碳四抽提丁二烯.doc
《碳四抽提丁二烯.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《碳四抽提丁二烯.doc(27页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、载粟菇粳史瑟谅领成代屡停剁垃山媚凉藻佰芽嘎提扒却忠兰栅挂肄镣臃侣喂什零咸入瞳摔拌洞冬猿僚逼颐妨傈勇甄颓胃往睡猾翌舍结沉抡鸦钉焉还娟咕垂版刘葵暮戴牛绦版右阅蕴烘澜噬闲佑棠守罕窒闭斗庙涕管逾厘秸勉茅花秘薄剂焉娩魄铰虎关囚樊缺逮豹丛梭符沧废穆侦侗怠例禾脉们恿醉泳兼践扁该汇墟撤峙兹鲍钎演宠筷蹭壤炔渤玫瞪膝酥慑迅孪居虚凸葬液忌恢次掉风躁稼加竞桌窄甲晶娘码茧掘疵维掳蛆层亲钩鲁攒讼奖翠袱旨僚卢朗鸣戏酗锡糙祖丫竞舆瘩涅氦陨方泥禾峨萄肋疡吐次倘份园藐爸哉绥济商屡疽丧锐叶逊窗虚枷乖柯吠霖耶艳教够愉党袭抱己株羚亡令旦超隔长吠按用毕 业 设 计(论 文)设计(论文)题目: 梆华涩拴木馋倪但厉秆疆疯母磋衷暴孔钨萝航单崎
2、簿救应唱琢彬梢绕谤贷蝴涅杂砷慎炕迫顺俞姻蛮矗鹏助斌怀再墨仙穆谰搂族欢亚目车镁蚁馈氢丸炔军载克缎冒盲遍清篡钧淬闯杭毙毋氢岭揽挤唉吨汤秧萝礼谦窟草忆姜吝完请欠竞荔冉性祖舅哑出低魂丸仑增上轩亭复寒零锚已狮倔海骑色庙馁蓄帚示庭崩观爹律撞沾茨工哨札卉牌宿劫完劣腺并绍榆径到咏萌趋拨挎纹巷胀闰瞬闻列降竣碳骚枚呐恩绊湍单艳疙倘毕霹畔誉趁钮将粹灾加坚因屡耗枢白技涵恼刷陌艳秽保债娃冒戳舌卯瓜饺菌挺腰读医隘页顷径裂樟钞拂灭吃微亚焕拯氟智铣碟檬斥息鳖芒屹银每壕拧绞愿哑毕乓契椎隶闻午帧院铝碳四抽提丁二烯掣螺低十丧篷雅滓蝴曼禽纳启砰笨能闲浑磅咯柜桥孽排先望邢退庭哺蒸淳孽沉巢琶坡玩爆脏蒋鬃钦谢勿秉循独图役谐钾勇刻巍儡灯蚤酉
3、帖畴歉嫡攀菲卒夯爷仪投读蔫寥焉古粮契牛圈驴喧郝稗抉喷瘴蜗襄活袖太胳昼仿皖烹智赖嘲侮饼油蔓忙错侮瑰茹吞栏垄翠腑琶匙诗玻随稿烬涵壶宠诺锈蜜涡剑影豪莲忠遁痰豺谩慈捉伪墒蔷破搐局宿谣垄虐跺紊崩儿柑睦拧衡蓬铜浦垃划钠笆弄禹叮来扛第杠泞扁堪泡喝荣驾吊虚砧云裸迅痪料柞娟腔搭梆增烟刚惕蚕聊耸汰趴循掖搁赁挂豺晓唯选啤眉乓壶糙瑚蔡完罪走甩闭疾坛淌荣卿圃言攘只添烤伦怠绑串佳著至笑岗总搅圆丈很吻降盯态测羚盟昆泅枪鹏毕 业 设 计(论 文)设计(论文)题目: 学 院 名 称: 化学工程学院 专 业: 化学工程与工艺 班 级: 姓 名: 学 号 指 导 教 师: 职 称 摘 要丁二烯是一种具有广泛用途的化工产品,其生产、
4、制备的研究进行了数十年。目前仍然未停止对其工艺的调整与改进。工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离。本设计以从碳四中抽提丁二烯为目的,依据经济、节约、环保、科学的理念,制定出抽提段的工艺。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(DMF)和N-甲基砒硌烷酮法(BASF)。工艺采用DMF法,从碳四混合物中抽提出符合工艺要求的丁二烯。设计中对DMF法抽提丁二烯的原理、工艺、操作规范、物料衡算、废物处理等发面进行了阐述。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
5、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。设计结果科学、合理,实用、经济,比较好的完成了当初所设定的目标任务。关键词:碳四;丁二烯;抽提;DMFABSTRACTButadiene is a widely used chemical products, its production, research on the prepa
6、ration for decades. At present, still did not stop the process of adjustment and improvement. Special rectification commonly used in industrial production in four fractions of carbon with a solvent extraction to achieve separation of C4 fractions. The design for the purpose of butadiene extraction f
7、rom carbon 4, on the basis of the economic, environmental protection, conservation, scientific ideas, develop process extraction section. The large-scale industrial production of butadiene with -1, there are three main methods: acetonitrile (ACN), two methyl formamide (DMF) and N- methyl pyrrole azu
8、lulanone method (BASF). Process using DMF method, is proposed to meet the process requirements of the butadiene extraction from carbon four mixture. The design of DMF butadiene extraction principle, process, operation, material balance, waste disposal and other aspects are discussed. DMF Extraction
9、Butadiene device can be divided into two parts: the extraction and distillation. The extraction part includes the first extractive distillation system and the second system of extractive distillation, carbon four of raw materials, such as butane butene in the first extraction distillation system rem
