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)。在塔（10）中塔顶脱除丙炔和少量水分，为保证丙炔含量不超标，塔顶产品丙炔允许伴随60％左右的丁二烯，塔釜丁二烯中的丙炔小于5ppm，水分小于10ppm。对脱轻组分塔来说，当釜压为0.45 MPa、温度为50℃左右时，回流量为进料量的1.5倍，塔板为60 块左右，即可保证塔釜产品质量。

图3-1 乙腈法分离丁二烯工艺流程图

1-脱C3塔；2-脱C5塔；3-丁二烯萃取精馏塔；4-丁二烯蒸出塔；

5-炔烃萃取精馏塔；6-炔烃蒸出塔；7-丁烷、丁烯水洗塔；8-丁二烯

水洗塔；9-乙腈回收塔；

10-脱轻组分塔；11-脱重组分塔；12-乙腈中间贮槽脱除轻组分的丁二烯送脱重组分塔（11)，脱除顺-2-丁烯、1 , 2-丁二烯、2-丁炔、二聚物、乙腈及碳五等重组分。其塔釜丁二烯含量不超过5﹪（质）, 塔顶蒸汽经过冷凝后即为成品丁二烯。成品丁二烯纯度为99.6﹪（体）以上，乙腈小于10ppm ，总炔烃小于50ppm 。为了保证丁二烯质量要求，脱重组分塔采用85 块塔板，回流比为4.5，塔顶压力为0.4MPa 左右。

丁烷、丁烯水洗塔（7）和丁二烯水洗塔（8）中，均用水作萃取剂，分别将丁烷、丁烯及丁二烯中夹带的少量乙腈萃取下来送往乙腈回收塔（9），塔顶蒸出乙腈与水共沸物，返回萃取精馏塔系统，塔釜排出的水经冷却后，送水洗塔循环使用。另外，部分乙腈送去净化再生，以除去其中所积累的杂质，如盐、二聚物和多聚物等。

2 、二甲基甲酰胺法（DMF 法）

用DMF作溶液从C4馏分中抽提丁二烯的方法是日本瑞翁公司开发的，我国于1976年5月由日本引进了第一套年产4.5万吨的DMF 法抽提丁二烯的装置。

该工艺采用二级萃取精馏和二级普通精馏相结合的流程，包括丁二烯萃取精馏，烃烃萃取精馏，普遍精馏和溶剂净化四部分。其工艺流程如图3-2 所示。

原料C4馏分气化后进入第一萃取精馏塔（l）的中部，二甲基甲酰胺则由塔顶部第七或第八板加入，其加入量约为C4馏分进料量的七倍。第一萃取精馏塔顶丁烯、丁烷馏分直接送出装置，塔釜含丁二烯、炔烃的二甲基甲酰胺进入第一解吸塔（2）。解吸塔釜的二甲基甲酰胺溶剂，经废热利用后循环使用。丁二烯、炔烃由塔顶解吸出来经丁二烯压缩机（8）加压后，进入第二萃取精馏塔（3），由第二萃取精馏塔塔顶获得丁二烯馏分，塔釜含乙烯基乙炔、丁炔的二甲基甲酰胺进入丁二烯回收塔（4）。为了减少丁二烯损失，由丁二烯回收塔顶采出含丁二烯多的炔烃馏分，以气相返回丁二烯压缩机，塔底含炔烃较多的二甲基甲酰胺溶液进入第二解吸塔（5）。炔烃由第二解吸塔顶采出，可直接送出装置，塔釜二甲基甲酰胺溶液经废热利用后循环使用，由第二萃取精馏塔顶送来的丁二烯馏分进入脱轻组分塔（6），用普通精馏的方法由塔顶脱除丙炔，塔釜液进脱重组分塔（7 )。在

脱重组分塔中，塔顶获得成品丁二烯，塔釜采出重组分，主要组分是顺-2-丁烯、乙烯基乙炔、丁炔、l,2-丁二烯以及二聚物、碳五等，其中丁二烯含量小于2﹪，一般作为燃料。

图3-2 二甲基甲酰胺抽提丁二烯流程图

1-第一萃取精馏塔；2-第一解吸塔；3-第二萃取精馏塔；4-丁二烯回

收塔；

5-第二解吸塔；6-脱轻组分塔；7-脱重组分塔；8-丁二烯压缩机为除去循环溶剂中的丁二烯二聚物。将待再生的二甲基甲酰胺抽出0.5﹪，送入溶剂精制塔顶除去二聚物等轻组分，塔釜得到净化后的再生溶剂（图中未画出）。

3、N－甲基吡咯烷酮法（NMP法）

N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由德国 BASF公司开发成功，并于1968年实现工业化生产。我国于1994年由新疆独山子引进了第一套装置。

NMP法从C4馏分中分离丁二烯的基本流程与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，有利于防止自聚反应。具体流程如图3－3所示。原料C4馏分经塔（1）脱C5后，进行加热汽化，进入第一萃取精馏塔（3），由塔上部加入含水NMP 溶剂进行萃取精馏，丁烷、丁烯由塔顶采出，直接送出装置，塔釜丁烯、丁二烯、炔烃、溶剂进入丁烯解吸塔（4）。在塔（4）中塔顶解