萃取精馏法分离丁烷-丁烯研究进展

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丁二烯工艺设计讲解

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。

正丁烯的开发与利用

正丁烯的开发与利用

正丁烯的开发与利用1、前言我国有近2 Mt/a的C4资源,其中来自炼油厂的约有1.3 Mt/a。

炼油厂的C4馏分主要山正丁‘烯(丁烯一1,顺丁‘烯一2、反丁‘烯一2)、异丁烯、正丁烷、异丁烷和丁二烯等组成。

其中,1,3- 丁二烯可以用抽提的方法分离出来,用作合成橡胶的原料,剩余C4统称为混合C4)馏分中的异丁烯可以通过醚化装置与甲醇反应生成甲基叔丁基醚MTBE)而得到有效利用。

而醚化后的C4馏分中的正丁烯有很多利用方向,自从德国的德士占公司Deuscho Texaco)开发成功正丁烯水合法生产甲乙酮的工艺后,解决了过去硫酸水合法生产甲乙酮带来的设备腐蚀问题,使甲乙酮的产量和应用范围迅速扩大,使正丁烯得到了有效合理的利用。

正丁烯的工业利用可分燃料和化工利用两个方而。

在化工利用方而,美国、西欧与日木用于生产仲丁醇和!甲乙酮的正丁烯占正丁烯消费比例的60 %左右。

在美国处于第2和第3位的利用是生产聚丁烯一1, 丁烯一1和庚烯;在西欧和日木,处于第2位的利用是生产顺丁烯二酸酐(顺酐)。

正丁烯及混合丁烯作为燃料,目前,在美国及西欧占有很大的比例。

美国烷基化油的总生产量约占原有处理量的6.2 %,催化裂化C4绝大部分用于制造烷基化油。

目前,我国对正丁烯的化工利用,主要是脱氢制丁二烯。

我国正丁烯的化工利用率还很低,丁烯衍生物不仅品种少,产量低,而且工艺技术落后。

特别是当前国外正丁烯化工利用的主要产品,在我国还是薄弱环节,甚至有相当数量的异戊橡胶、丁基橡胶、甲乙酮等产品还得依靠进口。

2、燃料方面的利用我国炼厂C4烯烃的利用以正丁烯与烷基化反应制烷基化汽友为主。

烷基化油辛烷值高、敏感性(研究法辛烷值与马达法辛烷值之差)小,具有理想的挥发性和清洁的燃烧性,是航空汽油和车用汽油的理想调合组分。

烷基化工艺具有充分利用炼厂气体资源的优点,是炼油厂中广泛应用的一种气体加工过程。

烷基化工艺有硫酸法烷基化和氢氟酸法烷基化两种,目前我国有硫酸法烷基化生产装置7套,总生产能力为443 kt/a,氢氟酸法烷基化装置12套,总生产能力为820 kt/a。

高纯度异丁烯生产综述

高纯度异丁烯生产综述

高纯度异丁烯生产综述摘要:近年来,随着化学工业的迅速发展,高纯度异丁烯已成为聚合生产丁基橡胶的重要单体之一,文章主要是针对国内外现行的异丁烯生产技术进行介绍,并分析了每个工艺的优缺点,提出新型的生产工艺设计。

关键词:异丁烯;丁烯异构;反应精馏;萃取精馏1异丁烯的性质及用途异丁烯(isobutene),又称作2-甲基-1-丙烯或2-甲基丙烯,分子量为56.11,分子式为(CH3)2C=CH2。

性质活泼,体积爆炸极限为1.8%-9.6%,沸点为-6.90℃,临界温度为144.9℃,临界压力为3.99 MPa。

主要是被用作生产叔丁胺、叔丁醇、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及叔丁基取代酚类(如叔丁基苯酚)异戊二烯等化工产品,而且用它还可以与异戊二烯物质进行进一步的反应并生产丁基橡胶。

2异丁烯的发展前景对于高纯度异丁烯也可用于生产二聚异丁烯、三聚异丁烯、聚异丁烯等产品。

其下游产品主要有丁基橡胶、高活性聚异丁烯与甲基丙烯酸甲酯。

2.1 丁基橡胶目前来说,最为广泛的用途即为生产轮胎及电线的电缆。

由于在轮胎的生产工艺中添加丁基橡胶,能使制得的轮胎不仅气密性良好,更重要的是它表面的磨损非常均匀,而且可以承受200℃左右的高温,使得使用寿命变长,因此,在轮胎的加工工艺中,丁基橡胶扮演了越来越重要角色。

