碳四抽提丁二烯

1、畢業(yè)設計論文設計論文題目： _學院 名稱：化學工程學院專業(yè)：化學工程與工藝班級：姓名：學號指導 教師：職稱中文摘要I摘要丁二烯是一種具有廣泛用途的化工產品，其生產、制備的研究進行了數(shù)十年。 目前仍然未停止對其工藝的調整與改良。工業(yè)生產中常用在碳四僻分中參加一種溶 劑進行萃取的特殊精僻來實現(xiàn)對C4僻分的別離。本設計以從碳四中抽提丁二烯為 目的，依據(jù)經濟、節(jié)約、環(huán)保、科學的理念，制定出抽提段的工藝。目前世界上大 規(guī)模工業(yè)化生產丁二烯-1,3的方法主要有三種：乙臘法ACN、二甲基甲酰胺法DMF和N-甲基不比略烷酮法BASF。工藝采用DMF法，從碳四混合物中抽提 出符合工藝要求的丁二烯。設計中對DMF

2、法抽提丁二烯的原理、工藝、操作標準、 物料衡算、廢物處理等發(fā)面進行了闡述。DMF抽提丁二烯裝置可分為兩個局部：革 取局部和精僻局部。萃取局部包括第一萃取精僻系統(tǒng)和第二萃取精僻系統(tǒng)，碳四原 料中的丁烷、丁烯等在第一萃取精僻系統(tǒng)中脫除，乙烯基乙快、一局部乙基乙快等 組分在第二萃取精僻系統(tǒng)中脫除；精僻局部包括丁二烯凈化和溶劑精制兩系統(tǒng)，除 去其中的二甲胺、甲基乙快、水、順丁烯-2等雜質，得到丁二烯成品；而溶劑精制 系統(tǒng)是將循環(huán)溶劑中的水分，二聚物等輕組分及焦油等重組分除去，保持循環(huán)溶劑 的質量。設計結果科學、合理，實用、經濟，比擬好的完成了當初所設定的目標任 務。關鍵詞：碳四；丁二烯；抽提；DMF英

3、文摘要nABSTRACTButadiene is a widely used chemical products, its production, research on the preparationfor decades. At present, still did not stop the process of adjustment and improvement. Specialrectification commonly used in industrial production in four fractions of carbon with a solventextraction

4、 to achieve separation of C4 fractions. The design for the purpose of butadieneextraction from carbon 4, on the basis of the economic, environmental protection, conservation,scientific ideas, develop process extraction section. The large-scale industrial production ofbutadiene with -1, there are thr

5、ee main methods: acetonitrile (ACN), two methyl formamide(DMF) and N- methyl pyrrole azululanone method (BASF). Process using DMF method, isproposed to meet the process requirements of the butadiene extraction from carbon four mixture.The design of DMF butadiene extraction principle, process, operat

6、ion, material balance, wastedisposal and other aspectsare discussed.DMF Extraction Butadiene device can be divided intotwo parts: the extraction and distillation. The extraction part includes the first extractivedistillation system and the second system of extractive distillation, carbon four of raw

7、 materials,such as butane butene in the first extraction distillation system removal, vinyl acetylene, a partof ethyl acetylene and other components removal in second extraction distillation system;distillation part includes the butadiene purification and solvent refining two system, remove thetwo -

8、, methyl acetylene, water, CIS butene -2 impurities, butadiene get finished products; andsolvent refining system is the circulation of water in the solvent, two dimers and other lightcomponents and tar and other restructuring removed, maintain the quality of circulating solubleagent. The design resu

9、lt is scientific and reasonable, practical, economic, better to complete thetarget mission set.Key Words： Butadiene； C4 Fractions； Extraction ； DMF目錄目錄1弓I言.11.1丁二烯來源 .1.1.2丁二烯性質與用途.1.2工藝路線.22.1生產的根本原理.2.2.2工藝路線的比照與選擇 .2.2.3DMF法碳四抽提丁二烯裝置的特點 .32.4物料衡算.4.2.5裝置工藝流程圖 .4.2.6工藝流程說明.5.2.6.1第一萃取精儲局部 .52.6.2第

10、二萃取精儲局部 .62.6.3丁二烯凈化局部 .72.6.4溶劑凈化局部 .82.7各項參數(shù)控制、檢測 .9.2.7.1主要原材料性質和控制指標 .92.7.2產品、副產品的性質和質量監(jiān)控 .92.7.3輔助原材料物化性質和控制指標 .102.7.4輔助材料作用和使用量 .122.8工藝控制.122.8.1原料質量變化對產品的影響及調節(jié)方法 .132.8.2主要工藝條件的變化對產品質量的影響 .14致謝.18參考文獻.19附錄.201.主要原料、輔助原材料單耗及公用工程單耗(/T產品，年) .202.三廢治理、綜合利用表 .213.工業(yè)用丁二烯(GB/T 13291-2021)生產指標 .21

