丁二烯国内外研究现状
时间:2017-05-24 22:33 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前，世界丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到，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。另一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到，该方法只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。世界上从裂解C4馏分抽提丁二烯以萃取精馏法为主，根据所用溶剂的不同生产方法主要有乙腈法（ACN法）、二甲基甲酰胺法（DMF法）和N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）3种。吉林化学工业公司有机合成厂丁二烯车间是采用乙睛法生产丁二烯的，其年产量为4万吨，产品质量均达国家一级品标准。9124 (1) 乙腈法(ACN法) 该法最早由美国Shell公司开发成功，并于1956年实现工业化生产。它以含水10%的ACN为溶剂，由萃取、闪蒸、压缩、高压解吸、低压解吸和溶剂回收等工艺单元组成。该法对含炔烃较高的原料需加氢处理，或采用精密精馏、两段萃取才能得到较高纯度的丁二烯。该方法以意大利SIR工艺和日本JSR工艺为代表。意大利SIR工艺以含水5%的ACN为溶剂，采用5塔流程(氨洗塔、第一萃取精馏塔、第二萃取精馏塔、脱轻塔和脱重塔)。日本JRS工艺以含水10%的ACN为溶剂，采用两段萃取蒸馏。采用ACN法生产丁二烯的特点是沸点低，萃取、汽提操作温度低，易防止丁二烯自聚；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；粘度低，塔板效率高，实际塔板数少；微弱毒性，在操作条件下对碳钢腐蚀性小；分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物，致使溶剂精制过程较为复杂，操作费用高；蒸汽压高，随尾气排出的溶剂损失大；用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长。 (2) 二甲基甲酰胺法(DMF法) DMF法又名GPB法,由日本瑞翁(Geon)公司于1965年实现工业化生产，并建成一套4.5万t/a生产装置。该生产工艺包括四个工序，即第一萃取蒸馏工序、第二萃取蒸馏工序、精馏工序和溶剂回收工序。DMF法工艺的特点是对原料C4的适应性强，丁二烯含量在15%-60%范围内都可生产出合格的丁二烯产品；生产能力大，成本低，工艺成熟，安全性好、节能效果较好，产品、副产品回收率高达97%；由于DMF对丁二烯的溶解能力及选择性比其他溶剂高，所以循环溶剂量较小，溶剂消耗量低；无水DMF可与任何比例的C4馏分互溶，因而避免了萃取塔中的分层现象；DMF与任何C4馏分都不会形成共沸物，有利于烃和溶剂的分离；但由于其沸点较高，溶剂损失小。热稳定性和化学稳定性良好，无水存在下对碳钢无腐蚀性。但由于其沸点高，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；DMF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。 (3) N-甲基吡咯烷酮法(NMP法) N-甲基吡咯烷酮法由德国BASF公司开发成功，并于1968年实现工业化生产，建成一套7.5万t/a生产装置。其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[2]。NMP法工艺的特点是溶剂性能优良，毒性低，可生物降解，腐蚀性低；原料范围较广，可得到高质量的丁二烯，产品纯度可达99.7%-99.9%；C4炔烃无需加氢处理，流程简单，投资低，操作方便，经济效益高；NMP具有优良的选择性和溶解能力，沸点高、蒸汽压低，因而运转中溶剂损失小；它热稳定性和化学稳定性极好，即使发生微量水解，其产物也无腐蚀性，因此装置可全部采用普通碳钢；为了降低其沸点，增加选择性，降低操作温度，防止聚合物生成，利于溶剂回收，可在其中加入适量的水，并加入亚硝酸钠作阻聚剂[3]-[4]。 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汽裂解制乙烯联产C4抽提分离三个发展阶段。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。目前我国丁二烯生产工艺主要倾向于ACN法，图的是投资相对较小，引进装置则以DMF法和NMP法为多。我国自行设计的ACN法与国外不同之处是没有采用选择性加氢或精密精馏的方法除去炔烃，而是采用萃取精馏方法[4]。 (责任编辑：qin) |