DMF抽提丁二烯装置工艺技术标准规范

1、一、概况说明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 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

2、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

3、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

4、，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。5、装置概况一览表- 1 - /

5、44DMF 抽提丁二烯装置概况一览表项目单位内容项目单位内容项目单位内容产品名称丁二烯装置定员人60合同 有效期10 年建设开始时间1974.06.05占地面积公顷1.85合同总价元8，300， 000建设竣工时间1975.12建筑面积m26000设计单位北京石化总厂设计院投产日期1976.05.18专利公司名日本瑞翁扩建日期1986设计能力45000施工单位石化部第五石化建设公司改造后能力吨/年53000实际最大能力吨 / 年75000项目名称轻柴油为原料生产乙烯、丙烯、丁二烯成套设备合同（ CJ7205）总投资万元3854.62合同生效期1972 年 12 月 25 日二、工艺路线1、生产

6、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

7、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、本装置的工艺路线特点及其与国内、外先进水平对比2.1 不同工艺路线的特点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（ GPB）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

8、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ACN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。 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。GPB 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

9、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

10、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。2.2 、本装置特点及与先进水平的比较 燕化抽提装置自投产以来，在对引进技术进行消化吸收的同时，积极进行技术创新，对工艺路 线进行优化改造。与原工艺相比，具有以下特点：对镍系顺丁橡胶适应性好；流程工艺得到进一步 优化；有比较完善的防止丁二烯自聚技术：较好的环保措施等等。自从装置投产以来运行一直比较 稳定，各项生产指标基本上保持在国内领先水平。燕化丁二烯抽提装置是国内第一套引进的同类装置，与国内外同类装置相比，一个突出的特点 是产品能耗较高。这主要是由于设计原因造成的。与后续引进的同类装置相比，燕化丁二烯抽提装

11、置第一萃取精馏塔约少 60 块板，回流比、溶剂比较高。燕化 DMF 抽提丁二烯抽提装置产品设计单 耗为 339 千克标油 /吨，而扬子、齐鲁等装置设计能耗只有236 千克标油 /吨。但是，经过不断的优化流程和工艺条件，燕化抽提装置能耗也不断地降低，在高负荷生产的情况下，产品能耗现在基本保 持在低于 250 千克标油 /吨产品的水平，与其它装置实际消耗基本持平。3、物料平衡入方出方项目物料量项目产品及副产品 kg/h收率%设计值2007 实际设计值2007 实际设计值2007 实际碳四105000150605丁二烯45000708799798.3丁烷丁烯5743268789尾气22982407其

12、它2702069三、工艺流程及平面布置1、装置工艺流程图（见附图）- 3 - / 442、工艺流程说明GPB（ 日本瑞翁公司萃取精馏分离丁二烯方法的简称）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。第一萃取精馏部分（ 1）在 DMF 存在下，

13、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

14、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

15、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。GPB 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

16、。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 E

17、A-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。大部分冷凝的溶剂作为回流返回第一汽提塔顶部，剩余的溶剂则送往溶剂净化部分（ DA-108 ） 脱除其水、丁二烯二聚物等低沸点杂质。第一汽提塔塔釜排出的热溶剂， 其热能首先作为第一萃取精馏塔溶剂再沸器 （EA-103 ）的热源， 其次才作为第二精馏塔溶剂再沸器（ EA-128 ）和原料蒸发器（ EA-101 ）以及第一精馏塔再沸器（ EA 117）的热源加以回收。（ 6）冷却的烃类经丁二烯气体压缩机（ GB-10

18、1 ）压缩后送往第二萃取精馏塔（ DA-103 ），其中 一部分如前所述返回第一萃取精馏塔塔底。 在使用两段螺杆压缩机时， 压缩机气体温度应保持在 80 以下；以免丁二烯聚合。出于同样理由，排出压力应保持在 0.6MPa 以下。（ 7）预汽提塔（ DA-110 ）投入使用时，原先第一萃取精馏塔（DA-101b ）塔底釜液不再进入DA 102 塔，而是借助两塔的压力差送到预汽提塔，预汽提塔塔顶烃类直接进入第二萃取精馏塔的 第五十七块塔板上，预汽提塔釜液（ DMF+ 烃）借助压差进入 DA 102 塔汽提。预汽提塔正常情况塔压控制在 0.35MPa （G）塔顶温度控制在 5055。 第二萃取精馏部

