原料加热至高温，使分子产生裂解反应，生成丁二烯并进行蒸馏分离。
2. 液相氧化：将正丁醇或丁醛等丁烯类化合物与氧气反应，经过氧化、分离和脱水等步骤，得到丁二烯。
3. 石化工艺：利用煤炭、石油等化石燃料中的丁烷、丁烯等化合物通过石化反应，经过氧化、裂解等步骤，得到丁二烯。
4. 丁醇脱水：将正丁醇与酸或强碱反应，使醇中的氢氧基脱水生成丁二烯。
5. 丁酮裂解：将丁酮与催化剂反应，在高温条件下进行裂解，生成丁二烯。
这些方法中，蒸馏裂解法以及液相氧化法是最常用的丁二烯生产方法。
丁二烯
丁二烯项目概述丁二烯是合成橡胶，合成树脂的重要单体，主要用于合成顺丁橡胶，丁腈橡胶及ABS树脂等。
除此之外，丁二烯也是多种涂料和有机化工原料。
工艺技术丁二烯的主要原料为混合丁烯中的丁烯馏分，原料是普通化工产品，属于易得品，通过外购即可获得。
丁二烯生产方式主要有碳四馏分抽提分离和合成法（包括丁烷脱氢，丁烯脱氢，丁烯氧化脱氢等）两大类。
目前除美国外世界各国丁二烯几乎全部直接来自烃类裂解制乙烯时副产碳四馏分。
美国丁二烯的来源，大约一半来自丁烷丁烯脱氢，一般直接来自裂解碳四馏分。
碳四馏分分离法：以石脑油或柴油为裂解原料生产丁烯时，副产的碳四馏分一般为原料量的8%～10%（质量）。
其中丁二烯含量高达40%～50%（质量），所以，从裂解碳四馏分中分离丁二烯是经济的生产方法。
工业上均采用萃取精留的方法，即由馏分中加入乙腈，甲基甲酰胺等溶剂增大丁二烯与其他碳四烃的相对挥发度，通过精馏分离得到丁二烯。
丁烷脱氢法：由天然气或碳四馏分中分离得到的丁烷，可脱氢制丁二烯，丁烷脱氢需强吸热过程，需要输入大量热量。
工业上得到应用有菲利浦法、胡德利法。
菲利浦法生产步骤多，操作麻烦，工业应用不广。
胡德利法因需减压操作，催化剂再生十分麻烦，设备条件苛刻。
此法只在美国采用，近年产量日趋减少。
丁烯脱氢法：工艺过程因蒸汽用量大，60年代后被丁烯氧化脱氢取代。
丁烯氧化脱氢法：丁烯催化氧化脱氢反应是可逆反应，转化率因受化学平衡限制而不高。
氧化脱氢法是在脱氢时通入氧气（空气），改脱氢反应为氧化反应。
从而大幅度提高丁烯转化率及丁二烯选择性。
1965年美国石油—得克萨斯化学公司工业化，过程采用铁尖晶石催化剂，反应器温度入口约350℃，出口约580℃，丁烯转化率可达78%～80%，丁二烯选择性92%～95%。
氧化脱氢法的丁烯转化率及选择性较其他脱氢法高得多。
工艺技术比较由于轮胎企业对合成橡胶原料的需求日益增长，仅仅依靠裂解碳四抽提分离生产丁二烯的产量已不能满足国内橡胶生产的需求，另外随着丁二烯需求的增长。
丁二烯生产技术现状及发展方向
丁二烯生产技术现状及发展方向1.丁烯氧化脱氢制丁二烯技术1.1反应原理在进行丁烯氧化脱氢生产丁二烯过程中，会释放出大量的热量，此时可以借助系统的提纯处理来获取丁二烯，丁烯完全氧化后可以得到一氧化碳、二氧化碳和水。
但是在实际反应过程中受多方面因素影响，从而导致氧化反应发生一系列的变化，最终得到多种含氧化合物。
氧化降解后会生成丙酮、甲醛等氧化合物，氧化生成四个碳原子的含氧化合物，如丁烯醛、丁酮等。
在进行深度氧化反应过程中，脱氢后可以得到乙烯基乙炔等产物，然后通过一系列的氧化后可以得到二氧化碳、一氧化碳和水等產物，该阶段所生成的产物与副产物又能够通过凝结聚合形成新的产物。
1.2工艺流程丁烯氧化脱氢制丁二烯的工艺生产流程主要包括油吸收和氧化脱氢反应两个单元。
其中氧化脱氢反应单元又能够细分为反应、水冷以及洗醛三个主要环节。
图一所示为氧化脱氢反应单元的主要流程示意图。
在反应器内，丁烯与空气在催化剂的作用下发生反应，从而生成丁二烯以及醛酸等一系列副产物。
由于整个反应为放热反应，为了避免放热温度过高对反应温度造成影响，需要在反应器内注入大量蒸汽，从而有效控制反应温度，以此来有效延长催化剂的操作周期。
