化學(xué)工藝學(xué)文獻綜述(編輯修改稿)
2024-12-16 23:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 烯 ， 是目前生產(chǎn)丁二烯的主要原料 ， 而由 C4餾分分離丁二烯則是目前生產(chǎn)丁二烯的主要方法 ， 當(dāng)前世界絕大多數(shù)丁二烯產(chǎn)品是用這一方法生產(chǎn)的。由于 C4餾分中各組分的沸點比較接近 ， 需采用萃取精餾方可將丁二烯分離出來。由于使用溶劑的不同而有以下不同方法 ： 糠醛法、乙腈法、 二甲基甲酰胺法、二甲基乙酰胺法、 N甲基吡咯烷酮法等。在工業(yè)上得到廣泛使用的是乙腈法、二甲基甲酰胺法和 N甲基吡咯烷酮法。 、 乙腈法 [3] 該法最早由美國 Shell 公司開發(fā)成功 ， 并于 1956年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。它以含水 10%的乙腈 (ACN)為溶劑 ， 由萃取、閃蒸、壓縮、高壓解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。 1977年 Shell 公司在改造中增加了冷凝器和水洗塔 ， 并將閃蒸和低壓解吸的氣相合并壓縮 ， 其中約 8%經(jīng)冷凝送往水洗塔洗去溶劑 ， 塔頂氣相返回原料蒸餾塔 ， 這樣就除去了 C4烴中的 C5烴。其余氣體一部分 送往高壓解吸塔 ， 另一部分作為再沸氣體送往萃取蒸餾塔塔底以提供熱能 ， 從而省去了一臺再沸器 ， 降低了蒸汽用量。水洗塔底溶劑的約 1%送往溶劑回收精制系統(tǒng) ， 以保證循環(huán)溶劑的質(zhì)量。對炔烴含量較高的原料需要進行加氫處理 ， 或采用精密精餾 、 兩段萃取才能得到純度較高的丁二烯。目前 ， 該方法以意大利 SIR工藝和日本 JSR工藝為代表 [4]。 意大利 SIR工藝以含水 5%的 ACN為溶劑 ， 采用 5塔流程 (氨洗塔 、 第一萃取精餾塔 、 第二萃取精餾塔、脫輕塔和脫重塔 )。在第一萃取精餾塔前加一氨水洗滌塔 ， 用以除去原料中 %～ %(質(zhì)量百分 數(shù) )的醛酮。炔烴由第二萃取蒸餾塔第 75 塊塔板側(cè)線采出 ， 送往接觸冷凝器。脫重塔塔底和接觸冷凝器底部物料合并 ， 其熱能回收后用于原料蒸發(fā)器 。 該工藝不僅能使丁二烯收率達到 96%～98%， 還能使丁二烯與炔烴分離 ， 丁二烯產(chǎn)品純度可以達到 %以上。該技術(shù) 5 的特點是流程簡單 ， 溶劑解吸在萃取精餾塔下段完成 ； 第一萃取精餾塔采用兩點進料 ， 有利于改善塔內(nèi)液相的濃度分布 ， 減少該塔上段的液相負荷 ， 降低能耗 ；在第一萃取精餾塔下部設(shè)置一臺換熱器 ， 起中間再沸器的作用 ， 可充分利用塔底熱能提高烴類從溶劑中的分離效率 ； 采用在第二萃取精餾塔第 75 塊塔板側(cè)線除炔烴的技術(shù) ， 使丁二烯與炔烴幾乎完全分離。 日本 JRS工藝以含水 10%的 ACN為溶劑 ， 采用兩段萃取蒸餾 ， 第一萃取蒸餾塔由兩塔串聯(lián)而成。該工藝經(jīng)過了 1980 年和 1988 年兩次重大的改造。 1980年的改造采用熱偶合技術(shù) ， 即將第二萃取蒸餾塔頂全部富含丁二烯的蒸汽 ， 不經(jīng)冷凝直接送入脫重塔中段 ， 同時將脫重塔內(nèi)下降液流的一部分從中段塔盤上抽出 ， 送往第二萃取蒸餾塔作為塔頂回流液 ， 這樣第二萃取蒸餾塔塔頂不需要冷凝器 ， 這部分的熱量將全部加到脫重塔 ， 使該塔塔底再沸器的熱負荷比熱偶合前降低 40%左右 ， 從而實現(xiàn)大幅度節(jié)能 。 1988年的改造主要解決系統(tǒng)熱能回收問題 ，即在提濃塔和脫輕塔安裝中間冷凝器 ， 將提濃塔從進料板附近上 、 下兩段串聯(lián)相接 ， 這樣即可使上塔負荷大幅度降低 ， 又不會影響塔的操作條件。將塔分為上下兩段 ， 下塔操作壓力提高 ， 塔內(nèi)溫度相應(yīng)升高 ， 這樣中間冷凝器就可回收到高品位的熱能 。 此外 ， 溶劑回收塔塔底廢水的熱能 ， 可用于該塔進料管線的預(yù)熱器 ，加上解析塔從側(cè)線采出炔烴也可回收部分熱能 ， 因而該工藝在同類工藝中的能耗是最低的。 采用 ACN法生產(chǎn)丁二烯的特點是 ： ① 沸點低 ， 萃取 、 汽提操作溫度低 ， 易防止丁二烯自聚 ； ② 汽提 可在高壓下操作 ， 省去了丁二烯氣體壓
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