【正文】 純度聚合級(jí)丁二烯1，3。本裝置由北京石化總廠設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，石化部第五石化建設(shè)公司承建，于1976年5月18日投產(chǎn)。YHDMF抽提工藝具有分離效果好、能耗低、產(chǎn)品純度高、溶劑易精制等特點(diǎn)。1987年，為提高裝置生產(chǎn)能力，解決擴(kuò)容過程中出現(xiàn)的壓縮機(jī)能力不足的矛盾，增設(shè)了預(yù)汽提塔系統(tǒng)；1996年，又將預(yù)汽提系統(tǒng)的冷凝、回流再汽化部分去掉，1999年再次將塔內(nèi)的塔板全部拆掉，將預(yù)汽提塔改為預(yù)汽提罐。1996年，為進(jìn)一步降低產(chǎn)品能耗，為第一萃取塔增設(shè)一臺(tái)溶劑加熱器，提高了溶劑熱量回收利用率，產(chǎn)品能耗降低了10%左右。裝置的主要原料、產(chǎn)品與用途DMF抽提丁二烯裝置所用原料為化一裂解副產(chǎn)碳四，其中丁二烯1，3含量在45%55%左右。DMF抽提裝置的主要構(gòu)成DMF抽提丁二烯裝置可分為兩個(gè)部分：萃取部分和精餾部分。裝置概況一覽表DMF抽提丁二烯裝置概況一覽表項(xiàng)目單位內(nèi)容項(xiàng)目單位內(nèi)容項(xiàng)目單位內(nèi)容產(chǎn)品名稱丁二烯裝置定員人60合同有效期10年建設(shè)開始時(shí)間占地面積公頃合同總價(jià)元8，300，000建設(shè)竣工時(shí)間建筑面積m26000設(shè)計(jì)單位北京石化總廠設(shè)計(jì)院投產(chǎn)日期專利公司名日本瑞翁擴(kuò)建日期1986設(shè)計(jì)能力45000施工單位石化部第五石化建設(shè)公司改造后能力噸/年53000實(shí)際最大能力噸/年75000項(xiàng)目名稱輕柴油為原料生產(chǎn)乙烯、丙烯、丁二烯成套設(shè)備合同（CJ7205）總投資萬元合同生效期1972年12月25日二、工藝路線生產(chǎn)的基本原理由于碳四原料中大部分組分與丁二烯1，3之間的沸點(diǎn)較為接近，而且相互之間有共沸物產(chǎn)生，這樣采用一般的精餾方法很難進(jìn)行分離開，所以為了得到目標(biāo)產(chǎn)品（丁二烯）就必須采用特殊分離方法——萃取精餾。經(jīng)過兩段萃取精餾得到的粗丁二烯再經(jīng)過兩段普通精餾即得到產(chǎn)品丁二烯。甲基乙炔和水等輕組分在第一精餾塔頂脫除，第二精餾塔則用于脫除在萃取精餾部分未能完全脫除的順丁烯丁二烯1，乙基乙炔、碳五等重組分，塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品丁二烯。ACN法是由美國殼牌公司開發(fā)的。乙腈比較穩(wěn)定，沸點(diǎn)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，便于防止丁二烯熱聚，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餾塔，從而去掉了丁二烯氣體壓縮機(jī)，節(jié)省電力。GPB法是日本瑞翁公司于一九六五年開發(fā)出來的，萃取劑DMF在溶解性能方面優(yōu)于其它溶劑，尤其對(duì)丁烷、丁烯、丁二烯具有高溶解度，溶劑選擇性高，分離效果好；DMF的蒸汽壓較低，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，腐蝕性小，且不與碳四烴任何組分形成共沸物。