之后对反应器生成的产物借助水冷塔进行冷却处理，将复合产物中的酸成分分离，再通过生成器压缩机对水冷后生成气进行加压，在洗醛塔中加压水洗清除产物中的醛和酮成分，最后将生成气引入油吸收系统进行下一个生成环节。
图二所示为油吸收单元的基本操作流程，通过油吸收单元可以有效分离和剔除生成气中的C4烃。
通常情况下，油吸收单元需要先进行吸收油吸收，随后开展重吸收油吸收，这样可以有效地减少C4以及吸收油的损耗。
在吸收塔中洗醛塔顶产生的C4物料与吸收油进行逆流接触，而C4相关物料能够溶于吸收油，从而在解析塔中被吸收油分解提取。
塔顶的C4物料能够直接参与到丁二烯抽提单元，该过程中塔釜的吸收油能够循环使用，并且还可以与尾气混合在一起进入重油吸收系统并进行二次抽取和循环利用，进一步对尾气中的C4物料进行收集和提取，并回收，从而有效提高吸收油的再利用效率。
丁二烯的生产现状分析报告
丁二烯的生产现状分析报告概述丁二烯是一种重要的化工原料，广泛应用于橡胶制造、合成橡胶、合成纤维、塑料制品和合成树脂等领域。
本报告将对丁二烯的国内生产现状进行分析。
产能概览目前，国内丁二烯的产能主要分布在华东、华南和华北地区。
其中，大型石化企业是丁二烯的主要生产商，如中国石化、中石化、齐鲁石化等。
根据行业数据，截至2021年底，国内丁二烯总产能约为XX万吨。
其中，华东地区占比最大，约为XX万吨，华南地区产能次之，约为XX 万吨，华北地区产能最小，约为XX万吨。
产量分析根据统计数据，2019年-2021年，国内丁二烯产量逐年增长。
其中，2021年国内丁二烯产量约为XX万吨，比2019年增长了XX%。
对于不同地区的产量分析，华东地区依然是国内丁二烯产量最大的地区，约占国内总产量的XX%；其次是华南地区，占比约为XX%；华北地区占比较小，约为XX%。
进出口情况国内丁二烯在近年来的进出口情况相对平稳。
根据海关数据，2021年，国内丁二烯的进口量约为XX万吨，同比增长了XX%；出口量约为XX万吨，同比下降了XX%。
进口方面，主要来源国包括美国、韩国、新加坡等；出口方面，主要出口国包括日本、韩国、泰国等。
价格走势国内丁二烯的价格受多种因素影响，包括供求状况、原材料价格、政策因素等。
根据市场调研结果，过去三年，国内丁二烯的价格总体呈现稳定增长的趋势。
2019年-2021年，丁二烯的平均价格从XX元/吨增长到XX元/吨，累计增幅约为XX%。
生产技术和环境影响目前，国内丁二烯的主要生产技术包括烷基化法和脱氢法。
烷基化法是主流技术，具有较高的生产效率和产品纯度。
然而，丁二烯的生产过程中会产生大量的有机废气和废水，对环境造成一定的污染。
在国家环保政策趋严的背景下，环保要求逐渐提高，对丁二烯生产企业的环保压力也在增加。
发展趋势从国内丁二烯的生产现状分析来看，国内产能和产量逐年增加，市场供应相对充足。
未来，随着经济的快速发展和需求的增加，丁二烯的市场前景广阔。
丁二烯橡胶原料
丁二烯橡胶原料
丁二烯橡胶是一种由丁二烯为主要原料制成的弹性橡胶材料。
丁二烯是一种与天然橡胶相似的合成橡胶，具有优异的弹性、抗拉伸、耐磨损、耐油性和抗老化等特点，广泛应用于汽车轮胎、密封件、胶管、橡胶鞋底等领域。
丁二烯橡胶的生产过程主要包括以下几个步骤：
1. 丁二烯合成：通过石油提炼或乙烯裂解等方法获取丁二烯原料。
2. 丁二烯聚合：将丁二烯与其他共聚单体进行聚合反应，形成聚丁二烯橡胶胶料。
3. 胶料加工：将聚丁二烯橡胶胶料经过混炼、挤出、压延等工艺加工成所需的产品形状。
4. 硫化处理：将加工好的丁二烯橡胶制品放入硫化炉中，加热并与硫进行化学反应，使橡胶材料交联硫化，提高其强度和耐用性。
丁二烯橡胶原料在工业生产中具有重要的地位，它不仅可以替代天然橡胶降低成本，还能够根据不同需求进行改性调整，提高产品性能。
随着各行业对橡胶材料性能要求的提高，丁二烯橡胶将在更多领域得到应用和发展。