2.2 高活性聚异丁烯(HRPIB)高活性聚异丁烯是指平均相对分子量在500~5000之间,并且含有的α双键分子比例高于60%的产品。

此类物质不仅具有高活性,而且在不加促进剂的前提下可直接引入其他的活性基团,从而制得性能优异衍生物产品。

3高纯度异丁烯的生产工艺现状在工业生产上,主要是通过抽余碳四馏分来获得高纯度异丁烯。

目前来说生产异丁烯的工艺主要有以下几种方法。

3.1 硫酸萃取法在异丁烯提纯方法中最早使用的是硫酸萃取法,其流程为:将抽余碳四与50%的硫酸混合后,在50℃和1216 kPa的操作条件下反应并最终进入分离器分离;然而硫酸叔丁酯以及叔丁醇的混合物均处于分离器的下层位置,经过闪蒸后即到达分解塔,在分解塔中硫酸叔丁酯则被分解成为叔丁醇及硫酸,硫酸又被输送回至反应器内部,而叔丁醇则又被分解作为异丁烯和水;最终在塔顶得到纯异丁烯。

DMF抽提丁二烯装置工艺技术规程

DMF抽提丁二烯装置工艺技术规程

一、概况说明1、装置的地位和作用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1972年燕化公司引进的以三十万吨乙烯为主的大型四烯装置之一,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。

本装置由北京石化总厂设计院设计,石化部第五石化建设公司承建,于1976年5月18日投产。

DMF 抽提装置自投产以来,共进行了一百多项大大小小的改造,先后增设了洗胺塔、预汽提塔、第一萃取精馏塔第二溶剂加热器等,改变了阻聚剂加入方式,装置生产能力大幅度提高,实际年生产能力可达7万吨以上,产品能耗比设计值降低25%以上;装置运转周期大大延长,形成了一套具有自己特色的YH--DMF抽提技术,并且成功地转让给茂名石化公司。

YH--DMF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、产品和用途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。

异丁烷脱制异丁烯的技术

异丁烷脱制异丁烯的技术
考 察 P t - Sn-K/γ-Al2O3催 化 剂 稳 定 性 。
稳定性实验
P t - Sn-K/γ-Al2O3催化 剂异丁 烷转化 率和异 丁烯选 择 性
稳定性实验
P t - Sn-K/γ-Al2O3催化 剂异丁 烯收率 和副产 物收率
5、总 结
1 国内催化裂化石油气中的异丁烷绝大部分作为民用液化石油气燃 料,而其他用途的用量不到总量的5% ,我国对异丁烷的使用还 处在初级阶段,新的用途还有待开发。
游产品的开发利用,全球性异丁烯资源不足的矛盾日益突出。传统
来源的异丁烯已不能满足需求。因此,扩大异丁烯的来源,增加异
丁烯的产量,已成为全球石油化工发展的当务之急。
1、生产需求
· 炼油厂的副产物主要由C4-C6链烷烃组成,这些副产物一直作为 低价值的燃料使用,化工利用率低。因此,探讨C4-C6烃深加工途径 ,以C4-C6为原料开发化工产品,合理利用该资源,具有十分重要的 意义。
4、实验成果
(2)异丁烷脱氢工艺实验
异丁烷脱氢实验装置图
4、实验成果
(2)异丁烷脱氢工艺实验 实 验 催 化 剂 采 用 自 制 P t - Sn-K/γ-Al2O3催 化 剂
外观:黄色球状,规格Φ3mm
催化剂性质
载体
比表面积m2/g
γ-Al2 O3(Sn)
95
孔容ml/g 0.79
孔半径nm 16.6
异丁烷脱氢制异丁烯典型工艺介绍
(2)Lummus公司的Catofin工艺 由正丁烷脱氢生产丁二烯的工艺技术上发展而来,1986年首套装
置工业化。 技术特点:一套装置至少由三台反应器组成,间歇再生反应系统。
异丁烷转化率较高,采用氧化铬\ 氧化铝催化体系。