11、寧波工程學院畢業(yè)設計論文11引言1.1丁二烯來源從油田氣、煉廠氣和輕類裂解制乙烯的副產品中都可獲得碳四僻分。碳四系列 的根本有機化工產品主要有丁二烯、順丁烯二酸酊、聚丁烯、二異丁烯、仲丁醇、 甲乙酮等，它們是有機化學工業(yè)的重要原料。無論是裂解氣深冷別離得到的碳四僻 分，還是經丁烯氧化脫氫得到的粗丁二烯，均是以碳四各組分為主的輕類混合物， 主要含有丁烷、正丁烯、異丁烯、丁二烯，它們都是重要的有機化工原料1,2。C4的別離與C2、C3僻分相比，其最大的特點是各組分之間的相對揮發(fā)度很小， 使別離變得更加困難，采用普通精僻方法在通常條件下將其別離是不可能的。為此 工業(yè)生產中常用在碳四僻分中參加一種溶劑

12、進行萃取的特殊精僻來實現(xiàn)對C4僻分的別離3-5。1.2丁二烯性質與用途物理性質 丁二烯在常溫常壓下為無色而略帶大蒜味的氣體。在常壓下低丁-4.4 C時為無色透明液體。液體丁二烯極易揮發(fā)，閃點低，易燃易爆，其爆炸極限為211.5%體積。丁二烯微溶丁水和醇，易溶丁苯、甲苯、乙酰、氯仿、四氯化碳、 汽油、無水乙臘、二甲基甲酰胺、N一甲基毗咯烷酮、糠醛、二甲基業(yè)碉等有機溶 液。丁二烯有蠹，低濃度下能刺激粘膜和呼吸道，高濃度能引起麻醉作用?；瘜W性質 丁二烯分子結構中具有共軸雙鍵，化學性質活潑，能與氫、鹵素、 鹵化氫等起加成反響。丁二烯容易發(fā)生自身聚合作用，也容易與其它單體進行共聚 作用，它是生產合成橡膠

13、和各種樹脂的重要原料。實際用途6-8如丁二烯和苯乙烯共聚可生產丁苯橡膠；丁二烯在催化劑作用下 可發(fā)生定向聚合反響生成順丁橡膠；丁二烯與丙烯臘共聚生成丁臘橡膠；假設丁二烯、 苯乙烯和丙烯臘三元共聚可生成ABS樹脂。另外，世界上某些國家開展的丁二烯氯 化得到氯丁二烯之后進行聚合生產氯丁橡膠；以及用丁二烯合成己二臘和己二酸， 進一步合成尼龍一6和尼龍一66等化學纖維。寧波工程學院畢業(yè)設計論文22工藝路線2.1生產的根本原理9,10由丁碳四原料中大局部組分與丁二烯-1,3之間的沸點較為接近，而且相互之間有 共沸物產生，這樣采用一般的精僻方法很難進行別離開，所以為了得到目標產品丁二烯就必須采用特殊別離方

14、法萃取精僻。萃取精僻的原理就是：向被別離物 料碳四原料中參加一種新的組分一一萃取溶劑二甲基甲酰胺DMF,它的參加使得原來物料中各組分之間的相對揮發(fā)度發(fā)生明顯變化，從而使物料中難以用普通精 僻方法別離的組分如：順丁烯-2和反丁烯-2等組分在第一萃取精僻塔別離出來， 乙基 乙快和乙烯基乙快等組分在第二萃取精僻塔別離出來。經過兩段萃取精僻得到的粗丁二烯再經過兩段普通精僻即得到產品丁二烯。普 通精僻的原理是利用混合物中各組分在相同壓力下相對揮發(fā)度不同的特點，使混合 物處丁氣一液兩相共存時各組分在液相和氣相中的分配量不同從而將各組分別離 開。甲基乙快和水等輕組分在第一精僻塔頂脫除，第二精僻塔那么用丁脫除

15、在萃取精 僻局部未能完全脫除的順丁烯-2、丁二烯-1, 2、乙基乙快、碳五等重組分，塔頂?shù)玫?產品丁二烯。2.2工藝路線的比照與選擇11-14目前世界上大規(guī)模工業(yè)化生產丁二烯-1, 3的方法主要有三種：乙臘法ACN、 二甲基甲酰胺法DMF和N-甲基砒路烷酮法BASF。ACN法是由美國殼牌公司開發(fā)的。萃取溶劑乙臘具有微弱的蠹性，在操作條件 下對碳鋼腐蝕性也很小，同時乙臘粘度小，塔板效率較高，是一種較好的溶劑。乙 臘比擬穩(wěn)定，沸點低，能以與水的混合物的形式利用，使萃取精溜塔的操作溫度較 低，便丁防止丁二烯熱聚，且汽提塔可在較高壓力下操作，將粗丁二烯直接送往第 二萃取精僻塔，從而去掉了丁二烯氣體壓縮