其缺點(diǎn)是電耗較高，且工藝過程中使用的DMF、糠醛和其它常用溶劑相比，具有中等程度的毒性，對(duì)人體有一定的危害。BASF法的最顯著的特點(diǎn)是N甲基砒硌烷酮無毒無害并能很容易地進(jìn)行生物處理，其環(huán)保優(yōu)勢比較突出。與原工藝相比，具有以下特點(diǎn)：對(duì)鎳系順丁橡膠適應(yīng)性好；流程工藝得到進(jìn)一步優(yōu)化；有比較完善的防止丁二烯自聚技術(shù)：較好的環(huán)保措施等等。燕化丁二烯抽提裝置是國內(nèi)第一套引進(jìn)的同類裝置，與國內(nèi)外同類裝置相比，一個(gè)突出的特點(diǎn)是產(chǎn)品能耗較高。與后續(xù)引進(jìn)的同類裝置相比，燕化丁二烯抽提裝置第一萃取精餾塔約少60塊板，回流比、溶劑比較高。但是，經(jīng)過不斷的優(yōu)化流程和工藝條件，燕化抽提裝置能耗也不斷地降低，在高負(fù)荷生產(chǎn)的情況下，產(chǎn)品能耗現(xiàn)在基本保持在低于250千克標(biāo)油/噸產(chǎn)品的水平，與其它裝置實(shí)際消耗基本持平。原則上，原料中比丁二烯難溶的組分先在第一萃取精餾部分脫除，比丁二烯易溶的組分則留在第二萃取精餾部分脫除，只有沸點(diǎn)與丁二烯有較大差別的雜質(zhì)才在直接精餾部分脫除。第一萃取精餾部分（1）在DMF存在下，都在這部分除去。（2）C4餾分儲(chǔ)罐（R201AB）中C4原料由泵送至原料蒸發(fā)罐（FA101），其蒸發(fā)熱源由兩臺(tái)汽提塔底的熱溶劑供給。（3）將汽化的C4原料送往第一萃取精餾塔（DA101A/B）中部。入塔的溫度為4051℃。根據(jù)原料組成的變化，正確調(diào)節(jié)溶劑加入量和回流量，即可控制丁二烯的損失量和塔底釜液的組成。由塔頂部分餾出的丁烷—丁烯餾分送廠外或供MTBE合成的原料。這塊塔板系按能使回流和溶劑充分混合，而不至于分為兩相的要求設(shè)計(jì)而成。通常GPB工藝，第一萃取精餾塔底的順丁烯—%，反丁烯—%。因此，此塔的分餾效果影響到丁二烯產(chǎn)品的純度。工業(yè)氣相色譜儀用于分析第一萃取精餾塔塔頂餾分組分，以便確定塔的正常操作條件。為防止丁二烯烴聚合而引起結(jié)膠故障，第一萃取精餾塔塔底操作溫度應(yīng)保持在145℃以下。因此，第一汽提塔（DA102）塔頂冷卻后的氣體經(jīng)過GB101壓縮后，部分返回第一萃取精餾塔塔底，以保持丁烷—丁烯餾分與DA101A/B塔底釜液的物料平衡。第一萃取精餾塔塔底的富溶劑借壓差（不用泵）流入第一汽提塔，將烴類（主要是丁二烯和易溶組分）從溶劑中汽提出去。在第一冷凝器（EA105）中以蒸汽冷凝液為介質(zhì)將烴類的顯熱和溶劑的冷凝熱回收。大部分冷凝的溶劑作為回流返回第一汽提塔頂部，剩余的溶劑則送往溶劑凈化部分（DA108）脫除其水、丁二烯二聚物等低沸點(diǎn)雜質(zhì)。（6）冷卻的烴類經(jīng)丁二烯氣體壓縮機(jī)（GB101）壓縮后送往第二萃取精餾塔（DA103），其中一部分如前所述返回第一萃取精餾塔塔底。出于同樣理由。（G）塔頂溫度控制在50－55℃。第二萃取精餾塔的進(jìn)料氣中主要含丁二烯和在DMF中比丁二烯更易溶的組份，如乙烯基乙炔、乙基乙炔、丁二烯－1，C5烴以及甲基乙炔。一些文獻(xiàn)提到乙烯基乙炔與順丁烯－2能在精餾時(shí)生成共沸混合物，因此在精餾前應(yīng)將前者完全脫除。乙基乙炔、丁二烯－1，2等其它組份利用增加回流量的方法，也能在這部分脫除。（2）將用于第一萃取精餾塔的同樣溶劑，用泵送入第二萃取精餾塔（DA103）從頂部向下數(shù)的第11塊塔板。這與第一萃取精餾部分的作用一樣。