丁二烯工艺设计介绍
丁二烯工艺设计讲解

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。
丁二烯萃取精馏工艺设计

丁二烯萃取精馏工艺设计丁二烯是一种重要的基础化学品,广泛应用于合成合成橡胶、塑料、树脂和油墨等领域。
丁二烯的生产通常采用烷基锂催化剂聚合反应,生成丁二烯和其他杂质。
为了获得高纯度的丁二烯,需要进行精馏分离。
丁二烯萃取精馏是目前广泛采用的一种分离技术,具有操作简便、分离效率高、产品纯度高等优点。
丁二烯萃取精馏工艺的设计涉及到多个关键参数,如萃取剂种类、萃取剂用量、精馏塔塔板数目、进料温度、进料流量等。
下面将从这些方面介绍丁二烯萃取精馏工艺的设计。
1. 萃取剂种类萃取剂是丁二烯萃取精馏中的关键因素之一。
常用的萃取剂有苯、甲苯、二甲苯、正庚烷等。
不同的萃取剂对丁二烯的分离效果有所不同。
例如,苯的选择性较高,但易与丁二烯发生加成反应,形成高沸点产物,影响精馏效果。
因此,在选择萃取剂时应综合考虑其分离效果和化学性质,并选择合适的物料组合。
2. 萃取剂用量萃取剂用量是影响丁二烯萃取精馏效果的另一个重要因素。
一般而言,萃取剂用量越大,分离效果越好,但同时也会增加成本。
在确定萃取剂用量时,应综合考虑经济性和工艺效果,选择合适的用量。
3. 精馏塔塔板数目精馏塔塔板数目对丁二烯萃取精馏的分离效果有着极大的影响。
塔板数目越多,精馏分离效果越好,但同时也会增加设备复杂度和成本。
在选择塔板数目时,应根据实际情况,综合考虑分离效果和成本,选择适当的塔板数目。
4. 进料温度和进料流量进料温度和进料流量是丁二烯萃取精馏中比较重要的参数。
进料温度过高会导致产物分解,影响精馏效果;进料流量过大会降低分离效率。
在确定进料温度和进料流量时,应综合考虑分离效果和工艺经济性,选择合适的操作条件。
丁二烯萃取精馏工艺的设计需要综合考虑多个参数,包括萃取剂种类、萃取剂用量、精馏塔塔板数目、进料温度和进料流量等。
在设计工艺时,应根据实际情况,综合考虑分离效果和成本,选择合适的操作条件,以获得高效、经济、稳定的生产工艺。
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。
丁二烯生产工艺流程设计与质量控制

丁二烯生产工艺流程设计与质量控制一. 引言丁二烯是一种重要的合成橡胶原材料,广泛应用于橡胶工业、塑料工业等领域。
为了确保丁二烯的生产效率和质量稳定,需要进行合理的工艺流程设计和严格的质量控制措施。
本文将围绕丁二烯的生产工艺流程设计与质量控制展开探讨。
二. 丁二烯生产工艺流程设计丁二烯的生产可分为烷烃烯化法和烯烃裂解法两种主要工艺。
本文将重点介绍烷烃烯化法的工艺流程设计。
1. 原料准备烷烃烯化法中,常用的原料是丁烷、溶剂和催化剂。
丁烷作为丁二烯的原料,需要经过精炼处理以提高其纯度。
溶剂的选择要考虑其溶解能力和稳定性,一般选择具有较高热稳定性的溶剂。
催化剂的选择要考虑其活性和选择性,优选具有高效活性和较好选择性的催化剂。
2. 反应器设计反应器是丁烷烯化反应的核心设备,其设计要考虑反应条件和反应热平衡等因素。
反应器一般采用多管式或回流式设计,以提高反应的效率和选择性。
此外,反应器还需要考虑搅拌和加热冷却系统的设计,以确保反应均匀性和热平衡。
3. 分离与纯化反应后的产物中含有未反应的丁烷、副产物和杂质等物质,需要进行分离和纯化处理。
分离一般采用精馏、萃取和吸附等技术,以分离出纯净的丁二烯。
纯化过程中,还需要考虑对杂质的去除和如何提高丁二烯的纯度。
4. 支撑设施丁二烯生产过程中还需要考虑辅助设施的建设,如催化剂再生装置、废气处理系统和能源供应系统等。
这些支撑设施对于生产效率和环境保护都具有重要意义。
三. 丁二烯质量控制为保证丁二烯的产品质量稳定,需要采取一系列质量控制措施。
下面从原料控制、工艺控制和产品检测三个方面进行介绍。
1. 原料控制原料的质量直接影响到终产品的质量稳定性。
因此,对于丁烷、溶剂和催化剂等原料的选择要严格把控。
在原料进厂时需进行严格检验,确保原料符合相关标准和要求。
2. 工艺控制工艺参数对于丁二烯生产过程中反应的效率和选择性具有重要影响。
对于丁烷烯化反应,需要控制反应温度、压力和反应时间等参数,以确保反应的高效进行。
1-丁烯氧化制丁二烯.

