乙腈法抽提丁二烯工艺研究

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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

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。

乙腈法抽提丁二烯工艺流程

乙腈法抽提丁二烯工艺流程

乙腈法抽提丁二烯工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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丁二烯抽提技术探讨

丁二烯抽提技术探讨

丁二烯抽提技术探讨朱晓飞(神华宁夏煤业集团有限责任公司烯烃二分公司,宁夏银川750411)摘要:丁二烯抽提技术有三种:乙腈法(ACN法);N-甲基吡咯烷酮法(NMP法);二甲基甲酰胺法(DMF法阐述了ACN法、DMF法、NMP法三种丁二烯抽提工艺技术、各自的优缺点以及区别。

关键词:ACN法;DMF法;NMP法;萃取精馏;丁二烯自聚中图分类号:T Q221.22 文献标识码:A文章编号:1008 -021X(2017)21 -0111 -04The Technology of Butadiene Extraction TechnologyZhu Xiaofei(The Shenhua Ningxia Coal Industiy Group Co. ,Ltd. ,Yinchuan 750411,China)Abstract:Technology of butadiene extracdon technology have three: ACN,NMP,DMF. This paper expounds the ACN,DMF,NMP butadiene extraction technologi\advantages and disadvantages ^and the difference between.Key words:ACN;DMF;NMP;extractive distillation;butadiene polymerization11,3 丁二烯的用途以及抽提技术1.1 丁二烯的用途丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶 生产单体,是C4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。

由于其分子中含有共轭二烯, 可以发生取代、加成、环化和聚合等反应,使得其在合成橡胶和 有机合成等方面具有广泛的用途,可以合成丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯热塑性弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-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 - 丁二醇等有机化工产品 以及用作黏接剂、汽油添加剂等。

研究课题:C4抽提丁二烯工艺流程的研究

研究课题:C4抽提丁二烯工艺流程的研究

班级:广汇化工102班 姓名:陈录顺 学号:11研究课题:C 4抽提丁二烯工艺流程的研究目录索引【摘要】 (3)1、乙腈法(ACN法) (3)图1乙腈法分离丁二烯工艺流程图 (3)丁二烯萃取精馏塔(乙腈法)生产中的异常现象举例 (5)2 、二甲基甲酰胺法(DMF 法) (6)图2 二甲基甲酰胺抽提丁二烯流程图 (6)3、N-甲基吡咯烷酮法(NMP法) (6)图3 NMP法丁二烯抽提装置工艺流程 (7)相关知识链接: (8)参考文献 (8)【摘要】:液体丁二烯极易挥发,闪点低,易燃易爆,其爆炸极限为2~11.5体积。

物理性质丁二烯微溶于水和醇,易溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿、四氯化碳、汽油、无水乙腈、二甲基甲酰丁二烯分子结构中具有共轭双键,化学性质胺、N—甲基吡咯烷酮、糠醛、二甲基亚砜等有机活泼,能与氢、卤素、卤化氢等起加成反溶液。

应。

丁二烯有毒,低浓度下能刺激粘膜和呼吸道,高丁二烯容易发生自身聚合作用,也容易与化学性质浓度能引起麻醉作用。

其它单体进行共聚作用,它是生产合成橡胶如丁二烯和苯乙烯共聚可生产丁苯橡胶;丁二烯在和各种树脂的重要原料。

催化剂作用下可发生定向聚合反应生成顺丁橡胶;丁二烯与丙烯腈共聚生成丁腈橡胶;若丁二烯、苯乙烯和丙烯腈三元共聚可生成ABS树脂。

另外,世界上某些国家发展的丁二烯氯化得到氯丁用途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。

关键字:丁二烯乙腈法二甲基甲酰胺法 N-甲基吡咯烷酮法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C 5馏分,得到精制的C4馏分。