16、機，節(jié)省電力。ACN法的缺點是乙臘能分別與正丁烷和丁二烯二聚物形成共沸物，使溶劑精制過程較為復雜，操作費用較 局。DMF法是日本瑞翁公司丁一九六五年開發(fā)出來的，萃取劑DMF在溶解性能方面優(yōu)丁其它溶劑，尤其對丁烷、丁烯、丁二烯具有高溶解度，溶劑選擇性高，別離 效果好；DMF的蒸汽壓較低，熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好，腐蝕性小，且不與碳四輕 任何組分形成共沸物。GPB法流程的特點是兩段萃取精僻和兩段普通精溜相結合， 流程設計比擬經濟，具有根本投資少、別離效果好、能耗較低、產品收率高、產品 純度高、溶劑易精制等特點，是一種較為先進的方法。其缺點是電耗較高， 且工藝 過程中使用的DMF、 糠醛和其它常用溶劑

17、相比， 具有中等程度的蠹性，對人體有一定的危害。BASF法的突出特點，是萃取劑N-甲根底1路烷酮的水解穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高，不會對裝置的任何部位產生腐蝕，所有設備均可用普通碳鋼制造，從而大大降低設 備投資；N-甲基砒路烷寧波工程學院畢業(yè)設計論文3酮有較好的選擇性和溶解性，別離效果好；在常溫下其蒸汽 壓較低可以很容易地回收、精制溶劑。BASF法的最顯著的特點是N-甲基不比略烷酮無蠹無害并能很容易地進行生物處理，其環(huán)保優(yōu)勢比擬突出。綜合考慮各方因素，本設計選擇DMF法抽提丁二烯。2.3 DMF法碳四抽提丁二烯裝置的特點1裝置的地位與作用DMF抽提丁二烯裝置是合成橡膠事業(yè)部的重要生產裝置之一，主要擔負

18、著原料凈化的任務。它以裂解副產碳四為原料，以二甲基甲酰胺DMF為萃取劑，經過兩段 萃取精僻、兩段普通精僻后，脫去碳四原料中的丁烷、丁烯、快輕及其它雜質，制 備出適合生產順丁橡膠、SBS等產品的高純度聚合級丁二烯-1, 3。2裝置的技術來源及改良DMF抽提丁二烯裝置是采用日本瑞翁公司ZEON的GPB工藝，設計能力年 產4.5萬噸聚合級丁二烯-1,3。抽提工藝具有別離效果好、能耗低、產品純度高、溶 劑易精制等特點。為了滿足順丁橡膠生產的技術要求，1979年，增設洗胺塔，使產品丁二烯中胺 值穩(wěn)定地小丁1PPm。1987年，為提高裝置生產能力，解決擴容過程中出現(xiàn)的壓縮機能力缺乏的矛盾， 增設了預汽提塔

19、系統(tǒng)；1996年，乂將預汽提系統(tǒng)的冷凝、回流再汽化局部去掉，1999年再次將塔內的塔板全部拆掉，將預汽提塔改為預汽提罐。預汽提系統(tǒng)的設立，使 裝置生產能力提高了30%以上，同時也降低了產品能耗。1996年，為進一步降低產品能耗，為第一萃取塔增設一臺溶劑加熱器，提高了 溶劑熱量回收利用率，產品能耗降低了10%左右。2001年，為了回收尾氣系統(tǒng)的DMF、提高液化氣質量，增設尾氣水洗塔DA-111,增加了溶劑回收利用率。3裝置的主要原料、產品與用途DMF抽提丁二烯裝置所用原料為化一裂解副產碳四，其中丁二烯-1,3含量在45%-55%左右。產品為聚合級丁二烯，供本廠生產順丁橡膠、SBS、溶聚丁苯橡膠、

20、 聚丁二烯油等產品。4 DMF抽提裝置的主要構成DMF抽提丁二烯裝置可分為兩個局部：萃取局部和精僻局部。萃取局部包括第一萃 取精僻系統(tǒng)和第二萃取精僻系統(tǒng)，碳四原料中的丁烷、丁烯等在第一萃取精僻系統(tǒng) 中脫除，乙烯基乙快、一局部乙基乙快等組分在第二萃取精僻系統(tǒng)中脫除；精僻部 分包括丁二烯凈化和溶劑精制兩系統(tǒng)，除去其中的二甲胺、甲基乙快、水、順丁烯-2等雜質，得到丁二烯成品；而溶劑精制系統(tǒng)是將循環(huán)溶劑中的水分，二聚物等輕 組分及焦油等重組分除去，保持循環(huán)溶劑的質量。寧波工程學院畢業(yè)設計論文42.4物料衡算取物料入方量為100000kg/h計算，操作中的回收率取95%的平均水平計算，那么 由丁丁二烯總

21、共抽提3次，所以丁二烯的產量為2750*95%*95%*95%=36652.8kg/h其他雜質，總體回收率取95%,那么丁烷丁烯的量=57432*95=54560kg/h；尾氣的量=2298*95%=2183.1kg/h其他的量=270*95%=256.5kg/h入 方出方工程物料量kg/h工程物料量kg/h總收率%設計值原質量回收質量實際碳四100000丁二烯450004275095%*95%*95%=85.7%丁烷丁烯574325456095%尾氣22982183.195%其它270256.595%2.5裝置工藝流程圖圖2-1二甲基甲酰胺抽提丁二烯流程圖1-第一萃取精儲塔；2-第一解吸塔；