摘要化学工业在我国发展十分迅速,而丁二烯又是重要的化工原料及有机产品。
丁二烯是由1-丁烯氧化生成的。
本书设计包括方案的选取,主要设备的工艺设计计算—物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算,辅助设备的选型,工艺流程图等内容。
此设计针对1-丁烯氧化制丁二烯的问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等,是较完整的设计过程。
通过设计计算得到了精馏塔的基本的设计尺寸、塔内气泡的大小、气泡的上升速度、气含率,以及传质、传热系数等。
关键词:丁二烯;工艺设计;衡算目录摘要 (I)第1章总论 (1)1.1 项目性质 (1)1.2 研究工作依据 (1)1.3 设计原则 (1)1.4 项目概况 (1)1.5 建设规模 (2)1.6 建设意义 (2)1.7效益概述 (3)1.7.1 项目投资及资金来源 (3)1.7.2 经济评价 (3)第2章原料产品路线 (3)2.1原料路线的确定 (3)2.1.1原料成分 (3)2.1.2原料选择依据 (3)第3章产品分析 (3)3.1产品性质和用途 (4)3.1.1 产品性质 (4)3.1.2产品用途 (4)第4章工艺路线的确定 (6)4.1工艺路线论证原则和依据 (6)4.2工艺路线简介 (7)4.2.1工艺路线发展历史 (7)4.2.2 工艺路线介绍 (8)4.2.2.1 碳四抽余油捕获工艺路线 (8)4.2.2.2丁二烯工艺路线 (8)4.2.2.3联产物甲基丙烯醛工艺路线 (8)4.3本项目工艺的确定 (9)4.3.1概述 (9)4.3.2丁二烯提纯工艺 (10)4.3.3项目创新点 (10)4.4本项目工艺流程 (11)4.4.1流程框图 (11)4.4.2本项目工艺流程叙述 (12)第5章三废的处理 (13)5.1废气治理 (13)5.2废水治理 (13)5.3固体废弃物处理 (13)5.4噪声处理 (13)参考文献 (14)第1章总论1.1 项目性质本项目的目标是为某一烃化工综合企业设计一座混合C4综合加工子系统。
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。
年产万吨丁二烯橡胶生产工艺设计

年产万吨丁二烯橡胶生产工艺设计
1. 工艺流程概述:
- 原料准备:收集所需的丁二烯橡胶生产原料,包括丁二烯、溶剂等。
确保原料质量和供应的稳定性。
- 反应装置:选择适当的反应装置,确保安全和高效的丁二烯橡胶生产。
- 反应过程:在反应装置中,通过一系列化学反应将丁二烯转化为丁二烯橡胶。
- 分离和纯化:对反应产物进行分离和纯化,以获得高纯度的丁二烯橡胶。
- 产品处理:将纯化的丁二烯橡胶进行填充、干燥和包装。
2. 设备和工艺参数:
- 反应装置:选择适当的反应器类型和规模,如釜式反应器或管式反应器,并确保装置的耐腐蚀性和高效性。
- 反应条件:确定适当的反应温度、压力和时间,以最大程度地提高丁二烯橡胶的产率和质量。
- 分离和纯化装置:使用适当的分离和纯化装置,如蒸馏塔和过滤器,以获得高纯度的丁二烯橡胶。
- 控制系统:设计稳定和可靠的自动控制系统,以监测和调节工艺参数。
3. 安全和环境考虑:
- 安全措施:制定严格的安全操作规程,培训工作人员并提供必要的个人防护装备。
- 废物处理:设计合适的废物处理系统,以最大程度地减少对环境的影响。
- 环境保护:遵守相关的环境法规,采取措施保护周围环境和自然资源。
以上是年产万吨丁二烯橡胶生产工艺设计的核心内容。
根据具体情况,还需进一步详细设计和优化各个环节。
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。