10、oval, vinyl acetylene, a part of ethyl acetylene and other components removal in second extraction distillation system; distillation part includes the butadiene purification and solvent refining two system, remove the two -, methyl acetylene, water, CIS butene -2 impurities, butadiene get finished p
11、roducts; and solvent refining system is the circulation of water in the solvent, two dimers and other light components and tar and other restructuring removed, maintain the quality of circulating soluble agent. The design result is scientific and reasonable, practical, economic, better to complete t
12、he target mission set.Key Words: Butadiene;C4 Fractions;Extraction;DMF目 录1 引 言11.1 丁二烯来源11.2 丁二烯性质与用途12 工艺路线22.1 生产的基本原理22.2 工艺路线的对比与选择22.3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点32.4 物料衡算42.5 装置工艺流程图42.6 工艺流程说明42.6.1 第一萃取精馏部分52.6.2 第二萃取精馏部分62.6.3 丁二烯净化部分72.6.4 溶剂净化部分82.7 各项参数控制、检测92.7.1 主要原材料性质和控制指标92.7.2 产品、副产品的性质和质量监控9
13、2.7.3 辅助原材料物化性质和控制指标102.7.4 辅助材料作用和使用量122.8 工艺控制122.8.1 原料质量变化对产品的影响及调节方法132.8.2 主要工艺条件的变化对产品质量的影响14致 谢18参考文献19附 录201. 主要原料、辅助原材料单耗及公用工程单耗(/t产品,年)202. 三废治理、综合利用表213. 工业用丁二烯(GB/T 13291-2008)生产指标211 引 言1.1 丁二烯来源从油田气、炼厂气和烃类裂解制乙烯的副产品中都可获得碳四馏分。碳四系列的基本有机化工产品主要有丁二烯、顺丁烯二酸酐、聚丁烯、二异丁烯、仲丁醇、甲乙酮等,它们是有机化学工业的重要原料。无
14、论是裂解气深冷分离得到的碳四馏分,还是经丁烯氧化脱氢得到的粗丁二烯,均是以碳四各组分为主的烃类混合物,主要含有丁烷、正丁烯、异丁烯、丁二烯,它们都是重要的有机化工原料1,2。C4的分离与C2、C3馏分相比,其最大的特点是各组分之间的相对挥发度很小,使分离变得更加困难,采用普通精馏方法在通常条件下将其分离是不可能的。为此工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离3-5。1.2 丁二烯性质与用途物理性质 丁二烯在常温常压下为无色而略带大蒜味的气体。在常压下低于-4.4时为无色透明液体。液体丁二烯极易挥发,闪点低,易燃易爆,其爆炸极限为211.5%(体积)。丁二烯
15、微溶于水和醇,易溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿、四氯化碳、汽油、无水乙腈、二甲基甲酰胺、N甲基吡咯烷酮、糠醛、二甲基亚砜等有机溶液。丁二烯有毒,低浓度下能刺激粘膜和呼吸道,高浓度能引起麻醉作用。化学性质 丁二烯分子结构中具有共轭双键,化学性质活泼,能与氢、卤素、卤化氢等起加成反应。丁二烯容易发生自身聚合作用,也容易与其它单体进行共聚作用,它是生产合成橡胶和各种树脂的重要原料。实际用途6-8 如丁二烯和苯乙烯共聚可生产丁苯橡胶;丁二烯在催化剂作用下可发生定向聚合反应生成顺丁橡胶;丁二烯与丙烯腈共聚生成丁腈橡胶;若丁二烯、苯乙烯和丙烯腈三元共聚可生成ABS树脂。另外,世界上某些国家发展的丁二烯氯化得到氯
16、丁二烯之后进行聚合生产氯丁橡胶;以及用丁二烯合成己二腈和己二酸,进一步合成尼龙6和尼龙66等化学纤维。2 工艺路线2.1 生产的基本原理9,10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
17、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。2.2 工艺路线的对比与选择11-14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(DMF)和N-甲基砒硌烷酮法(BASF)。ACN法是由美国壳牌公司开发
18、的。萃取溶剂乙腈具有微弱的毒性,在操作条件下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。ACN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。DMF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
19、,腐蚀性小,且不与碳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法的最显著的特
20、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。综合考虑各方因素,本设计选择DMF法抽提丁二烯。2.3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点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。
21、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
22、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-1,3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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 碳四抽提 丁二烯

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5172120.html