22、3-第二萃取精儲塔；4-丁二烯回收塔;5-第二解吸塔；6-脫輕組分塔；7-脫重組分塔；8-丁二烯壓縮機2.6工藝流程說明15一17工藝大致分為以下四局部：(a)第一萃取精僻局部(b)第二萃取精僻局部寧波工程學院畢業(yè)設計(論文)5(c)直接精僻局部(d)溶劑凈化局部其中前三局部系連續(xù)進料；前兩局部以DMF(二甲基甲酰胺)為萃取劑。原那么 上，原料中比丁二烯難溶的組分先在第一萃取精僻局部脫除，比丁二烯易溶的組分 那么留在第二萃取精僻局部脫除，只有沸點與丁二烯有較大差異的雜質才在直接精僻 局部脫除。前兩局部用的循環(huán)溶劑，采出其中小局部連續(xù)送往溶劑凈化局部進行凈 化。2.6.1第一萃取精館局部(1)在

23、DMF存在下，但凡與丁二烯相比其相對揮發(fā)度高丁1.0的組分，都在這部 分除去。這局部的設備有：再沸器、第一萃取精僻塔(分為兩臺塔，共有181塊塔 板)以及預汽提罐和15塊塔板的第一汽提塔。(2) C4僻分儲罐(R-201AB)中C4原料由泵送至原料蒸發(fā)罐(FA-101),其蒸發(fā)熱源由兩臺汽提塔底的熱溶劑供應。未能蒸發(fā)的重組分直接送往FA-301。(3)將汽化的C4原料送往第一萃取精僻塔(DA-101A/B )中部。用泵將DMF溶劑 送入第一萃取精僻塔DA-101A塔頂?shù)诎藟K塔板。入塔的溫度為40-51C。塔頂?shù)陌?塊塔板系丁烷一丁烯僻分中完全脫除溶劑的溶劑回收段，其操作壓約為0.39Mpa(表

24、 壓)以下，隨塔頂冷凝器的水溫而變化，操作溫度約為42C。根據(jù)原料組成的變化， 正確調節(jié)溶劑參加量和回流量，即可控制丁二烯的損失量和塔底釜液的組成。丁烷一丁烯帽出物中丁二烯含量為0.3%。由塔頂局部僻出的丁烷一丁烯僻分送廠外或供MTBE合成的原料。萃取精僻的必要回流經上述塔頂?shù)?塊塔板下流至溶劑進料板。這塊塔板系按 能使回流和溶劑充分混合，而不至丁分為兩相的要求設計而成。順丁烯-2比丁二烯難溶，是第一萃取精僻塔中最難別離組分之一。通常GPB工藝，第一萃取精僻塔底的順丁烯-2含量約為總輕的2.5%,反丁烯-2約為0.05%。塔底釜液中混雜的順丁烯一2能在第二精僻塔(DA-107)中脫除，但是反丁

25、烯2那么難丁在直接精僻局部脫除。因此，此塔的分僻效果影響到丁二烯產品的純度。DMF法提純丁二烯的經濟方法就是將反丁烯-2和一局部順丁烯2在第一萃取精 僻塔中脫除，剩余的順丁烯-2再在第二精僻塔中脫除。工業(yè)氣相色譜儀用丁分析第一萃取精僻塔塔頂僻分組分,以便確定塔的正常操 作條件。(4)含輕類(主要是丁二烯和易溶組分)的溶劑先在第一萃取精僻塔塔底第86塊 塔板上加熱至80C左右，再在第一萃取精僻塔第一再沸器EA-103中為汽提塔塔 底等的熱溶劑加熱至約100C，最后在第一萃取精僻塔第二再沸器EA-104中為 蒸汽加熱至130Co為防止丁二烯輕聚合而引起結膠故障，第一萃取精僻塔塔底操 作溫度應保持在

26、145C以下。在此條件下，溶解在溶劑中的丁二烯比原料中的丁二 烯多。因此，第一汽提塔DA-102塔頂冷卻后的氣體經過GB-101壓縮后，局部 返回第一萃取精僻塔塔底，以保持丁烷一丁烯僻分與DA-101A/B塔寧波工程學院畢業(yè)設計論文6底釜液的物料平 衡。5第一汽提塔系在常壓下操作，由丁塔的阻力致使塔底壓力升高，塔底溫度亦隨 之升高至163C,即溶劑在該狀態(tài)下的沸點。第一萃取精僻塔塔底的富溶劑借壓差不用泵流入第一汽提塔，將輕類主 要是丁二烯和易溶組分從溶劑中汽提出去。汽提氣中的輕類經過兩臺申聯(lián)的冷凝 器EA-105和EA-106冷至40C。在第一冷凝器EA-105中以蒸汽冷凝液為介 質將輕類的顯