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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。
经过两段萃取精馏得到的粗丁二烯再经过两段普通精馏即得到产品丁二烯。
普通精馏的原理是利用混合物中各组分在相同压力下相对挥发度不同的特点,使混合物处于气—液两相共存时各组分在液相和气相中的分配量不同从而将各组分分离开。
甲基乙炔和水等轻组分在第一精馏塔顶脱除,第二精馏塔则用于脱除在萃取精馏部分未能完全脱除的顺丁烯-2、丁二烯-1,2、乙基乙炔、碳五等重组分,塔顶得到产品丁二烯。
2. 2 工艺路线的对比与选择目前世界上大规模工业化生产丁二烯-1,3的方法主要有三种:乙腈法(ACN)、二甲基甲酰胺法(DMF)和N-甲基砒硌烷酮法(BASF)。
ACN法是由美国壳牌公司开发的。
萃取溶剂乙腈具有微弱的毒性,在操作条件下对碳钢腐蚀性也很小,同时乙腈粘度小,塔板效率较高,是一种较好的溶剂。
乙腈比较稳定,沸点低,能以与水的混合物的形式利用,使萃取精溜塔的操作温度较低,便于防止丁二烯热聚,且汽提塔可在较高压力下操作,将粗丁二烯直接送往第二萃取精馏塔,从而去掉了丁二烯气体压缩机,节省电力。
ACN法的缺点是乙腈能分别与正丁烷和丁二烯二聚物形成共沸物,使溶剂精制过程较为复杂,操作费用较高。
DMF法是日本瑞翁公司于一九六五年开发出来的,萃取剂DMF在溶解性能方面优于其它溶剂,尤其对丁烷、丁烯、丁二烯具有高溶解度,溶剂选择性高,分离效果好;DMF 的蒸汽压较低,热稳定性和化学稳定性好,腐蚀性小,且不与碳四烃任何组分形成共沸物。
GPB法流程的特点是两段萃取精馏和两段普通精溜相结合,流程设计比较经济,具有基本投资少、分离效果好、能耗较低、产品收率高、产品纯度高、溶剂易精制等特点,是一种较为先进的方法。
其缺点是电耗较高,且工艺过程中使用的DMF、糠醛和其它常用溶剂相比,具有中等程度的毒性,对人体有一定的危害。
BASF法的突出特点,是萃取剂N-甲基砒硌烷酮的水解稳定性和热稳定性高,不会对装置的任何部位产生腐蚀,所有设备均可用普通碳钢制造,从而大大降低设备投资;N-甲基砒硌烷酮有较好的选择性和溶解性,分离效果好;在常温下其蒸汽压较低可以很容易地回收、精制溶剂。
BASF法的最显著的特点是N-甲基砒硌烷酮无毒无害并能很容易地进行生物处理,其环保优势比较突出。
综合考虑各方因素,本设计选择DMF法抽提丁二烯2. 3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点(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。
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。
产品为聚合级丁二烯,供本厂生产顺丁橡胶、SBS、溶聚丁苯橡胶、聚丁二烯油等产品。
(4)DMF抽提装置的主要构成:DMF抽提丁二烯装置可分为两个部分:萃取部分和精馏部分。
萃取部分包括第一萃取精馏系统和第二萃取精馏系统,碳四原料中的丁烷、丁烯等在第一萃取精馏系统中脱除,乙烯基乙炔、一部分乙基乙炔等组分在第二萃取精馏系统中脱除;精馏部分包括丁二烯净化和溶剂精制两系统,除去其中的二甲胺、甲基乙炔、水、顺丁烯-2等杂质,得到丁二烯成品;而溶剂精制系统是将循环溶剂中的水分,二聚物等轻组分及焦油等重组分除去,保持循环溶剂的质量。