丁二烯抽提装置预防聚合的实践探究

丁二烯抽提装置预防聚合的实践探究

丁二烯抽提装置预防聚合的实践探究摘要:丁二烯抽提装置如何预防聚合物的产生是化工生产实践中不断思考的问题。

丁二烯属共轭二烯烃,其化学性质十分活跃,极易自聚。

在生产过程中主要生成的聚合物有丁二烯二聚物、橡胶状聚合物、丁二烯过氧化物和丁二烯端基聚合物等。

这些聚合物会堵塞设备、管线、阀门等,降低了化工生产效率,影响装置的长周期运行;严重时会引起物料泄漏着火。

系统中加入阻聚剂能有效预防聚合。

关键词:丁二烯;聚合物;阻聚剂;自聚武汉乙腈法丁二烯抽提装置于2013年8月投产,设计能力为130 kt/a。

2016年4月随着全厂停工大检修一次,2018年4月由于精馏系统聚合严重,脱重塔压差高,停车检修一次。

本文目的是分析丁二烯生产过程中聚合物产生的原因,破解堵塞,降低压差,注入适合的阻聚剂,延长装置运行周期。

1 乙腈法抽提丁二烯工艺流程叙述乙腈法抽提丁二烯工艺以裂解碳四为原料,以溶剂乙腈为萃取剂,流程采用两段萃取精馏和两段普通精馏相结合的工艺流程。

首先在第一萃取精馏塔中分离出丁烷、丁烯等难容组分,在第二萃取精馏塔中分离出如乙基乙炔、乙烯基乙炔等易容组分,得到粗丁二烯;然后在第一精馏塔中分离出轻组分丙炔、水等,在第二精馏塔中分理出重组分主要是1,2-丁二烯、顺-2-丁烯、碳五和微量溶剂乙腈等,制得产品纯度可达到99.5%(质量分数)以上的聚合级成品丁二烯;热溶剂解析碳四后,回收余热,并循环使用。

2 乙腈法丁二烯抽提装置聚合分析2.1 丁二烯在抽提装置中的反应情况丁二烯在不同温度下会形成不同元素的自由基聚合物,涉及到正负离子的排列情况和丁二烯结构的改变情况。

例如,1,2-聚丁二烯,就是丁二烯在抽提装置中的温度达到128~156℃的时候反应生成的。

丁二烯在抽提装置中的反应情况与温度、化合物等都有关系。

工作人员对抽提装置中对丁二烯的反应情况进行了分析,将其中的金属钝化、离子转换等根据抽提装置特点进行了有效比对。

找到这些化学物的反应特点和阻塞抽提装置的情况,选用适合的阻聚剂,在不影响丁二烯反应的情况下加速聚合物的降解情况,保证抽提装置长周期运行。

乙腈法生产丁二烯后处理工艺的优化

乙腈法生产丁二烯后处理工艺的优化

乙腈法生产丁二烯后处理工艺的优化摘要:随着科技的不断发展,乙腈法生产丁二烯的技术水平也在不断的提高。

本文从丁二烯的用途、乙腈法生产丁二烯后处理工艺优化的必要性、ACN法生产丁二烯的后处理部分及工艺优化等几个方面进行了分析。

关键词:乙腈法;丁二烯;优化一、前言近年来,由于人们对丁二烯的需求量不断加大,乙腈法生产丁二烯后处理工艺的优化问题得到了人们的广泛关注。

虽然我国在此方面取得了一定的成绩,但依然存在一些问题和不足需要改进,在科学技术突飞猛进的新时期,加强乙腈法生产丁二烯后处理工艺优化的研究,对我国生产丁二烯的技术水平起着重要的意义。

二、丁二烯的用途丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体,是C4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。

由于其分子中含有共轭二烯,可以发生取代、加成、环化和聚合等反应,使得其在合成橡胶和有机合成等方面具有广泛的用途,可以合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶产品,此外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以及用作粘接剂、汽油添加剂等,用途十分广泛。

三、乙腈法生产丁二烯后处理工艺优化的必要性粗丁二烯一般还含有其他的C4组分杂质,通常是采用萃取精馏的方法将丁二烯分离开来。

乙腈(ACN)及其含水物是常用的萃取剂之一。

ACN是丙烯腈生产中的副产物,在我国来源丰富。

ACN对C4气体的分离能力较强,工艺要求较低,故以ACN为萃取剂从C4中分离出丁二烯的工艺流程特别适合我国国情,在我国这类装置应用较多。

随着近期国内乙烯装置的不断改扩建,就必须了解原有ACN法工业装置的生产状况,以及在此基础上针对国内ACN法生产丁二烯后处理工艺中存在的一些问题进行改进和优化。

四、ACN法生产丁二烯的后处理部分ACN法生产丁二烯的后处理可以分为3个部分:丁二烯水洗部分、丁二烯精制部分和溶剂回收部分。

乙腈法丁二烯装置的工艺条件优化措施

乙腈法丁二烯装置的工艺条件优化措施

乙腈法丁二烯装置的工艺条件优化措施摘要:通过对丁二烯萃取装置中溶剂乙腈与裂解碳四进料的腈烃比、溶剂中水分含量、溶剂进料温度等条件的优化,获得适用于丁二烯的更优生产工艺条件,并对造成高含量聚合物的主要原因进行分析,通过对工艺及操作的优化,保证丁二烯产品的质量和设备的稳定运行。