19、分（ 1）这部分的设备有：装有 62 块塔板的第二萃取精馏塔（ DA-103 ）；装有 11块塔板的丁二烯 回收塔（ DA-104 ）和装有 20 块塔板的第二汽提塔（ DA-105 ）。第二萃取精馏塔的进料气中主要含丁二烯和在 DMF 中比丁二烯更易溶的组份，如乙烯基乙炔、 乙基乙炔、丁二烯 1， 2、 C5 烃以及甲基乙炔。甲基乙炔在 DMF 中的相对挥发度与丁二烯 1，3 接近，因此大部分甲基乙炔不在这部分脱除， 而是送往下一步的精馏部分。一些文献提到乙烯基乙炔与顺丁烯 2 能在精馏时生成共沸混合物，因此在精馏前应将前者完 全脱除。所幸乙烯基乙炔能在第二萃取精馏部分轻易脱除。乙基乙炔、丁

20、二烯1，2 等其它组份利用增加回流量的方法，也能在这部分脱除。 GPB 法系以最经济的操作方法在第二萃取精馏部分将全 部的乙烯基乙炔与部分易溶组分一起脱除，剩余易溶组分则在精馏部分轻而易举的脱除。（ 2）将用于第一萃取精馏塔的同样溶剂，用泵送入第二萃取精馏塔（DA-103 ）从顶部向下数的第 11块塔板。顶部的 10 块塔板用于完全脱除馏出物中的溶剂。这与第一萃取精馏部分的作用一 样。塔顶馏出物主要是丁二烯以及少量在第一萃取精馏部分未脱除的杂质， 经 EA-109 冷凝后供回流 使用，其余则送往精馏部分进行最终精馏。（3）在 135和 0.35MPa（表压）下操作的 DA-103 ，在其塔釜排

21、出的溶剂中仍含有相当量的丁- 5 - / 44 二烯。因此应将溶剂送于稍高于常压下操作的丁二烯回收塔（ DA-104 ）。至于第二萃取精馏塔塔底 溶剂的热量，首先在 EA110 中与塔的低温物料进行热交换，作为塔底热源加以利用，然后溶剂借 DA-103 和 DA-104 间压差送至 DA-104 。（ 4）丁二烯回收塔（ DA-104 ）塔顶馏出物主要含有丁二烯 1， 3 和一些烃类的气体，返回压 缩机一段入口后，经压缩机再送往第二萃取精馏塔。（ 5）丁二烯回收塔塔釜的溶剂用泵送至第二汽提塔（DA-105 ）的第 10块塔板，将其中烃类从溶剂中汽提出来。第二汽提塔再沸器 （EA-115 ）的热

22、能由蒸汽供给，塔底溶剂用泵送出供循环使用。由于乙烯基乙炔不稳，冬季易于冷凝，因此，第二汽提塔塔顶馏出气可用第一萃取精馏部分的 丁烷丁烯馏分进行稀释，用以降低馏出气中乙烯基乙炔含量。然后将稀释的馏出气送往液化气站。此塔顶的 9 块塔板用于回收馏出物中的 DMF 。此外，第二汽提塔回流液中含DMF ，应将其中的一部分送往溶剂净化部分，以除去水、丁二烯二聚物等比 DMF 沸点低的物质。丁二烯净化部分（精馏部分）（1）虽然 C4 原料中大部分杂质经第一和第二萃取精馏后业已脱除，但在溶液中仍含有与丁二 烯 1，3 相比，其相对挥发度接近于 1.0 的杂质。这些杂质在装有 60 块塔板的第一精馏塔 （DA

