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
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大污染。
的粘度成反比。所以DMF的塔板效率要优于NMP。
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择12
环保对比
三废排放量 NMP法与DMF法的三废排放指标见表 NMP法与DMF法(每t产品)三废排放指标/kg
项目
废水
NMP法
76
DMF法
320
废渣
0.225 50%溶剂残渣,50%水
97.2
1.1 (100%焦油)
的不足，但综合来看，该工艺还是优于DMF工艺，尤其在 装置的能耗、溶剂的性能、防聚合和环保方面具有明显的 优势。
NMP法与DMF法技术对比 结论
从2种工艺的对比可以看出，尽管NMP 工艺存在一定的不足，但综合来看，该工 艺还是优于DMF工艺，尤其在装置的能耗、 溶剂的性能、防聚合和环保方面具有明显 的优势。
由表看出，NMP的选择性、溶解度、闪点、空气中爆炸范围、等性能均优于 DMF，但NMP的度大于DME。由于萃取蒸馏塔的板效率和物料的粘度成反比。
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择11
溶剂性能对比
由前表看出，NMP的选择性、溶解度、闪点、 空气中爆炸范围、等性能均优于DMF，但NMP的 粘度大于DME。由于萃取蒸馏塔的板效率和物料
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
胺洗塔的设置
NMP工艺在生产过程中不会产生影响产品质量的胺类
杂质，因此不需要设置胺洗塔。
DMF工艺中，溶剂DMF溶剂DMF遇水将会发生水解反
应，生成二甲胺及甲酸。二甲胺进入产品会影响产品质量，
因此需设置胺洗塔除去溶济水解产生的二甲胺，较NMP工
艺复杂。
丁烯氧化脱氢工艺选择
世界能源消耗增长，石油资源开发成本增加， 石油价格节节攀升。石油工业进入后石油时代， 炼油工业应走向以汽油、煤油、柴油产量最大化 为目标；乙烯、丙烯装置，宜选择MTO「甲醇制 烯烃」的工艺路线；甲醇是后石油时代，乙烯、 丙烯装置的最优原料选择。
丁烯氧化脱氢制丁二烯
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，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，
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
能耗对比
NMP法与DMF公用工程消耗定额 项目 规格 每吨产品消耗 NMP工艺 DMF工艺 循环水/t 〈=10℃ 142.8 218.8 新鲜水/t 〈=25℃ 27 28 蒸汽/t 1.0MPa 1.88 2.69 电/KW/H 6000V/380V 155.4 198.2 氮气/M 30.5~0.7MPa 13.4 15.2 仪表风 0.5~0.7MPa 14.7 17.3 蒸汽凝液 80℃,0.4MPa 1.8 2.2 装置能耗/MJ/t 7979.3 11136.7 从表中可以看出，NMP法装置的能耗较DMF法有较大幅度的降低，在 生产运行期间具有较大的节能优势 。
丁烯氧化脱氢制丁二烯过程的特点： (1)强放热反应，必须及时移去反应热； (2)产物沸点低，在酸存在下容易自聚； (3)副产物类型多，其中不饱和的含氧化合物在一定压力、
温度条件下，容易自聚，而且，在酸的存在下，加速了自
聚的速度。副产物大部分溶于水，因此可用水作溶剂，使 丁烯及丁二烯与副产物分离。
丁二烯抽提工艺的选择
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
正常情况下，NMP法对溶剂中含水量的要求极为苛刻，不仅要求
外购新鲜溶剂的含水量要小于等于0.1%,系统内循环溶剂中的含水量
也要控制在5*104以下。溶剂中含水与否对装置的影响可以从2个方 面来考虑。
（1）溶剂含水后，可以使其沸点降低，NMP与DMF的沸点对比见表
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
压缩机的设置
压缩机的设置 NMP工艺中，压缩机不设置在主流程上，是把已脱 除抽余液和丁二烯的汽提气送回精馏塔塔底，以维持该塔的物料平衡。 通过压缩机的气量小，压缩比小，因此采用1 台1 段螺杆压缩机即可。 压缩机停止后，主流程不会中断，DMF工艺中，压缩机设置在主流程 上，是上道工序进入下道工序的必须通道。通过压缩机的气量大，压 缩比大，因此需采用1台2段螺杆压缩机，2段之间需要对压缩机气进 行冷却。压缩机停止主流程即中断。 与DMF工艺相比，NMP工艺中压缩机的设置更灵活，且能降低故障的 频率。 与DMF工艺相比，NMP工艺中压缩机的设置更灵活，且能降低故 障的频率。
100
废气
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择13
环保对比
由前表看出,NMP法的废水\废气和废渣量较DMF法低 很多。 溶剂毒性对比NMP和DMF在空气中的最高允许浓度分 别为0.1gm3和0.01 gm33。毒性分别为8.00g/kg和 4.72g/kg，溶剂DMF的毒性大于NMP。
NMP法与DMF法技术对比
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
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 & 空气中爆炸范围% 水溶化液的腐蚀性无有 溶剂性能对比表 NMP法 1 1.63 0.74 0.42 93 91 1.666 1.3~0.8 无 DMF法 1 1.56 0.72 0.42 83 58 0.802 2.2~1.6 有
NMP与DMF的沸点对比 沸点℃ 溶剂情况 NMP 纯溶剂 205 含10%水的溶剂 128 DMF 153 -
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
在NMP法和DMF法2种工艺中，溶剂沸点的高
低决定了操作压力下的脱气塔汽提塔的温度。在
NMP工艺中，最高操作温度为148℃，DMF工艺
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
再沸器的设置
NMP工艺中，萃取系统只在精馏塔和脱气塔塔底设置 了加热器或再沸器（共计6台），数量较少。蒸汽再沸器 在运行期间易泄漏，设备检修工作量较大。蒸汽再沸器数 量的减少，可以很大程度地减少检修次数。DMF工艺中萃 取系统的每一个塔都设置了再沸器，并且部分再沸器有在 线备用，数量较多，大庆石化公司2套丁二烯装置萃取系 统的再沸器目前有13台，其中蒸汽再沸器10台。设备检 修工解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。
丁烯氧化脱氢制丁二烯
丁烯催化氧化脱氢，生成丁二烯的工艺流程， 主要分三个部分： 反应部分； 丁二烯分离 丁二烯精制。
丁烯氧化脱氢制丁二烯
NMP法与DMF法技术对比
丁二烯抽提工艺的选择
环保对比
NMP基本无毒，用水很容易冲洗干净。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。 废水中含有微量NMP也易于生物降解，有益于环境保护和
人身健康，具有环保优势。
NMP法与DMF法技术对比
从2种工艺的对比可以看出，尽管NMP工艺存在一定