引言随着石油产业的不断发展,裂解原料重组分含量增加,裂解温度也越来越高,同时裂解生产乙烯过程中产生的碳四馏分也在不断增加。

伴随着丁烷、丁烯、炔烃以及少量碳三和碳五,裂解碳四丁二烯的含量为大约50%。

由于裂解过程中的四个组分与丁二烯的相对挥发性非常相近,有些甚至会和丁二烯发生共沸,因此采用常规蒸馏法很难将其分离出来。

并且原料中含有大量的高分子物质,造成了原料罐底结焦、罐底过滤装置频繁清洗、原料加热炉出口温升急剧升高等问题,严重影响了装置的正常长周期运行。

1进料中丁二烯含量的分析与操作条件优化1.1丁二烯含量对第一萃取塔温度分布的影响装置原料中丁二烯的设计含量为53%(W),而通常热解碳四中的丁二烯含量均在50%(W)左右,由于原料乙烯的存在,实际裂解过程中的丁二烯含量仅为35%(w)左右。

乙腈法丁二烯抽提装置中,原料中丁二烯含量偏低,在相同进料量时,会导致一次萃取塔上塔负荷偏高,下部塔负荷偏小,导致两塔之间乙腈及碳四含量不均衡,导致塔内压力梯度起伏大,从而影响塔顶抽余物及底部粗丁二烯品质,具体表现为全塔温场变化大,塔顶抽余物中丁二烯含量高,底部顺丁烯与反丁烯含量不稳。

整个塔的总温度随原料中丁二烯含量的减少而逐级上升,特别是底部温度较设计值高出4-7℃。

这主要是由于一次提取柱的温度场受乙腈浓度的影响,由于原料中轻组分如丁烷和丁烯被逐级分离,在进料口下方以乙腈为重组元,其浓度逐级增加,因此,在原料中丁二烯含量越少,塔底温度越高。

然而,随着整个第一提馏柱温度的提高,塔顶丁二烯含量及底部顺、反丁烯的含量较难控制,丁二烯聚合物产率显著增加,而丁二烯的大量增加又会影响回收后的溶剂品质,进而导致设备的波动更加严重。

乙腈抽提法丁二烯装置节能优化措施

乙腈抽提法丁二烯装置节能优化措施

乙腈抽提法丁二烯装置节能优化措施摘要:在工业快速发展的背景下,各个类型的新型设备以及工艺技术的优化效果越来越显著,丁二烯的生产与合成橡胶工业的发展关系密切,就如同橡胶工业对整个社会的发展可以产生直接的影响,所以在针对丁二烯生产的相关内容进行探讨时,工作人员可以从节能的角度出发,对丁二烯的生产过程进行优化和改造。

与国外先进的生产装置相比,我国的丁二烯生产效率相对较低,从装备能耗来看依然阻碍了国内生产丁二烯进一步发展的重大阻力。

所以本文主要提出乙腈抽提法在丁二烯工艺流程当中产生的节能效果,并且通过分析它的具体应用过程和节能改进的策略,对课题研究的内容进行深入探讨。

关键词:乙腈抽提法;丁二烯;节能改造一、乙腈法丁二烯抽提早在上世纪20年代,德国就已经开始使用乙炔进行丁二烯的生产。

丁二烯可以进行深入的加工,以及改造形成合成橡胶,合成橡胶又可以用在各个行业的产品生产工作,在第二次世界大战期间,市场对天然橡胶的需求量不断的增加,但是天然橡胶的数量又有限,所以巨大的市场需求让人们对合成橡胶的研究力度越来越深入,当时人们开始探讨合成橡胶的单体也就是丁二烯的生产途径。

经过一系列的技术优化以及研究后,德国使用了乙炔法进行丁二烯的生产,除了这种方法之外,美国苏联等国家开始使用乙醇法对丁二烯进行生产。

在第二次世界大战结束之后,美国又开始使用石油生产丁二烯,直到第二次世界大战结束,美国的定位新生产,产量已经得到了大幅度的提升,达到550kt。

而在这一些已经生产出来的丁二烯产品当中,有60%的产品是使用石油化工进行生产以及加工,之后人们对于石油化工生产丁二烯的内容进行了更加深入的研究,这对于丁二烯的产品发展以及生产的过程带来了积极的影响。