23、-106 ） 和装有 85 块塔板的第二精馏塔（ DA-107 ）中即可脱除。由于从第二萃取塔采出的粗丁二烯中含有 微量的二甲胺，因此增设了洗胺塔（ DA-109 ），粗丁二烯由塔底送入，冷凝水经过 EA-130 冷却进入 塔顶，塔内采取液液逆流萃取方法除去二甲胺，粗丁二烯由塔顶采出进入 DA-106 塔洗胺水从塔底 采出送到污水场， DA-109 塔操作压力 0.5MPa （G）温度 35-50。（ 2）甲基乙炔在第一精馏塔（ DA-106 ）中脱除。操作压力为 0.42 MPa（G）以下。 C4原料中 甲基乙炔含量越大，丁二烯在塔顶馏出的损耗也越大。塔顶馏出物经冷凝后大部分作为回流返回塔内

24、， 小部分以含甲基乙炔气与 DA 105 排出的高级 炔烃混合后， 作为燃料。 汽提塔塔底热溶剂经第一和第二次热回收后， 在用于此塔再沸器。 少量 TBC 从塔顶加入作为丁二烯阻聚剂，釜液则送往第二精馏塔。第一精馏塔进料中含有少量水， 与丁二烯形成共沸物而被脱除。 C4 原料中水的含量由进料中的 40 60PPm降至塔底产品中的 10PPm以下。这部分余留的水，在第一精馏塔回流罐（FA-105）中待浓缩至 1200PPm 的饱和含量时，再排入下水道。（ 3）第二精馏塔（ DA-107 ）用于脱除未能在第一和第二萃取精馏部分脱除的顺丁烯2、丁二烯 1， 2、乙基乙炔以及 C5 烃类。塔顶馏出物经

25、冷凝后作为回流和产品丁二烯，后者经产品丁二烯冷却器（ EA-120 ）再行冷却。 在进入第二精馏塔回流冷凝器（ EA-118b 、c）之前，应在塔顶馏出物中加入阻聚剂（ TBC ）以防止 端基聚合物的生成。釜液经废 C4、C5蒸发器（ EA-201 ）汽化后至 EA 301冷却流入 FA301 回收 利用。关于 DA-107 塔底两台再沸器的热源，第二精馏塔再沸器（ EA-119 ）应使用从各蒸汽再沸器收 集在冷凝水罐（ FA-113 ）的 STC（蒸汽疏水冷凝水） ，从 EA 105 回收的热以及通向通向蒸汽凝液 喷射器（ EE-101）的蒸汽。溶剂净化部分（ 1）萃取精馏部分的循环溶剂在此

26、净化。工艺过程中排放的被污染的DMF 也在此净化。因此，溶剂是否要经过高沸物和低沸物的脱除或只是经过其中之一，视溶剂所含杂质而定。这 些溶剂通常是为以下几类：（ a）通过溶剂再生釜（ EA-124A/B ）脱除高沸物。约为萃取精馏用的循环溶剂量的0.5。（ b）通过溶剂精制塔（ DA-108 ）只脱除低沸物。约为循环溶剂量的 0.7（体积），从第一、 二汽提塔回流中抽出。（ c）通过上述两种再生过程。工艺排液受罐（ FA-112）收集的溶剂。 必要时，第二汽提塔顶冷凝液可送往溶剂精制塔。（ 2）丁二烯二聚物和由原料带入的水，是在装有30 块塔板的常压操作的溶剂精制塔中脱除。冷凝液在倾析器（ F

27、A-107 ）中分离为油（二聚物）和水，其中水排入清污分流管线，油则作为燃料 用。塔釜釜液不含聚合物，可将其送往精制溶剂受罐（FA-110 ）作为泵的密封溶剂。（ 3）脱除高沸物时， DMF 是在减压下回收。含焦油的 DMF 连续排入溶剂再生釜后，日久则焦 油富集，当停止将其排入再生釜时，以间歇蒸馏方式就可以将其回收。收回的 DMF 送往精制溶剂受槽，作机械密封使用，或送往溶剂储罐（ FB-101 ）用作循环溶剂。 焦油则排入桶中。3、装置的平面分布抽提装置平面分布图四、主要原材料的性质及控制指标主要原材料性质、控制项目、控制指标及来源序原材料主要物理、化学性质控制指标来源用量号名称（吨/单位