分离第三章特殊精馏

分离第三章特殊精馏
用于衡量溶 剂效果
溶剂作用:
(1)溶剂对组分1和组分2的相互作用不同
解释:溶剂与组分1形成较强的正偏差溶液 ( A1s>0),与组分2形成负偏差溶液( A2s<0)或 理想溶液( A2s=0),从而提高了组分1对组分2的相
对挥发度。
15
(2) 溶剂的稀释作用 解释:当加入溶剂后,原有组分的浓度均下降,减 弱了它们之间的相互作用。
⑨塔顶带出萃取剂损耗量
S D x Ds x Ds D 1 x Ds
30
三、共沸精馏
共沸精馏与萃取精馏的基本原理是
一样的,不同点仅在于:共沸剂在影响
原溶液组分相对挥发度同时,还与他们
中的一个或数个形成共/恒沸物。
31
形成的共沸物从塔顶(塔釜)采出,塔釜(塔顶)
引出较纯产品,最后将共沸剂与组分分离。
(1)实验方法
一般以等摩尔组成的溶液加等重量的溶剂,直接测定多元 系的汽液平衡数据,并计算其相对挥发度 (α12)s=(y1x2)/( y2x1 ), (α12)s愈大,则萃取剂的效果愈佳。 但(α12)s 过大会增加萃取精馏设备的投资费用。
(2)用气相色谱法快速测定关键组分在溶剂中的无限稀释的
活度系数和选择性。 (α12)s=(P1S γ1)/(P2S γ2 ) (3)从同系物中选择:与塔釜产品形成理想溶液。
若加料为饱和气体
D 1 x1 D ( 12 ) s x1 1 Rm 1 F F ( 12 ) s 1 x1 1 x1
R (1.2 2) Rm
29
⑦用Gilliland图求N ⑧萃取剂回收段理论级数的确定
x sD 1 1 lg ( ) x ( R 1 ) sn 1 R n 1 R lg ( R 1)

用正丁醇制备氯代正丁烷工艺概况及发展趋势

用正丁醇制备氯代正丁烷工艺概况及发展趋势

用正丁醇制备氯代正丁烷工艺概况及发展趋势摘要:介绍了生产氯代正丁烷的工艺,以及正丁醇制备氯代正丁烷的工艺,并介绍了氯代正丁烷的市场前景。

关键词:氯代正丁烷;工艺概况;发展氯代正丁烷是一种重要的精细化工原料,市场需求量大,应用广泛,特别是丁基锡系列衍生产品。

而丁基锡系列衍生产品涉及到人类生活的方方面面,具有品种繁多、用途广泛等特点,近年在农业、医药、纺织、防腐剂、塑料热稳定剂、聚氨酯催化剂等方面发展迅速。

因此,急需氯代正丁烷来满足市场的需求。

1、氯代正丁烷概况氯代正丁烷,又名正丁基氯,或1-氯正丁烷,是一种无色透明的液体。

凝固点-123℃,沸点78.6℃,密度(20/20℃) 0.8865g/cm3,分子式为C4H9Cl。

不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

与氧化剂能发生强烈反应。

受高热分解产生有毒的腐蚀性气体。

其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源引着回燃。

2、氯代正丁烷的应用氯代正丁烷是一种重要有机化工产品,其主要应用领域有下列几方面:(1)用于有机化工产品的生产:如合成阴离子聚化催化剂正丁基锂(SBS)的原料,用于制造月桂酸二丁基锡,四丁基锡、二丁基氧化锡和三丁基氧化锡等。

(2)在分析化学中:作为丁基化试剂制备丁基纤维素,也可作为烃基化剂用于其它有机合成。

(3)在医药工业领域:用于药物保太松的中间体以及动物驱虫剂等。

(4)用于合成橡胶工业:用作油脂橡胶和天然树脂聚乙酸乙烯酯的溶剂(5)在农药工业领域:主要用于合成农药腈菌唑。

3、氯代正丁烷的生产现状及市场前景据统计,国内外规模化生产氯代正丁烷的厂家有:岳阳石化(产能1000t/a)、宜兴昌吉利化工有限公司(产能1000t/a)、芳桥镇东方化工厂(产能200t/a)和上海第十五制药厂(产能100t/a)等。