可以说丁二烯是一种非常重要的石油化工基础,有机原料在工业上人们会使用萃取精馏的方法对丁二烯进行分离,在这种方法出现后,丁二烯的生产途径得到了有效的发展。

目前市场上对丁二烯的需求量也在不断的提升,国际上主要使用两种方法对丁二烯进行生产,第1种方法是炼油厂催生裂化复产的方法进行生产,第2种方法是从乙烯裂解装置当中获得副产品进行生产以及加工的方法,这两种方法的特点都比较明显,但是第2种方法可以有效的避免昂贵的脱氢工艺的过程,所以整体的生产成本比较低。

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1.2.2 N-甲基呲咯烷酮法 .................................................. 6 1.2.3 二甲基甲酰胺法 .................................................... 7 1.3 DMF, NMP 和 ACN 三种工艺技术比较 ........................................ 8 1.3.1 溶剂............................................................... 8 1.3.2 技术水平.......................................................... 10 1.3.3 生产成本.......................................................... 11 1.4 工艺技术新进展 ....................................................... 11 1.4.1 炔烃选择性加氢技术 ............................................... 11 1.4.2 分壁式技术 ....................................................... 12 1.5 本课题研究的目的、意义和内容 ......................................... 13
2.2.1 塔模型............................................................ 15 2.2.2 压力变送模型 ..................................................... 16 2.2.3 换热器模型 ....................................................... 16 2.3 化工过程模拟优化..................................................... 16
Key words: butadiene, Aspen Plus, vapor-liquid equilibrium, process simulation, optimization
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北京服装学院硕士学位论文
目录
前 言..................................................................... 1
With the software of Aspen, the whole process of distilling butadiene with ACN is simulated in this article. The energy efficiency of the whole separation system is increased through synthesis and optimization.
1.2.1 乙腈法 ............................................................ 4 1.2.1.1 意大利 SIR 工艺 ................................................ 4 1.2.1.2 日本 JSR 工艺 .................................................. 5 1.2.1.3 国内乙腈法工艺 ................................................ 6
The acetonitrile recovery column is considered to increase the operation pressure. The energy integration plan is designed to further increase the energy efficiency of the whole system. In the unit of refined butadiene, saving energy is realized through changing the order of original
Further, the C4 hydrocarbons separation system is simulated using the software of Aspen. For each unit, the thermodynamics function is confirmed. Based on the simulation results and the major components analysis each column, the plans are simulated well with the established thermodynamics functions, and the operation parameters are optimized by the sensitivity analysis.
First,the isotherm vapor-liquid equilibrium data for ACN/C4 is measured under 30℃、50℃ and 60℃ with static equilibrium kettle. The experimental data are calculated by the NRTL equation, the interaction parameter of NRTL equation are correlated by experimental data. The calculative results show that calculated values of model are in agreement with the experimental data, the study provides guidance for step simulating.
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北京服装学院硕士学位论文
STUDY ON PROCESS OF BUTADIENE EXTRACTIVE UNIT WITH ACETONITRILE METHOD
ABSTRACT
Butadiene is an important and basic organic material in the petrochemical field. The major method for separating butadiene is extractive distillation in industry at present, which the common used solvents are ACN、DMF and NMP,and ACN is widely used in many devices of seperating butadiene. But with higher energy consumption compared to foreign installations domestic producing butadiene is still a need to be addressed urgently, so further improvement of process and the energy efficiency of process, decrease the cost of production have become the most urgent task.
本文利用 Aspen 软件对乙腈法抽提丁二烯进行了全流程模拟,对该流程 进行了优化,实现了生产系统的节能。
首先,采用静态总压釜测定了乙腈/C4 体系在 30℃、50℃和 60℃的等温 汽液相平衡数据。选用 NRTL 方程作为活度系数模型,由实验数据回归得到 NRTL 方程中的相互作用参数,模型计算值与实验值吻合良好,为模拟计算提供了 数据支持。
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process according to the difference of the separation effect each column. In the unit of water scrubber column, investment and operation expense are saved with sparing a water scrubber column. The new process is more simple, reasonable and energy-saving.
其次,利用 Aspen 软件对该系统进行模拟。由于该分离系统较复杂,且 各个分离单元的分离任务和分离条件差别较大,本文对不同的分离单元分别 采用常规和分段方程法,最终模拟结果与原设计数据吻合。根据确认的热力 学方程和工艺参数,分析了各塔中主要组分的分布情况,并利用灵敏度分析 对全流程中关键操作参数进行讨论和优化,确定优化参数。
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