28、设计指标控制指标年）1碳四碳四原料是一种混合物在常温Wt%BD-1 ， 343.8C30.5乙烯裂解150000常压下是无色有特殊气味的气VA 1.0C50.5副产或者体，液体碳四易挥发，闪点低，EA0.3C499.5外购属于易燃易爆物质、有轻微的C30.5毒性C50.5五、产品、副产品的性质及质量控制指标所有产品、副产品的性质及质量控制指标序产品主要物理、化学性质控制指标主要用途分析产量- 7 - / 44号名称单位设计指标控制指标方法吨/年1丁烷是一种混合物，主要是Wt%BD-1,3 0BD-1,3 0.用作生产Q/SHYSS0575000丁烯正异丁烷，正异丁烯，顺、反丁烯。在常温常.3（

29、年产丁3丁 烯 -1MTBED11-2001（年产丁二压下是无色有特殊气味二 烯 4.5烯 7.5 万的原料或的气体，加压后可液化，万吨 ）吨）用作燃料极易挥发，闪点低，属易燃易爆物质，毒性轻微2丁CH2=CH-CH=CH2Wt%纯度纯度用于本厂Q/SHYSS0573000二分子量： 54.09； UN 编99.5%99.5%生产合成D12-2001烯号 ： 1010 ； CAS 号 ：PPm炔烃 20炔烃 20橡胶 ,顺丁Q/SHYSS05106-99-0 ； 危 险货 物编（其中（其中胶、D12-2001号： 21022； RTECS 号：PPmVA5)VA5)SBS 、Q/SHYSS05

30、E19270000 ；IMDG 规则PPm水值 20水值 20SSBR 、D13-2001页码： 2110；爆炸极限：胺值 11,2-LPBQ/SHYSS051.4-16.3%（V%） ；在常温 常压下为无色而略带大 蒜味的气体，在常压下 低于 -4.41时为无色透 明液体 ,液体丁二烯极易 挥发 ;属易燃易爆物质 , 微溶于水和醇 , 易溶于有 机溶剂 ,有麻醉性等D03-2001六、辅助原材料的物理、化学性质及控制指标1、辅助原材料的物理、化学性质及质量指标序号名称主要物理、化学性质质量指标生产厂家消耗量T/年1二甲基甲 酰胺 （DMF）分子式（ CH3 ） 2NCHO ；分 子量：73.

31、10；CAS 号：68-12-2 ； UN 编号： 2265；危险货物编 号 ： 33627 ； RTECS 号 ： LQ2100000 ；IMDC 规则页码： 3335； 闪 点 67 ；密 度 ： 0.94350.9450；爆炸极限： 2.2 15.2（V%） ；具有热稳定 性、高沸点、高闪点、对广大 的有机和无机物具有高溶解 度无色透明液体，无机械杂质 纯度 98% 水含量 0.2% （ 均为 wt%）PH 值 :6.5 9.0河北乐亭 丰泽有机 化工有限 公司652糠醛 （化学品 A）学名： - 呋喃甲醛；分子式 C4H3OCHO ；分子量： 96.09 ； CAS 号： 98-01-

32、1； UN 编号： 1199；危险货物编号： 33581 ； RTECS 号：LT7000000 ；IMDC 规则页码： 3347；闪点 140； 密度：1.160；爆炸极限： 2.1 19.3（V%） ；糠醛具有苦杏仁气 味，其蒸汽能与空气形成爆炸 性混合物，在光和热的作用 下，与空气接触会逐渐氧化， 变成棕色无色透明液体纯度 99.5% 水含量 0.2%（ 均为 wt%） 总酸度 （KOH mg/g） 0.5河北省无 极县呋喃 化工有限 公司453硅油 （化学品 B）分子量根据其中的甲基、 乙基 等含量的不同而变化；粘度 10000 1000 2/s（25）； 折光率 1.401 1.40