由此可见,氯代正丁烷的整体产能不大,并且在2020年底,因长江大保护政策影响,政府进行区域职能调整,其中一家所在园区整体关闭,进而导致氯代正丁烷的生产远远满足不了国内大客户的需求。

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广东化工2018年第18期·106 · 第45卷总第380期萃取精馏法分离丁烷-丁烯研究进展肖延豹(中海沥青股份有限公司,山东滨州256600)[摘要]文章对萃取精馏分离丁烷/正丁烯的基本原理及工艺流程进行简要介绍,对国内外研究现状进行概述,指出该技术的关键是选择适宜的萃取剂及回流比,还简要分析该技术的发展趋势,最后展望该技术的发展应用前景。

[关键词]萃取精馏;丁烷;丁烯;研究现状[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2018)18-0106-02A Review of Extractive Distillation of Butane and ButeneXiao Yanbao(China Offshore Bitumen Co., Ltd., Binzhou 256600, China)Abstract: The principle and technological process of the extractive distillation of butane and butene were introduced in this paper. Then the research status both home and abroad was summarized. In addition, the key problems and the future development of the technology were pointed out. Finally the application prospect was also expected in this paper.Keywords: extractive distillation;butane;butene;research progress炼厂催化裂化装置和延迟焦化装置都有C4的产出,对C4馏分中各组分的合理利用日益受到重视。

一般说来,此C4馏分主要含有1,3-丁二烯、正丁烯(1-丁烯、2-顺丁烯、2-反丁烯)、异丁烯、正丁烷、异丁烷等,其中1,3-丁二烯可以通过萃取精馏的方式进行分离。

其余C4馏分中的异丁烯可以通过醚化装置与甲醇反应生成甲基叔丁基醚(MTBE)而得到利用,因此,剩余的问题是正丁烷和正丁烯的分离,以便充分利用正丁烯。

分离正丁烷和正丁烯其微观作用机理与分离丁烯和丁二烯类似,所以也可以采用萃取精馏的方法,因此深入研究萃取精馏分离丁烷与丁烯具有重要的现实意义。

本文拟从萃取精馏基本原理、丁烷丁烯萃取精馏研究现状、存在问题等角度出发探讨萃取精馏分离C4的特性。

1 萃取精馏原理萃取精馏就是选择某种溶剂加入到待分离的混合液中,改变待分离组分间的相对挥发度,使原先很难分离的混合液可以采用普通的精馏方法进行分离的一种特殊精馏技术。

在萃取精馏中加入的新组分称为溶剂或萃取剂,它不会与原来的各组分生成恒沸物,而能与待分离组分互溶;另外,萃取剂的沸点应高于原料液中各组分的沸点,在精馏时基本不汽化,可随釜液从塔釜排除,经处理后循环使用。

烷烃有饱和键,烯烃有双键,二烯烃有共轭双键,炔烃有三键,所以烷烃没有流动电子云,烯烃有一对流动电子云,二烯烃有两对具有更大流动性的电子云,炔烃有两对具有很大流动性的电子云。

当加入极性溶剂时,溶剂对电子云的吸引力不同。

电子云的流动性越大,其与极性分子的吸引力就越大,所以极性萃取剂对烃类挥发性的增加程度不同,从而可以将难分离的烃类分离[1]。

萃取精馏的原则流程如图1所示。

主要设备是萃取精馏塔,它由三段组成:底段、中段和顶段。

底段即提馏段,是指进料板以下的部分,其作用是提馏出轻组分,而溶剂则从塔釜排出;中段即精馏段,也称吸收区,是指进料板与溶剂加入板之间的区域,原料在加料板以气相进料时,在中段区域轻组分被提浓,气相中重组分则进入溶剂;顶段即溶剂回收(再生)段,是指溶剂加入板以上的部分,在此区域,轻组分与溶剂进行分离,使馏出物从塔顶引出之前将其中的溶剂浓度降低到很低的浓度,从而使溶剂得到回收。