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DMF法工艺的特点
• (1)对原料C4的适应性强，丁二烯含量在 15%-60%范围内 都可生产出合格的丁二烯产品；(2)生产能力大，成本低， 工艺成熟，安全性好、节能效果较好，产品、副产品回收 率高达97%；(3)由于DMF对丁二烯的溶解能力及选择性 比其他溶剂高，所以循环溶剂量较小，溶剂消耗量低；(4) 无水DMF可与任何比例的C4馏分互溶，因而避免了萃取 塔中的分层现象；(5)DMF与任何C4馏分都不会形成共沸 物，有利于烃和溶剂的分离，但由于其沸点较高，溶剂损 失小；(6)热稳定性和化学稳定性良好； • (7)由于其沸点高，萃取塔及解吸塔的操作温度都较高， 易引起双烯烃和炔烃的聚合；(8)无水情况下对碳钢无腐 蚀性，但在水分存在下会分解生成甲酸和二甲胺，因而有 一定的腐蚀性。
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二、丁烯氧化脱氢生产丁 二烯
• 该法采用空气为氧化剂，丁烯和空气水蒸气存在 下通过固体催化剂，发生氧化脱氢反应而生成丁 二烯。化学反应为： C4H8十O2——→C4H6十H2O十128.2KJ／mol
在氧化脱氢中，加入的氧化剂可迅速将生成的氢氧 化为水，使反应朝一个方向进行，从而大幅度提 高了丁烯转化率及丁二烯的收率。所以此法逐渐 取代了催化脱氢法。
一、碳四抽提丁 二烯的方法
二、我国丁二烯 的生产
碳四抽提 丁二烯
• 三、萃取精馏 的基本知识 • 四、工艺流程
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一．碳四抽提丁二烯的方法
碳 四 抽 提 丁 二 烯 的 方 法 该法最早由美国Shell公司 开发成功，并于1956年实 ①乙腈法(ACN法) 现工业化生产。它以含水 10%的乙腈(ACN)为溶剂， 由萃取、闪蒸、压缩、高 N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由 压解吸、低压解吸和溶剂 ②二甲基甲酰胺法 二甲基甲酰胺法 (DMF法)又 德国 BASF 公司开发成功，并 回收等工艺单元组成。目 (DMF法) 名GPB法,由日本瑞翁公司于 SIR工 于1968年实现工业化生产，建 1965前，该方法以意大利 年实现工业化生产，并 建成一套 4.5万吨 /年生产装 艺和日本 JSR 工艺为代表。 成一套 7.5 万吨 /年生产装置。 置。该生产工艺包括四个工 意大利SIR工艺以含水 其生产工艺主要包括萃取蒸馏、 序，即第一萃取蒸馏工序、 5% 的ACN为溶剂，采用5 ③ N-甲基吡咯烷酮法 脱气和蒸馏以及溶剂再生工序。 第二萃取蒸馏工序、精馏工 塔流程(氨洗塔、第一萃取 (NMP法) 序和溶剂回收工序。 精馏塔、第二萃取精馏塔、 脱轻塔和脱重塔)。 日本JRS工艺以含水 10%的ACN为溶剂，采用 两段萃取蒸馏，第一萃取 10 蒸馏塔由两塔串联而成。 • 石油化工教研室
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第一节 丁二烯的生产方法
一、丁烷或丁烯 催化脱氢制取丁 二烯
二、丁烯氧化脱 氢生产丁二烯
丁二烯的 生产方法
•三、碳四抽提丁二 烯
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一、丁烷或丁烯催化脱氢 制取丁二烯
• 该法采用碳四烃－正丁烷或正丁烯为原料，在高 温下进行催化脱氢生成丁二烯，化学反应为： CH3-CH2-CH2-CH3 ——→ CH2=CH-CH=CH2+2H2 CH3-CH2-CH=CH2 ——→ CH2=CH-CH=CH2+H2 在高温下使丁烯通过催化剂脱氢生成丁二烯。 这种方法的缺点是单程收率低，导致丁烯催化脱 氢转化率低。收率低的原因是由子催化脱氢为可 逆过程，单程转化率受化学平衡的限制。基本淘 汰。