（3）在135℃（表壓）下操作的DA103，在其塔釜排出的溶劑中仍含有相當(dāng)量的丁二烯。至于第二萃取精餾塔塔底溶劑的熱量，首先在EA－110中與塔的低溫物料進(jìn)行熱交換，作為塔底熱源加以利用，然后溶劑借DA103和DA104間壓差送至DA104。（5）丁二烯回收塔塔釜的溶劑用泵送至第二汽提塔（DA105）的第10塊塔板，將其中烴類從溶劑中汽提出來。由于乙烯基乙炔不穩(wěn)，冬季易于冷凝，因此，第二汽提塔塔頂餾出氣可用第一萃取精餾部分的丁烷丁烯餾分進(jìn)行稀釋，用以降低餾出氣中乙烯基乙炔含量。此塔頂?shù)?塊塔板用于回收餾出物中的DMF。丁二烯凈化部分（精餾部分）（1）雖然C4原料中大部分雜質(zhì)經(jīng)第一和第二萃取精餾后業(yè)已脫除，但在溶液中仍含有與丁二烯－1，3相比。由于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(shè)了洗胺塔（DA109），粗丁二烯由塔底送入，冷凝水經(jīng)過EA130冷卻進(jìn)入塔頂，塔內(nèi)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(jìn)入DA106塔洗胺水從塔底采出送到污水場，（G）溫度3550℃。 MPa（G）以下。塔頂餾出物經(jīng)冷凝后大部分作為回流返回塔內(nèi)，小部分以含甲基乙炔氣與DA－105排出的高級(jí)炔烴混合后，作為燃料。少量TBC從塔頂加入作為丁二烯阻聚劑，釜液則送往第二精餾塔。C4原料中水的含量由進(jìn)料中的40－60PPm降至塔底產(chǎn)品中的10PPm以下。（3）第二精餾塔（DA107）用于脫除未能在第一和第二萃取精餾部分脫除的順丁烯－丁二烯－1，乙基乙炔以及C5烴類。在進(jìn)入第二精餾塔回流冷凝器（EA118b、c）之前，應(yīng)在塔頂餾出物中加入阻聚劑（TBC）以防止端基聚合物的生成。關(guān)于DA107塔底兩臺(tái)再沸器的熱源，第二精餾塔再沸器（EA119）應(yīng)使用從各蒸汽再沸器收集在冷凝水罐（FA113）的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（EE101）的蒸汽。工藝過程中排放的被污染的DMF也在此凈化。這些溶劑通常是為以下幾類：（a）通過溶劑再生釜（EA124A/B）脫除高沸物。（b）通過溶劑精制塔（DA108）只脫除低沸物。（c）通過上述兩種再生過程。必要時(shí)，第二汽提塔頂冷凝液可送往溶劑精制塔。冷凝液在傾析器（FA107）中分離為油（二聚物）和水，其中水排入清污分流管線，油則作為燃料用。（3）脫除高沸物時(shí)，DMF是在減壓下回收。收回的DMF送往精制溶劑受槽，作機(jī)械密封使用，或送往溶劑儲(chǔ)罐（FB101）用作循環(huán)溶劑。裝置的平面分布 抽提裝置平面分布圖四、主要原材料的性質(zhì)及控制指標(biāo)主要原材料性質(zhì)、控制項(xiàng)目、控制指標(biāo)及來源序號(hào)原材料名 稱主要物理、化學(xué)性質(zhì)控 制 指 標(biāo)來 源用 量（噸/年）單位設(shè)計(jì)指標(biāo)控制指標(biāo)1碳 四碳四原料是一種混合物，在常溫常壓下是無色有特殊氣味的氣體，液體碳四易揮發(fā)，閃點(diǎn)低，屬于易燃易爆物質(zhì)、有輕微的毒性Wt%BD1，3≥VA≤EA≤C3≤C5≤C3≤C5≤C4≥乙烯裂解副產(chǎn)或者外購150000五、產(chǎn)品、副產(chǎn)品的性質(zhì)及質(zhì)量控制指標(biāo)所有產(chǎn)品、副產(chǎn)品的性質(zhì)及質(zhì)量控制指標(biāo)序號(hào)產(chǎn)品名稱主要物理、化學(xué)性質(zhì)控 制 指 標(biāo)主要用途分析方法產(chǎn)量噸/年單位設(shè)計(jì)指標(biāo)控制指標(biāo)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。