27、熱和溶劑的冷凝熱回收。輕類在第二冷凝器EA-106中為冷卻水進一步從85C冷至40Co大局部冷凝的溶劑作為回流返回第一汽提塔頂部，剩余的溶劑那么送往溶劑凈化 局部DA-108脫除其水、丁二烯二聚物等低沸點雜質。第一汽提塔塔釜排出的熱溶劑，其熱能首先作為第一萃取精僻塔溶劑再沸器EA-103的熱源，其次才作為第二精僻塔溶劑再沸器EA-128和原料蒸發(fā)器EA-101以及第一精僻塔再沸器EA117的熱源加以回收。6冷卻的輕類經丁二烯氣體壓縮機GB-101壓縮后送往第二萃取精僻塔DA-103,其中一局部如前所述返回第一萃取精僻塔塔底。在使用兩段螺桿壓縮機時，壓縮機氣體溫度應保持在80C以下；以免丁二烯聚

28、合。出丁同樣理由，排出 壓力應保持在0.6MPa以下。7預汽提塔DA-110投入使用時，原先第一萃取精僻塔DA-101b塔底釜液 不再進入DA -102塔，而是借助兩塔的壓力差送到預汽提塔， 預汽提塔塔頂輕類直 接進入第二萃取精僻塔的第五十七塊塔板上，預汽提塔釜液DMF+輕借助壓差 進入DA 102塔汽提。預汽提塔正常情況塔壓控制在0.35MPa G塔頂溫度控制在50-55C。2.6.2第二萃取精館局部1這局部的設備有：裝有62塊塔板的第二萃取精僻塔DA-103;裝有11塊塔 板的丁二烯回收塔DA-104和裝有20塊塔板的第二汽提塔DA-105。第二萃取精僻塔的進料氣中主要含丁二烯和在DMF中

29、比丁二烯更易溶的組份，如乙烯基乙快、乙基乙快、丁二烯一1 , 2、C5輕以及甲基乙快。甲基乙快在DMF中的相對揮發(fā)度與丁二烯一1,3接近，因此大局部甲基乙快不在這部 分脫除，而是送往下一步的精僻局部。一些文獻提到乙烯基乙快與順丁烯一2能在精僻時生成共沸混合物，因此在精僻 前應將前者完全脫除。所幸乙烯基乙快能在第二萃取精僻局部輕易脫除。乙基乙快、 丁二烯-1, 2等其它組份利用增加回流量的方法，也能在這局部脫除。GPB法系以最經濟的操作方法在第二萃取精僻局部將全部的乙烯基乙快與局部易溶組分一起脫 除，剩余易溶組分那么在精僻局部輕而易舉的脫除。(2)將用丁第一萃取精僻塔的同樣溶劑，用泵送入第二萃取

30、精僻塔(DA-103)從寧波工程學院畢業(yè)設計(論文)7頂部向下數(shù)的第11塊塔板。頂部的10塊塔板用丁完全脫除僻出物中的溶劑。這與 第一萃取精僻局部的作用一樣。塔頂帽出物主要是丁二烯以及少量在第一萃取精僻局部未脫除的雜質，經EA-109冷凝后供回流使用，其余那么送往精僻局部進行最終精僻。(3)在135C和0.35MPa(表壓)下操作的DA-103,在其塔釜排出的溶劑中仍含 有相當量的丁二烯。因此應將溶劑送丁稍高丁常壓下操作的丁二烯回收塔(DA-104)。至丁第二萃取精僻塔塔底溶劑的熱量，首先在EA 110中與塔的低溫 物料進行熱交換，作為塔底熱源加以利用，然后溶劑借DA-103和DA-104間壓

31、差送 至DA-104。(4)丁二烯回收塔(DA-104)塔頂帽出物主要含有丁二烯一1,3和一些輕類的氣體，返回壓縮機一段入口后，經壓縮機再送往第二萃取精僻塔。(5)丁二烯回收塔塔釜的溶劑用泵送至第二汽提塔(DA-105)的第10塊塔板，將 其中輕類從溶劑中汽提出來。第二汽提塔再沸器(EA-115)的熱能由蒸汽供應，塔 底溶劑用泵送出供循環(huán)使用。由丁乙烯基乙快不穩(wěn)，冬季易丁冷凝，因此，第二汽提塔塔頂帽出氣可用第一 萃取精僻局部的丁烷丁烯僻分進行稀釋，用以降低僻出氣中乙烯基乙快含量。然后 將稀釋的僻出氣送往液化氣站。此塔頂?shù)?塊塔板用丁回收僻出物中的DMF。此外，第二汽提塔回流液中含DMF,應將其