33、5 化学性 质稳定，不溶于水，能容于苯、 甲苯，无腐蚀性运动粘度 100001000 2/s(25)；密度 :0.960 0.975(d,25 )化工部成 都有机硅 研究中心 实验厂5序号名称主要物理、化学性质质量指标生产厂家消耗量T/年- 9 - / 444亚硝酸钠 (化学品 C)分子式 NaNO2 ；分子量： 69.01； CAS 号： 7632-00-0 ；UN 编号： 1500 ；危险货物编号： 51525； RTECS 号 :RA1225000;IMDG 规 则页码 :5181；熔点 271 ;密度： 2.17；分解点： 320;易溶于水 , 遇酸分解产生亚硝酸 ,吸湿性强 , 暴露

34、在空气中会被氧化而变质 , 助燃 ,与碳末或硫酸混合时能引 起燃烧和爆炸同时产生二氧化 碳.微黄色斜方晶体， 纯度 98.0% 水含量 2.5% 水中不容物 0.1% 硝酸钠 1.9%太原欣力 化学品有 限公司1.55对叔丁基 邻苯二酚 (TBC)分子式 (CH3)3CC6H3(OH)2 ；分 子量：166.22 ；CAS 号：98-29-3 ； RTECS 号 :UX1400000; 熔 点 52.57;沸点 285;闪点 130 ; 密度 1.049;与空气接触后易氧化 变成黄褐色及深褐色 ,溶于乙醚 乙醇和丙酮 ,在 80时微溶于水纯度 98.0% 结晶体 50 燕化实业 开发总公 司2

35、46甲苯分子式 :CH3C6H5; 分子量 :92.14 ;CAS 号:108-88-3;UN 编号 :1294; 危险货物编号 32052;RTECS:XS5250000;IMDG 规则页码 :3285;沸点 110.63 ;密 度 0.87;爆炸极限 1.2-7.0(%); 不 溶于水 ,溶于乙醇、 乙醚、易挥发、 燃烧和爆炸无色透明液体，无机械杂 质、游离水、 初馏点 110.3； 终馏点 111.0 密度 :0.865-0.868(d,20 ); 苯 0.10%;C8 芳烃 0.10% 非芳烃 0.25%东炼2002、辅助原料的作用及用量二甲基甲酰 (DMF )：萃取剂， 分离过程中加

36、入的新组分。它的加入使碳四中各组分的相对挥发 度发生明显的变化，使物料中难以用普通精馏方法分离的组分得以有效的分开。糠醛(化学品 A)：是一种阻聚剂，它和系统中产生的焦油组成复合阻聚剂。防止萃取系统中丁 二烯热聚物的产生，循环溶剂中的糠醛和焦油的总含量应保持在3-5%之间。硅油(化学品 B)：是一种消泡剂，减少和 DMF 接触时产生的泡沫，减少雾沫夹带，提高传质 效果。通常循环溶剂中硅油含量为 3-4PPm；但如果溶剂中焦油含量较高， 则硅油进入量可适当减少。亚硝酸钠(化学品 C)：是一种除氧剂，利用其还原性，可以有效地除去系统中进入的微量氧， 防止萃取系统中产生丁二烯热聚物。每两天向溶剂中加

37、入 10-15 公斤。TBC ：精馏系统中的阻聚剂，利用其强还原性除去丁二烯系统中的自由离子或游离基，防止自聚。甲苯：作为硅油和 TBC 的稀释剂或溶剂使用。七、工艺控制1、主要工艺条件一览表序号项目名称仪表位号单位设计指标控制指标1原料蒸发罐进料量FICA-103t/h13.13514.0-19.52EA-101 溶剂出口温度TI-500-360653EA-101 热溶剂压力PICA-102MPa0.200.204DA-101B 塔釜温度TICA-10213013025DA-101A 塔釜温度TR-100-466786DA-101A 塔至 B 塔流量FRC-109T/H128150-2007

38、DA-101A 塔顶温度TR-100-542.138-448DA-101A 的压力降PdRA-104MPa0.060.099DA-101A 塔顶压力PICA-105MPa0.390.3910FA-102 温度TR-100-640.332-4011DA-101 回流量FIC-112T/H14.714-1812丁烷丁烯（ BBR ）量FIS-113T/H7.06.0-10.013DA-101 溶剂进料量FIC-107T/H92120-14814DA-110 塔顶压力PRCA-135MPa-0.3-0.415DA-102 塔底温度TI-500-8163163316DA-102 塔底压力PI-106M