溶剂与重组分一起自萃取精馏塔底部引出,然后送回溶剂回收塔。

在此塔内将重组分从溶剂中蒸出,溶剂自塔底引出,重新返回萃取精馏塔循环使用。

若进料是以液相加入萃取精馏塔,则除在上部加入板加入溶剂外还需将部分溶剂随进料液一起进塔,使精馏段和提馏段内保持溶剂浓度相同[2]。

萃取精馏塔溶剂回收塔新鲜料液循环溶剂重组分补充溶剂轻组分图1 萃取精馏装置的流程Fig.1 The process of the extractive distillation unit2 研究现状国内外对C4混合气中烷烃和烯烃萃取分离的研究比较多,有些已工业化。

C4烃类混合物中利用萃取蒸馏分离出丁二烯,利用反应精馏制取MTBE分离出异丁烯,剩余的C4组分主要有:正丁烷、异丁烷、正丁烯(1-丁烯,顺-2-丁烯,反-2-丁烯)。

1998年王红科等[3]介绍了黑龙江石油化工厂以吗啉-NFM为萃取剂精馏分离丁烷与正丁烯的工艺,探讨了剂油比、回流比、溶剂组成对生产工艺的影响。

该厂引进了德国克鲁勃公司开发的双组份溶剂萃取精馏分离丁烷-丁烯的方法(丁烯提浓),该工艺以对正丁烯溶解性好的吗啉及选择性好的NFM的混合液作为溶剂,该溶剂使C4中的烯烃及烷烃的饱和蒸汽压都有不同程度的降低,相对挥发度增加,从而可通过精馏而除去。

实践证明,丁烯提浓工艺达到了设计要求,具有一定操作弹性,正丁烯纯度达到97 %以上,收率在95 %以上,正丁烯中溶剂含量低于1×10-6。

1999年雷志刚等[1]借鉴在无水乙醇生产中采用添加加盐萃取精馏的方法,研究了在萃取精馏分离C4工艺中采用加盐萃取剂的方法。

实验及计算结果表明:加盐DMF比纯DMF从C4组分中分离出丁二烯的效果明显;使用加盐DMF萃取精馏更节能,再沸器与冷凝器比之纯DMF分别节省负荷17.5 %及8.0 %;加盐DMF法C4抽提对主要生产工艺过程无影响;对于分离非极性及弱极性体系,可以借鉴溶剂加盐提高相对挥发度从而达到萃取分离的目的。

其中,溶剂DMF为分析纯,盐为硫氰酸钠(NaSCN),经过脱水处理,以确保不含结晶水,抽提惰性气为高纯氮。

1999年刘斌等[4]介绍了黑龙江石油化工厂以吗啉-NFM为萃取剂精馏分离丁烷与正丁烯的工艺,正丁烯产品的收率及纯度均[收稿日期] 2018-07-18[作者简介] 肖延豹(1986-),男,山东省东营市人,中海沥青股份有限公司沥青作业区技术员,主要研究方向为石油炼制和化工。

2018年第18期广东化工第45卷总第380期 ·107 ·大于97 %,其中萃取剂的质量混合比为1︰1。

该工艺装置运行状况:总体运行较好,但正丁烯产品收率低于设计值,萃取剂消耗大,有些杂质在萃取剂中无法脱除。

2000年清华大学的雷志刚等[5]对萃取精馏分离丁烷-正丁烯的两种工艺流程(ACN法及DMF法)进行了计算对比,结果表明:DMF法流程较简单,只需三个塔;DMF法冷凝器及再沸器的能耗分别比ACN法的少33.7 %及22.7 %,综上认为DMF法萃取精馏分离丁烷-丁烯较优。

2000年烟台大学申请的专利[6]公开了采用一种萃取分离丁烷与丁烯的方法,该发明采用甲乙酮与极性溶剂氮-甲酰吗啉混合物作溶剂,萃取精馏分离丁烷与丁烯。

改善了塔内传质状况,提高了分离效率,减少了理论塔板数,降低了溶剂比,降低了塔釜操作温度。

2002年烟台大学的任万忠等[7]采用静态法测定了不同温度下纯C4烃(正丁烷、1-丁烯、顺-2-丁烯)在甲乙酮溶剂体系中的压力-组成(C4烃在体系中的质量分数)数据,分析表明:甲乙酮能降低丁烷与丁烯的饱和蒸汽压,并增大烷烃与烯烃间的相对挥发度,确定正丁烷与1-丁烯为分离关键组分,他们的相对挥发度为1.1~1.2。