ACN法生产丁二烯的特点
• (1)沸点低，萃取、汽提操作温度低，易防止丁二 烯自聚； • (2)汽提可在高压下操作，省去了丁二烯气体压缩 机，减少了投资； • (3)粘度低，塔板效率高，实际塔板数少； • (4)毒性微弱，在操作条件下对碳钢腐蚀性小； • (5)丁二烯分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共 沸物，溶剂精制过程复杂，操作费用高； • (6)蒸汽压高，随尾气排出的溶剂损失大； • (7)用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长。
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NMP法工艺的特点
(1)溶剂性能优良，毒性低，可生物降解， 腐蚀性低；(2)原料范围较广，可得到高质 量的丁二烯，产品纯度可达99.7%-99.9%； (3)C4炔烃无需加氢处理，流程简单，投资 低，操作方便，经济效益高；(4)NMP具有 优良的选择性和溶解能力，沸点高、蒸汽 压低，因而运转中溶剂损失小；(5)热稳定 性和化学稳定性极好，即使发生微量水解， 其产物也无腐蚀性，因此装置可全部采用 普通碳钢。
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三、碳四抽提丁二烯
• 此法是在需要分离的碳四馏分中加入某种 溶剂，使丁二烯分离出来。因使用的溶剂 不同，故名称也不同。如以乙腈碳四抽提 丁二烯，称为乙腈法(ACN)。以二甲基甲酰 胺为溶剂，则称为二甲基甲酰胺法(DMF), 还有N-甲基吡咯烷酮法(NMP法) 等。
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第二节 碳四抽提丁二烯
兰州石化 职业技术学院课件
石油化学工程系 石油化工教研室
制作：张远欣
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章目录
概述 第一节 丁二烯的生产方法 第二节 碳四抽提丁二烯 第三节 丁二烯萃取精馏塔生产中 的异常现象举例 知识窗 思考题
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概述
丁 二 烯 简 介
物理性质
化学性质
应用
Hale Waihona Puke 丁二烯在常温常压下为无色而略带大蒜味 丁二烯分子结构中具有共轭 的气体。在常压下低于 -4.4℃时为无色透 双键，化学性质活泼，能与 明液体。液体丁二烯极易挥发，闪点低， 氢、卤素、卤化氢等起加成 易燃易爆，其爆炸极限为 2～11.5%(体积)。 反应。 丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯、甲 如丁二烯和苯乙烯共聚可生产丁苯 丁二烯容易发生自身聚合 苯、乙醚、氯仿、四氯化碳、汽油、无水 橡胶；丁二烯在催化剂作用下可发 作用，也容易与其它单体进 乙腈、二甲基甲酰胺、 N—甲基吡咯烷酮、 生定向聚合反应生成顺丁橡胶；丁 行共聚作用，它是生产合成 糠醛、二甲基亚砜等有机溶液。 二烯与丙烯腈共聚生成丁腈橡胶； 橡胶和各种树脂的重要原料。 丁二烯有毒，低浓度下能刺激粘膜和 若丁二烯、苯乙烯和丙烯腈三元共 呼吸道，高浓度能引起麻醉作用。按卫生 聚可生成ABS树脂。 标准空气中允许的丁二烯浓度为100mg 另外，世界上某些国家发展的丁二 ／m3。 烯氯化得到氯丁二烯之后进行聚合 生产氯丁橡胶；以及用丁二烯合成 己二腈和己二酸，进一步合成尼 龙—6和尼龙—66等化学纤维。