39、Pa0.030.04517DA-102 塔第 8 块塔板温 度TR-200-114016018EA-106 出口气体温度TRC-1124038-4319FA-103 罐液位LICA-10815-5020DA-102 塔回流量FI-117T/H4.64.0-6.5- 11 - / 4421EA-107 温度TIC-103120120序号项目名称仪表位号单位设计指标控制指标22GB-101 入口压力PICA-107MPa0.0050.0123GB-101 一段出口温度TRA-200-3808024EA-129 出口温度TICA-104404125GB-101 一段出口压力PI-123MPa0.21

40、0.2126GB-101 二段出口温度TRA-200-4808027GB-101 二段出口压力PICA-108MPa0.600.55-0.628DA-101B 返回气量FR-122T/H1.643-529GB-101 氮气密封压力PIC-126MPa0.150.13-0.1830GB-101 氮气排出压力PIC-127MPa0.0020.00231DA-103 碳四进料量FRCA-120T/H6.884.0-10.032DA-103 塔底温度TICA-105125-135125-13733DA-103 溶剂进料量FIC-121T/H11.7513-1834DA-103 塔底压力PI-109MP

41、a0.390.3935DA-103 第 62 块板温度TI-500-12677336DA-103 第 61 块板温度TI-500-13606637DA-103 塔顶温度TI-500-1541.434-4338DA-103 塔顶压力PICA-110MPa0.350.3539FA-104 温度TI-500-1740.027-4040DA-103 回流量FIC-124T/H7.647.5-13.541DA-103 塔顶采出量FI-125T/H5.877.0-11.042DA-104 塔底温度TICA-107120-145120-14743DA-104 塔底压力PI-111MPa0.030.0444D

42、A-104 塔顶气体流量FI-119Nm3/h740500-1400序号项目名称仪表位号单位设计指标控制指标45DA-105 塔底温度TI-500-21163155-16646DA-105 塔底压力PI-112MPa0.030.0447DA-105 塔顶温度TR-300-2130100-14548DA-105 回流量FI-170T/H2.111.5-2.849DA-105 塔顶尾气量FR-133kg/h226100-30050DA-105 塔尾气稀释量FIC-129kg/h250100-35051DA-109 塔界面LICA-14010-2052DA-109 塔顶压力PT-125MPa0.50

43、0.5253DA-109 塔洗胺水量FIC-178T/H3.5-4.52.0-4.554DA-109 塔顶温度TI-500-464025-4055DA-106 塔底温度TI-500-245042556DA-106 塔底压力PIA-123MPa0.450.4557EA-117 热溶剂流量FIC-134t/h38.440-6058DA-106 塔顶温度TR-300-341.830-4259DA-106 塔顶压力PICA-114MPa0.420.34-0.4260FA-105 罐温度TR-300-3kg/h37.537.561FA-105 罐液位LICA-11950-8062DA-106 塔回流量F

44、I-135t/h8.818.0-1563DA-106 尾气流量FIC-137kg/h4010-4064DA-107 塔底温度TR-300-562.262.265DA-107 塔底压力PIA-116MPa0.460.4666DA-107 塔顶压力PICA-117MPa0.350.35 0.052、物料流程图及主要物流控制指标2.1、物料流程图 （见附页 ）2.2 、主要物流控制指标- 13 - / 44主要物流控制指标（以年产丁二稀 6 万吨计）序号物流项目单位1234567891物流名称碳四进料DA-101 溶剂 量丁烷丁烯DA-103 塔溶 剂量DA-103 塔顶 采出DA-105 塔顶 尾

45、气DA-106 塔顶 尾气产品丁二烯DA-107 塔底 废液2物 流 组 成C3Wt %0.070.14C4H102.805.97n,i-C4H836.9578.00t-C4H84.8010.10.050.000.05c-C4H83.705.672.102.440.020.2572.59BD-1.350.500.2197.1258.2265.0099.704.94MA0.080.1634.98BD-1.20.200.3915.31EA0.200.058.500.004.00VA0.6029.27C50.100.131.575.19二聚0.050.05化A2.002.00H200.050.05D

