異戊二烯的生產(chǎn)工藝與技術(shù)路線的選擇（精編版）

1、異戊二烯的生產(chǎn)工藝與技術(shù)路線的選擇工業(yè)上有多種方法生產(chǎn)異戊二烯。除c5餾分分離得異戊二烯外，工業(yè)上還采用合成法生產(chǎn)。例如：采用c5以下的有機(jī)原料如丙烯、異丁烯、甲醛、丙酮和乙炔來合成；也可從c5餾分中的異戊烷、異戊烯脫氫制得。由于各國原料價格和供應(yīng)情況不同，不同國家采取的合成方法也有所不同，但更多的異戊二烯還是直接來自 c5餾分分離。異戊二烯的生產(chǎn)方法主要有異戊烷、異戊烯脫氫法；化學(xué)合成法( 包括異丁烯 -甲醛法、乙炔 - 丙酮法、丙烯二聚法和裂解 c5餾分萃取蒸餾法。目前，各國根據(jù)各自的情況來選擇合適的工藝路線。2.1 異戊烷和異戊烯脫氫法脫氫法按反應(yīng)機(jī)理分為催化脫氫和氧化脫氫。按原料分為異

2、戊烷和異戊烯脫氫，除氧化脫氫外，其他脫氫法均已工業(yè)化。2.1.1 異戊烷兩步催化脫氫法異戊烷兩步催化脫氫法是由前蘇聯(lián)開發(fā)成功的，并于 1968 年在前蘇聯(lián)實現(xiàn)工業(yè)化，目前是獨聯(lián)體和東歐國家生產(chǎn)異戊二烯的主要方法。該方法的原料異戊烷來自催化裂化或直餾汽油，工藝過程分為三步，先將異戊烷脫氫為異戊烯，再將異戊烯催化脫氫生產(chǎn)異戊二烯，再用乙腈或二甲基甲酰胺萃取蒸餾得高純度的異戊二烯產(chǎn)品。兩步脫氫反應(yīng)均為可逆吸熱反應(yīng)，反應(yīng)受熱力學(xué)平衡限制。該方法的特點是原料便宜易得，但工藝流程比較復(fù)雜。2.1.2 異戊烯催化脫氫法異戊烯催化脫氫法是由美國開發(fā)，并于1961 年由美國 shell 公司采用該技術(shù)建成了 1

3、.8 萬噸/ 年的異戊二烯生產(chǎn)裝置。至70 年代，此法生產(chǎn)能力曾達(dá)l 9萬噸/年。該法的原料是從煉油廠c5餾分中抽提分離異戊烯，異戊烯催化脫氫，脫氫產(chǎn)物分離精制提純的異戊二烯產(chǎn)品。該法工藝流程見圖2.3 ，過程分 3 步：2.2 化學(xué)合成法異戊二烯化學(xué)合成法主要包括異丁烯- 甲醛為原料的烯醛法、乙炔-丙酮為原料的炔酮法和丙烯二聚法。2.2.1 異丁烯-甲醛法2.2.2 乙炔-丙酮法乙炔- 丙酮法是由乙炔和丙酮為原料合成異戊二烯。最初是由意大利snam( 斯納姆公司開發(fā)的， 1970年在意大利的 renenna實現(xiàn)工業(yè)化，建有3 萬噸/ 年的工業(yè)裝置。2.2.3 丙烯二聚法丙烯二聚法是由美國 g

4、oodyear （固特異）和 scientific design 公司開發(fā)的，未經(jīng)中試，直接從小試一步放大到工業(yè)裝置，2.3 裂解c5 餾分分離方法在石油烴類裂解制取乙烯的過程中，有大量的c5 餾分產(chǎn)生。石油裂解c5 餾分的組成十分復(fù)雜，一般可粗分為兩大類：2.4 異戊二烯生產(chǎn)工藝優(yōu)劣勢比較與選擇目前異戊二烯的生產(chǎn)方法主要有異戊烷、異戊烯脫氫法；化學(xué)合成法(包括異丁烯-甲醛法、乙炔 -丙酮法、丙烯二聚法和裂解c5 餾分萃取蒸餾法。為了對比異戊二烯幾種主要生產(chǎn)工藝技術(shù)，以6 萬噸/年生產(chǎn)裝置為例，現(xiàn)將有關(guān)文獻(xiàn)報導(dǎo)的主要工藝技術(shù)生產(chǎn)裝置投資及原料和公用工程消耗情況列于下表2.1。表 2.1 幾種主

5、要工藝技術(shù)生產(chǎn)裝置投資及原料和公用工程消耗對比表從表 2.1可以看出， 針 c5餾份對異戊二烯的分離，目前已實現(xiàn)工業(yè)化的幾種分離工藝流程比較見表 2.2。表 2.2 幾種分離異戊二烯的工藝流程比較表2.5 主要企業(yè) c5 分離工藝技術(shù)及來源2.5.1 主要企業(yè) c5分離工藝技術(shù)（1）上海石化上海石化是我國第一家c5 分離企業(yè)， 1991年采用北京化工研究院的技術(shù)建成2.5萬 t/a c5分離工業(yè)性試驗裝置， 19921994年進(jìn)行了 4 次全流程開車，完成了工業(yè)性試驗任務(wù)。該套技術(shù)是以裂解c5餾份為原料，以二甲基甲酰胺（dmf）為溶劑，經(jīng)二聚、二次萃取精餾和常壓蒸餾、減壓蒸餾，最終分離出聚合級異戊二烯、化學(xué)級異戊二烯、間戊二烯和雙環(huán)戊二烯（dcpd）。2.5.2 國內(nèi)外 c5分離技術(shù)來源由于目前工業(yè)化生產(chǎn)異戊二烯普遍采用二甲基甲酰胺（dmf）法、乙腈（acn）法，故在此主要列出這兩種方法的技術(shù)來源。表 2.3 國內(nèi)外 c5分離技術(shù)來源2.6 異戊二烯工藝技術(shù)的改進(jìn)與發(fā)展趨勢