32、中的一局部送往溶劑凈化局部，以除去水、丁二烯二聚物等比DMF沸點低的物質。2.6.3丁二烯凈化局部(1)雖然C4原料中大局部雜質經第一和第二萃取精僻后業(yè)已脫除，但在溶液中仍 含有與丁二烯一1,3相比，其相對揮發(fā)度接近丁1.0的雜質。這些雜質在裝有60塊塔 板的第一精僻塔(DA-106)和裝有85塊塔板的第二精僻塔(DA-107)中即可脫除。 由丁從第二萃取塔采出的粗丁二烯中含有微量的二甲胺，因此增設了洗胺塔(DA-109)，粗丁二烯由塔底送入，冷凝水經過EA-130冷卻進入塔頂，塔內采取液 液逆流萃取方法除去二甲胺，粗丁二烯由塔頂采出進入DA-106塔洗胺水從塔底采 出送到污水場，DA-109

33、塔操作壓力0.5MPa (G)溫度35-50C。(2)甲基乙快在第一精僻塔(DA-106)中脫除。操作壓力為0.42 MPa (G)以下。寧波工程學院畢業(yè)設計論文8C4原料中甲基乙快含量越大，丁烯在塔頂8留出的損耗也越大。塔頂帽出物經冷凝后大局部作為回流返回塔內，小局部以含甲基乙快氣與DA 105排出的高級快輕混合后，作為燃料。汽提塔塔底熱溶劑經第一和第二次熱回收后，在用丁此塔再沸器。少量TBC從塔頂參加作為丁二烯阻聚劑，釜液那么送往第二精僻 塔。第一精僻塔進料中含有少量水，與丁二烯形成共沸物而被脫除。C4原料中水的 含量由進料中的40- 60PPm降至塔底產品中的10PPm以下。這局部余留的

34、水，在 第一精僻塔回流罐FA-105中待濃縮至1200PPm的飽和含量時，再排入下水道。3第二精僻塔DA-107用丁脫除未能在第一和第二萃取精僻局部脫除的順丁烯一2、丁二烯一1, 2、乙基乙快以及C5輕類。塔頂帽出物經冷凝后作為回流和產品丁二烯，后者經產品丁二烯冷卻器EA-120再行冷卻。在進入第二精僻塔回流冷凝器EA-118b、c之前，應在塔 頂僻出物中參加阻聚劑TBC以防止端基聚合物的生成。釜液經廢C4、C5蒸發(fā)器EA-201汽化后至EA 301冷卻流入FA-301回收利用。關丁DA-107塔底兩臺再沸器的熱源，第二精僻塔再沸器EA-119應使用從 各蒸汽再沸器收集在冷凝水罐FA-113的

35、STC蒸汽疏水冷凝水，從EA 105回收的熱以及通向通向蒸汽凝液噴射器EE-101的蒸汽。2.6.4溶劑凈化局部1萃取精僻局部的循環(huán)溶劑在此凈化。工藝過程中排放的被污染的DMF也在此 凈化。因此，溶劑是否要經過高沸物和低沸物的脫除或只是經過其中之一，視溶劑所含雜質而定。這些溶劑通常是為以下幾類：a通過溶劑再生釜EA-124A/B 脫除高沸物。約為萃取精僻用的循環(huán)溶劑量的0.5%。b通過溶劑精制塔DA-108只脫除低沸物。約為循環(huán)溶劑量的0.7%體積， 從第一、二汽提塔回流中抽出。c通過上述兩種再生過程。工藝排液受罐FA-112收集的溶劑。必要時，第二汽提塔頂冷凝液可送往溶劑精 制塔。2丁二烯二

36、聚物和由原料帶入的水，是在裝有30塊塔板的常壓操作的溶劑精制 塔中脫除。冷凝液在傾析器FA-107中別離為油二聚物和水，其中水排入活 污分流管線，油那么作為燃料用。塔釜釜液不含聚合物，可將其送往精制溶劑受罐FA-110作為泵的密封溶劑。3脫除高沸物時，DMF是在減壓下回收。含焦油的DMF連續(xù)排入溶劑再生釜后， 日久那么焦油富集，當停止將其排入再生釜時，以間歇蒸僻方式就可以將其回收。收回的DMF送往精制溶劑受槽，作機械密封使用，或送往溶劑儲罐FB-101用寧波工程學院畢業(yè)設計論文9作循環(huán)溶劑。焦油那么排入桶中。2.7各項參數(shù)控制、檢測2.7.1主要原材料性質和控制指標表2-1主要原材料性質、控制

37、工程、控制指標及來源序號原材料名稱主要物理、化學性質控 制 指 標來源用量噸/年單位設計指標控制指標1碳四碳四原料是一種混合物在常溫 常壓卜是無色有特殊氣味的氣 體，液體碳四易揮發(fā)，閃點低，屬于易燃易爆物質、有輕微的 毒性Wt%BD-1, 343.8VA 1.0EA 0.3C30.5C5V0.5C399.5乙烯裂解副產或者外購1500002.7.2產品、副產品的性質和質量監(jiān)控表2-2產品、副產品的性質及質量控制指標序號產品名稱主要物理、化學性質控制指標主要用途分析方法產量噸/年單位設計指標控制指標1丁烷丁烯是一種混合物，主要是 正異丁烷，正異丁烯， 順、反丁烯。在常溫常 壓卜是無色有特殊氣味