2005年烟台大学的任万忠等[8]采用静态法测定了不同温度下纯C4烃(正丁烷、异丁烷、1-丁烯、顺-2-丁烯)在混合吗啉体系(吗啉和N-甲酰吗啉NFM)中的压力-组成(C4烃在体系中的质量分数)数据,分析表明:(1)混合吗啉体系能很好的降低纯C4烃的蒸汽压,并增大丁烯与丁烷间的相对挥发度,约为1.30~1.45;(2)吗啉体系中最佳配比为w(NFM)=40 %~50 %。

2005年清华大学的曹新波等[9]利用PRO2对丁烷/丁烯分离过程进行模拟,计算结果与生产数据吻合良好。

利用萃取蒸馏分离丁烷与丁烯已得到良好的工业应用,选用的萃取剂主要有:二甲基甲酰胺(DMF)、甲乙酮(MEK)、吗啉、N-甲酰吗啉(NFM)及其混合溶剂。

研究表明,吗啉及NFM是分离C4烷烃及烯烃的理想溶剂。

其中,NFM最早用于芳烃抽提,实验及工业实践证明,NFM性能优于环丁砜、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四甘醇、DMF 等传统溶剂。

黑龙江石油化工厂采用吗啉及NFM(1:1)萃取精馏提浓正丁烯,独山子某甲乙酮工厂采用MEK和NFM(1︰1)萃取精馏。

2005年丁爱华[10]简述了甲乙酮及N-甲酰吗啉混合物作萃取剂分离正丁烯-正丁烷的工艺。

主要有:德国克鲁勃公司选用了吗啉及氮甲酰吗啉混合物作萃取剂分离正丁烯和丁烷组分,二者的混合质量比为1︰1;日本瑞翁公司和法国IFP的二甲基甲酰胺(DMF)萃取精馏工艺已在国内多套丁二烯抽提和1-丁烯装置上应用;国内橡胶工业通常采用含水乙腈萃取精馏工艺脱除丁烯中的丁烷;烟台大学采用甲乙酮及氮甲酰吗啉混合物作萃取剂分离正丁烯和丁烷,二者质量比为1︰1,该技术先后在新疆、泰州、兰州炼化、哈石化、河北中捷等丁烯提浓装置投料试车成功。

2005年烟台大学提出该发明专利[11],采用乙腈与有机极性溶剂如氮-甲酰吗啉、吗啉、环丁砜、氮-甲基吡咯烷酮、N、N-二甲基甲酰胺等混合物作溶剂,用萃取精馏的方法分离丁烷与丁烯。

采用该技术,改善了塔内传质、提高了分离效率、减少了理论塔板数、降低了溶剂比、且降低了塔釜操作温度。

2007年新疆独山子天利公司申请的发明专利[12]公开了一种分离丁烷-丁烯的方法及装置。

装置包括普通原料预处理精馏塔、重组分萃取精馏塔、轻重组分萃取精馏塔和脱气塔。

该发明应用于从炼油厂C4组分中分离出丁烯与丁烷产品,能实现丁烯产品的高收率及高纯度,可降低萃取剂的用量。

萃取剂采用吗啉、氮甲酰吗啉、甲乙酮、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜中的一种或一种以上的混合物。

2010年中石化北京化工研究院公开了一种萃取精馏分离碳4的混合溶剂的方法[13],混合溶剂的主要组成是:N-甲基吡咯烷酮、无机盐和水。

可大大降低溶剂比,降低生产成本,降低塔釜温度,节省能耗与物耗。

2010年中石化北京化工研究院公开了利用裂解C4及炼厂C4资源制取乙烯、丙烯的方法[14],其中相关的萃取部分如下:(1)丁二烯抽提工艺采用现有已知的工艺技术,如以乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺等溶剂为萃取剂的丁二烯抽提工艺;可采用二段抽提工艺,也可采用选择加氢和萃取精馏相结合的一段抽提工艺;(2)丁烯抽提单元可采用乙腈、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、N-甲酰吗啉、吗啉等溶剂中的一种或几种溶剂作为萃取剂,本发明优选乙腈作为萃取剂。

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