2. 4 物料衡算取物料入方量为100000kg/h计算,操作中的回收率取95%的平均水平计算,则由于丁二烯总共抽提3次,所以丁二烯的产量为2750*95%*95%*95%=36652.8kg/h其他杂质,总体回收率取95%,那么丁烷丁烯的量=57432*95=54560kg/h;尾气的量2. 5 装置工艺流程图图2-1 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2. 6 工艺流程说明工艺大致分为以下四部分:(a)第一萃取精馏部分(b)第二萃取精馏部分(c)直接精馏部分(d)溶剂净化部分其中前三部分系连续进料;前两部分以DMF(二甲基甲酰胺)为萃取剂。
原则上,原料中比丁二烯难溶的组分先在第一萃取精馏部分脱除,比丁二烯易溶的组分则留在第二萃取精馏部分脱除,只有沸点与丁二烯有较大差别的杂质才在直接精馏部分脱除。
前两部分用的循环溶剂,采出其中小部分连续送往溶剂净化部分进行净化。
2.6.1 第一萃取精馏部分(1)在DMF存在下,凡是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。
这部分的设备有:再沸器、第一萃取精馏塔(分为两台塔,共有181块塔板)以及预汽提罐和15块塔板的第一汽提塔。
(2)C4馏分储罐(R-201AB)中C4原料由泵送至原料蒸发罐(FA-101),其蒸发热源由两台汽提塔底的热溶剂供给。
未能蒸发的重组分直接送往FA-301。
(3)将汽化的C4原料送往第一萃取精馏塔(DA-101A/B)中部。
用泵将DMF溶剂送入第一萃取精馏塔DA-101A塔顶第八块塔板。
入塔的温度为40-51℃。
塔顶的八块塔板系丁烷—丁烯馏分中完全脱除溶剂的溶剂回收段,其操作压约为0.39Mpa(表压)以下,随塔顶冷凝器的水温而变化,操作温度约为42℃。
根据原料组成的变化,正确调节溶剂加入量和回流量,即可控制丁二烯的损失量和塔底釜液的组成。
丁烷—丁烯馏出物中丁二烯含量为0.3%。
由塔顶部分馏出的丁烷—丁烯馏分送厂外或供MTBE合成的原料。
萃取精馏的必要回流经上述塔顶的8块塔板下流至溶剂进料板。
这块塔板系按能使回流和溶剂充分混合,而不至于分为两相的要求设计而成。
顺丁烯—2比丁二烯难溶,是第一萃取精馏塔中最难分离组分之一。
通常GPB工艺,第一萃取精馏塔底的顺丁烯—2含量约为总烃的2.5%,反丁烯—2约为0.05%。
塔底釜液中混杂的顺丁烯—2能在第二精馏塔(DA-107)中脱除,但是反丁烯—2则难于在直接精馏部分脱除。
因此,此塔的分馏效果影响到丁二烯产品的纯度。
DMF法提纯丁二烯的经济办法就是将反丁烯—2和一部分顺丁烯—2在第一萃取精馏塔中脱除,剩余的顺丁烯—2再在第二精馏塔中脱除。
工业气相色谱仪用于分析第一萃取精馏塔塔顶馏分组分,以便确定塔的正常操作条件。
(4)含烃类(主要是丁二烯和易溶组分)的溶剂先在第一萃取精馏塔塔底第86块塔板上加热至80℃左右,再在第一萃取精馏塔第一再沸器(EA-103)中为汽提塔塔底等的热溶剂加热至约100℃,最后在第一萃取精馏塔第二再沸器(EA-104)中为蒸汽加热至130℃。
为防止丁二烯烃聚合而引起结胶故障,第一萃取精馏塔塔底操作温度应保持在145℃以下。
在此条件下,溶解在溶剂中的丁二烯比原料中的丁二烯多。
因此,第一汽提塔(DA-102)塔顶冷却后的气体经过GB-101压缩后,部分返回第一萃取精馏塔塔底,以保持丁烷—丁烯馏分与DA-101A/B塔底釜液的物料平衡。
(5)第一汽提塔系在常压下操作,由于塔的阻力致使塔底压力升高,塔底温度亦随之升高至163℃,即溶剂在该状态下的沸点。
第一萃取精馏塔塔底的富溶剂借压差(不用泵)流入第一汽提塔,将烃类(主要是丁二烯和易溶组分)从溶剂中汽提出去。
汽提气中的烃类经过两台串联的冷凝器(EA-105和EA-106)冷至40℃。
在第一冷凝器(EA-105)中以蒸汽冷凝液为介质将烃类的显热和溶剂的冷凝热回收。
烃类在第二冷凝器(EA-106)中为冷却水进一步从85℃冷至40℃。