38、的氣體，加壓后可液化， 極易揮發(fā)，閃點低，屬 易燃易爆物質，毒性輕 微Wt%BD-1,3 0.3年產丁二烯4.5萬噸BD-1,30.3年廣丁二烯7.5萬噸用作生產丁烯-1MTBE的原料或用作燃料Q/SHYS - S05-D11-200175000寧波工程學院畢業(yè)設計(論文)102丁一烯CH2=CH-CH=CH2分子量：54.09; UN編 號：1010 ; CAS號：106-99-0 ;危險貨物編號：21022; RTECS號：E19270000; IMDG規(guī)那么 貞俏：2110;爆炸極限：1.4-16.3%(V%);在常溫 常壓卜為無色而略帶大 蒜味的氣體，在常壓卜-4.41 C時為無色透

39、明液體，液體丁二烯極易 揮發(fā)；屬易燃易爆物質 ， 微溶于水和醇，易溶于有 機溶齊【J ,有麻醉性Wt%PPmPPmPPm純度 A99.5%快燒 v20其中VA 5水值 V20純度 A99.5%快燒 v20其中VA 5水值 V20胺值 v1用于本廠 生產合成 橡膠，順丁 膠、SBS、SSBR、1,2-LPB等Q/SHYS - S05-D12-2001Q/SHYS - S05-D12-2001Q/SHYS - S05-D13-2001Q/SHYS - S05-D03-2001730002.7.3輔助原材料物化性質和控制指標表2-3輔助原材料的物理、化學性質及質量指標序號名稱主要物理、化學性質質量指

40、標生產廠家消耗量T/年1二甲基甲酰胺(DMF)分子式(CH3) 2NCHO ;分子 量：73.10; CAS號：68-12-2;UN編號：2265;危險貨物編 號：33627 ;RTECS號：LQ2100000 ; IMDC規(guī)那么貞俏：3335;閃點67 C ;密度：0.94350.9450;爆炸極限：2.215.2(V%);具有熱穩(wěn)定 性、 高沸點、高閃點、對廣闊 的有機和無機物具有高溶解 度無色透明液體，無機械雜質純度 A98%水含量0.2%(均為wt%)PH值:6.59.0河北樂亭豐澤有機化工有限公司65寧波工程學院畢業(yè)設計論文112糠 醛化學品A學名：a-吠喃甲醛；分子式C4H3OCH

41、O ;分子量：96.09;CAS號：98-01-1;UN編號：1199;危險貨物編號： 33581;RTECS號：LT7000000 ; IMDC規(guī)那么貞俏:3347;閃點140C;密度：1.160;爆炸極限：2.1 19.3V%;糠醛具有苦杏仁氣 味，其蒸汽能與空氣形成爆炸 性混合物，在光和熱的作用 下，與空氣接觸會逐漸氧化， 變成棕色無色透明液體純度 A99.5%水含量0.2%均為wt%總酸度KOH mg/g 0.5河北省無極縣吠喃化工有限公司453硅 油化學品B分子量根據(jù)其中的甲基、乙基 等含量的不同而變化； 粘度10000土1000 mm2/s 25 C;折光率1.4011.405化學

42、性質穩(wěn)定，不溶于水，能容于米、甲苯，無腐蝕性運動粘度10000土1000 mm2/s(25C)；密度:0.960 0.975(d,25 C )化工部成都有機硅研究中心實驗廠54亞硝酸鈉化學品C分子式NaNO2;分子量：69.01;CAS號：7632-00-0; UN編號：1500;危險貨物編號:51525;RTECS號:RA1225000;IMDG規(guī) 那么貞俏：5181;熔點271 C ;密度:2.17;分解點：320C;易溶于水，遇酸分解產生亞硝酸，吸濕性強， 暴露在空氣中會被氧化而變質，助燃，與碳末或硫酸混合時能引 起燃燒和爆炸同時產生二氧化 碳.微黃色斜方晶體，純度 A98.0%水含量2

43、.5%水中不容物0.1%硝酸鈉1.9%太原欣力化學品有限公司1.55對叔丁基鄰苯二酚分子式(CH3)3CC6H3(OH)2；分子 量：166.22; CAS號：98-29-3;純度 A98.0%燕化實業(yè)開發(fā)總公24寧波工程學院畢業(yè)設計論文12(TBC)RTECS號:UX1400000;熔 點52.57C ;沸點285C ;閃點130C ;密度1.049;與空氣接觸后易氧化變成黃褐色及深褐色，溶于乙酰 乙醇和丙酮，在80 C時微溶于水結晶體50 C司6甲苯分子式：CH3C6H5;分子量：92.14;CAS號:108-88-3;UN編號:1294;危 險 貨物 編 號32052;RTECS:XS5

