丁二烯抽提工艺方法的比较与选择

1、丁二烯抽提工艺方法的比较与选择摘要丁二烯的加工利用水平和化工利用技术的发展对国家合成橡胶工业生 产的发展有着重要影响。丁二烯的生产可分为乙腊法、二甲基甲酰胺法和N 甲基毗咯烷酮法三种。不论是哪种溶剂，抽提工艺一般都米用两段萃取精 馏，即先用溶剂萃取丁二烯及炔烃，把它们与丁烷，丁烯馏分分开，再用 同一溶剂在炔烃萃取精馏塔中萃取掉炔烃，得到丁二烯馏分，丁二烯馏分 脱除轻重组分后，便得到丁二烯。三种方法都有各自的特点，在选择生产 丁二烯的方法时，要详细比较各自的优缺点，选择出最适合的工艺方法。 关键词：丁二烯工艺；溶剂；抽提1丁二烯的简介丁二烯，通常是指1,3-丁二烯，又称乙烯基乙烯,分子式C4H6

2、，无色气体。熔点1089C, 沸点4.41C,微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、氯仿、等有机溶剂。丁二烯在常温常压下 为无色而略带大蒜味的气体，易液化，易燃，聚合。丁二烯具有麻醉和刺激作用，可能引起 遗传缺陷，可致癌。丁二烯是碳四馏分中最重要的组分，是石油化工的基本原料之一， 在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯，世界丁二烯主要用于合成橡胶以及 ABS树脂等。2 丁二烯的生产方法我国丁二烯的生产经历了酒精接触分解、丁烯或丁烷氧化脱氢和蒸气裂解制乙烯联 产C4抽提分离三个发展阶段。C4抽提分离这种方法价格低廉，经济上占优势，是目 前世界上丁二烯的主要来源。只有少数一些丁烷、丁烯资源丰富的国家采

3、用脱氢法。目 前我国正在运行的丁二烯生产装置，绝大多数都是随着乙烯工业的发展而逐步配套建设 起来的12.1乙腈法乙腈法（ACN法）乙腊法以含水10%左右的乙腊为溶剂，由两段萃取精馏、两段普通精馏、和溶剂 回收等工艺单元组成。原料裂解碳四第一萃取精馏塔，与塔顶来的乙腊接触。丁烷、丁 烯、反丁烯-2等从塔顶馏出，塔底含丁二烯和重组分的乙腊溶液由釜液泵送至汽提塔将 烃类组分从乙腊溶液中汽提出来。汽提塔中部炔烃浓度最高，侧线采出送入炔烃闪蒸塔 汽提塔釜液由汽提塔釜液泵打出，作为循环溶剂。1、3 丁二烯与其相对挥发度接近的甲 基乙炔及其他杂质从丁二烯萃取塔塔顶馏出，塔顶蒸汽冷凝后送至精致部分。从汽提塔

4、侧线采出的炔烃由测线闪蒸塔脱除。由第二萃取精馏塔顶部馏出的粗丁二烯进入丁二烯 水洗塔，洗去其中的乙腊成分。经洗涤后的粗丁二烯进入脱轻塔。拖去甲基乙炔和水， 因为甲基乙炔可以分解爆炸，所以加入一萃的丁烷、丁烯。在脱重塔，顺-2-丁烯、1， 2-丁二烯从塔底脱除。2.2二甲基甲酰胺法（DMF法）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、顺丁烯等杂质，得

5、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。2.3 N-甲基毗咯烷酮法（NMP法）NMP法生产工艺主要包括萃取蒸馏、脱气和蒸馏以及溶剂再生工序。裂解C4进入 含N-甲基毗咯烷酮萃取剂的洗涤塔底部，丁二烯和易溶解的组分及部分丁烷和丁烯被 吸收，丁烷和丁烯从塔顶排出3。主洗塔底部的富溶剂进入精馏塔，用丁二烯、丙二烯 和乙炔把溶剂吸收的丁烷和丁烯置换出来。粗丁二烯由后洗塔塔顶蒸出进入蒸馏工序， 塔釜富溶剂返回精馏塔中。精馏塔釜的富溶剂先进入闪蒸罐中部分脱气，再进人脱气塔 脱烃，烃经进入循环压缩机后返回精馏塔底部。从后洗塔出来的粗丁二烯在脱

6、轻塔脱除 甲基乙炔，再由脱重塔中脱除1，2-丁二烯和C5,塔顶得到丁二烯产品。3三种方法的比较与选择采用乙腊法生产丁二烯的优点有：（1）沸点低，萃取、汽提操作温度低，丁二烯不 容易自聚；（2）汽提可在高压下操作，省去了丁二烯气体压缩机，减少了投资；（3）能耗低与其他两种方法；（4）微弱毒性，对碳钢腐蚀性小。但是丁二烯分别与正丁烷、丁 二烯二聚物等形成共沸物，溶剂精制过程复杂，操作费用高，蒸气压力高，随尾气排出 的溶剂损失大，而且用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长。DMF法对原料C 4的适应性强，该法生产能力大，工艺成熟，成本低，安全性好、 溶剂热稳定性和化学稳定性良好，节能效果较好，产品、副

7、产品回收率高。DMF法需 要的循环溶剂量小，因为对丁二烯的溶解能力及选择性比其他溶剂高4由于其沸点高， 萃取塔及解吸塔的操作温度都较高，易引起双烯烃和炔烃的聚合；但在水分存在下会分 解生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蚀性。N-甲基毗咯烷酮法的溶剂选择性较高，毒性很小，腐蚀性小，再运转中溶剂损失小。 装置可全部采用普通碳钢。并且NMP法可得到高质量的丁二烯，产品纯度高，流程简 单，操作方便，投资较低，经济效益高。但是进入到稀释蒸汽发生系统的裂解汽油会发 生聚合，堵塞换热器、管线及设备，给生产带来极大的危害。4结论通过ACN、DMF和NMP这三种工艺的对比可以看出，这三种工艺各有优势及不足。 但综合来看,ACN工艺还是优于其它2种工艺，尤其在建设费用、流程集成、安全环保 和装置的能耗等方面具有明显的优势。事实上，近年来ACN工艺越来越受到人们的认 可，发展速度也最快。参考文献李淑培.