46、MF95.4095.40100.0100.0焦油2.502.503物流总量Kg/ h15500126.07270.214.07909.0317.835.57671.0202.53、工艺控制过程3.1 、产品主要质量指标、影响因素及工艺调节原理和控制方法抽提装置产品丁二烯质量指标： 丁二烯 -1.3 纯度 99.5%、 总炔 20PPm（其中 VA 5PPm）、 水值 20PPm、胺值 1PPm。产品不合格表现及处理方法：产品名称不合格表现原因消除方法丁二烯纯度 99.5%反丁烯 -2 含量高增加 DA-101b 压缩机返回量顺丁烯 -2 含量高增加 DA-101b 压缩机返回量加大 DA-10

47、7 塔回流量加大 DA-107 釜液排放总炔 20PPm乙基乙炔含量高加强第二萃取塔的操作 增大 DA-107 塔釜排放量乙烯基乙炔5PPmDA-103 塔萃取效果不好加强第二萃取塔的操作，适当调整溶剂、回流量DA-102 、 DA-105 、DA-108 塔 釜温低，解析不干净加强操作，适当调整溶剂量，保证塔釜温度产品水值20PPm回流罐排水不及时 回流量不足加强 DA-106 排水，增加排水频次 适当增大回流量物料停留时间短提高回流罐液位，延长停留时间进料中夹带游离水稳定洗胺塔操作，降低烯水界面，防止游离水进入 DA-106 塔胺值 1PPm洗胺塔进水量不足或洗胺塔烯水界面过低适当增加进水

48、量，提高洗胺塔烯水界面DA-103 塔 物 料 直 接 进 入DA-106 塔物料经 DA-109 塔洗胺后再进入DA-1063.2 、原料质量指标的变化对产品质量的影响及工艺调节原理与方法碳四中的丁二烯 -1,3、EA 、 VA 、顺丁烯 -2、反丁烯 -2 等组份含量的变化对产品质量都有一定的 影响， 调节不及时就会影响产品的纯度及炔烃含量。丁二烯 -1,3、顺丁烯 -2、反丁烯 -2 等组份含量的变化 ,会影响到产品的纯度。可以通过调节压缩- 15 - / 44机返回量、第一萃取塔溶剂量、第二精馏塔回流量和塔釜排放量来保证产品质量。EA 、VA 含量的升高，会使产品中的炔烃含量超标。可以

49、通过加大第二萃取塔溶剂量、适当调 整第二萃取塔回流量、降低丁二烯回收塔温度、增大第二精馏塔塔釜排放量来调节产品质量。3.3 、主要工艺条件的变化对产品质量的影响第一萃取塔（ DA-101 ）：压缩机返回量的减小和溶剂量的增大，都会使第二萃取塔粗丁二烯中 的顺、反丁稀甚至是丁烷丁稀含量上升，从而影响到产品的纯度；压缩机返回量的增加和溶剂量的 减小，又会使副产品中丁二烯含量上升，丁二烯损失增加。第一汽提塔（ DA-102 ）：通过调节塔底蒸汽量来调节回流量。正常生产时，回流量不应低于溶 剂进料量的 4% ，塔中温度不应低于 120，否则，将难以保证将溶剂中的碳四解析干净，使产品中 的炔烃超标，第二萃取塔（ DA-103 ）：塔釜温度过高、溶解量或回流量不足，都会使产品中的炔烃特别是乙 烯基乙炔超标；反之，溶剂量、回流量过大，又会使产品能耗升高。丁二烯回收塔（ DA-104 ）：塔釜温度低，丁二烯损失大；反之，可使丁二烯损失减小，但对第 二萃取塔脱炔带来压力。第一普通精馏塔（ DA-106 ）：塔釜加热量不足，会使回流量达不到要求，产品水值无法保证。第二普通精流塔（ DA-107 ）：回流