44、250000;IMDG規(guī)那么貞俏:3285;沸點110.63 C;密 度0.87;爆炸極限1.2-7.0%;不溶 于水，溶于乙醇、乙酰、易揮發(fā)、 燃燒和爆炸無色透明液體，無機械雜質、游離水、初儲點110.3C;終儲點111.0 C密度:0.865-0.868d,20 C;苯 V0.10%;C8芳燒 v0.10%非芳燒0.25%東煉2002.7.4輔助材料作用和使用量二甲基甲酰DMF:萃取劑，別離過程中參加的新組分。它的參加使碳四中 各組分的相對揮發(fā)度發(fā)生明顯的變化，使物料中難以用普通精僻方法別離的組分得 以有效的分開。糠醛化學品A:是一種阻聚劑，它和系統(tǒng)中產生的焦油組成復合阻聚劑。防 止萃取系

45、統(tǒng)中丁二烯熱聚物的產生，循環(huán)溶劑中的糠醛和焦油的總含量應保持在3-5%之間。硅油化學品B:是一種消泡劑，減少和DMF接觸時產生的泡沫，減少霧沫 火帶，提高傳質效果。通常循環(huán)溶劑中硅油含量為3-4PPm；但如果溶劑中焦油含量 較高，那么硅油進入量可適當減少。業(yè)硝酸鈉化學品C:是一種除氧劑，利用其復原性，可以有效地除去系統(tǒng)中 進入的微量氧，防止萃取系統(tǒng)中產生丁二烯熱聚物。每兩天向溶劑中參加10-15公斤。TBC:精僻系統(tǒng)中的阻聚劑，利用其強復原性除去丁二烯系統(tǒng)中的自由離子或 游離基，防止自聚。甲苯：作為硅油和TBC的稀釋劑或溶劑使用。2.8工藝控制產品主要質量指標、影響因素及工藝調節(jié)原理和控制方法

46、 抽提裝置產品丁二烯質量指標：丁二烯-1.3純度 99.5%、寧波工程學院畢業(yè)設計論文13總快v20PPm其中VA 5PPm、水值20PPm、胺值1PPm。表2-4產品不合格表現(xiàn)及處理方法產品名稱不合格表現(xiàn)原因消除方法丁二烯純度 V99.5%反丁烯-2含量高增加DA-101b壓縮機返回量順丁烯一2含量高增加DA-101b壓縮機返回量加大DA-107塔回流量加大DA-107釜液排放總快20PPm乙基乙快含量Wj加強第二萃取塔的操作增大DA-107塔釜排放量乙烯基乙煥5PPmDA-103塔萃取效果不好加強第二萃取塔的操作，適當調整溶劑、回流量DA-102、DA-105、DA-108塔釜溫低，解析不

47、干凈加強操作，適當調整溶劑量，保證塔釜溫度產品水值20PPm回流罐排水不及時回流量缺乏加強DA-106排水，增加排水頻次適當增大回流量物料停留時間短提局回流罐液位，延長停留時間進料中夾帶游離水穩(wěn)定洗胺塔操作，降低烯水界面， 防止游離水進入DA-106塔胺值1PPm洗胺塔進水量缺乏或洗胺塔烯水界面過低適當增加進水量，提高洗胺塔烯水界面DA-103塔物料直接進入DA-106塔物料經DA-109塔洗胺后再進入DA-1062.8.1原料質量變化對產品的影響及調節(jié)方法碳四中的丁二烯-1,3、EA、VA、順丁烯-2、反丁烯-2等組份含量的變化對產品質量都有一定的影響，調節(jié)不及時就會影響產品的純度及快輕含量

48、。丁二烯-1,3、順】烯-2、反丁烯-2等組份含量的變化，會影響到產品的純度。可以通過調節(jié)壓縮機返回量、 第一萃取塔溶劑量、第二精僻塔回流量和塔釜排放量來保證產品質量。寧波工程學院畢業(yè)設計論文14EA、VA含量的升高，會使產品中的快輕含量超標?？梢酝ㄟ^加大第二萃取塔 溶劑量、適當調整第二萃取塔回流量、降低丁二烯回收塔溫度、增大第二精僻塔塔 釜排放量來調節(jié)產品質量。2.8.2主要工藝條件的變化對產品質量的影響第一萃取塔DA-101:壓縮機返回量的減小和溶劑量的增大，都會使第二萃 取塔粗丁二烯中的順、反丁稀甚至是丁烷丁稀含量上升，從而影響到產品的純度； 壓縮機返回量的增加和溶劑量的減小，乂會使副產品中丁二烯含量上升，丁二烯損 失增加。第一汽提塔DA-102:通過調節(jié)塔底蒸汽量來調節(jié)回流量。正常生產時，回 流量不應低丁溶劑進料量的4%,塔中溫度不應低丁120C,否那么，將難以保證將溶 劑中的碳四解析干凈，使產品中的快輕超標，第二萃取塔DA-103:塔釜溫度過高、溶解量或回流量缺乏，都會使產品中 的快輕特別是乙烯基乙快超標；反之，溶劑量、回流量過大，乂會使產品能耗升高。 丁二烯回收塔DA-104:塔釜溫度低，丁二烯損失大；反之，可使丁二烯損失減 小，但對第二萃取塔脫快帶來