S05屬易燃易爆物質(zhì),微溶于水和醇,易溶于有機(jī)溶劑,有麻醉性Wt%PPmPPmPPm純度≥%炔烴≤20（其中VA≤5）水值≤20純度≥%炔烴≤20（其中VA≤5）水值≤20胺值≤1用于本廠生產(chǎn)合成橡膠,順丁膠、SBS、SSBR、1,2LPB等Q/SHYSD122001Q/SHYSD122001Q/SHYSD132001Q/SHYSD03200173000六、輔助原材料的物理、化學(xué)性質(zhì)及控制指標(biāo)輔助原材料的物理、化學(xué)性質(zhì)及質(zhì)量指標(biāo)序號(hào)名稱主要物理、化學(xué)性質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)生產(chǎn)廠家消耗量T/年1二甲基甲酰胺(DMF)分子式（CH3）2NCHO；分子量：；CAS號(hào)：68122；UN編號(hào)：2265；危險(xiǎn)貨物編號(hào)：33627；RTECS號(hào)：LQ2100000；IMDC規(guī)則頁碼：3335；閃點(diǎn)67℃；密度：～；爆炸極限：～(V%)；具有熱穩(wěn)定性、高沸點(diǎn)、高閃點(diǎn)、對(duì)廣大的有機(jī)和無機(jī)物具有高溶解度無色透明液體，無機(jī)械雜質(zhì)純度≥98%水含量≤%(均為wt%)PH值:～河北樂亭豐澤有機(jī)化工有限公司652糠 醛(化學(xué)品A)學(xué)名：α呋喃甲醛；分子式C4H3OCHO；分子量：；CAS號(hào)：98011；UN編號(hào)：1199；危險(xiǎn)貨物編號(hào)：33581；RTECS號(hào)：LT7000000；IMDC規(guī)則頁碼：3347；閃點(diǎn)140℃；密度：；爆炸極限：～(V%)；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(huì)逐漸氧化，變成棕色無色透明液體純度≥%水含量≤%(均為wt%)總酸度(KOH mg/g) ≤河北省無極縣呋喃化工有限公司453硅 油(化學(xué)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10000177。1000㎜2/s（25℃）；密度:～(d,25℃)化工部成都有機(jī)硅研究中心實(shí)驗(yàn)廠5序號(hào)名稱主要物理、化學(xué)性質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)生產(chǎn)廠家消耗量T/年4亞硝酸鈉(化學(xué)品C)分子式NaNO2；分子量：；CAS號(hào)：7632000；UN編號(hào)：1500；危險(xiǎn)貨物編號(hào)：51525；RTECS號(hào):RA1225000。密度：；分解點(diǎn)：320℃?！?。閃點(diǎn)130℃。分子量:。UN編號(hào):1294。RTECS:XS5250000?！妗２蝗苡谒?溶于乙醇、乙醚、易揮發(fā)、燃燒和爆炸無色透明液體，無機(jī)械雜質(zhì)、游離水、初餾點(diǎn)≥℃；終餾點(diǎn)≤℃密度:(d,20℃)。C8芳烴≤%非芳烴≤%東煉 200輔助原料的作用及用量二甲基甲酰（DMF）：萃取劑，分離過程中加入的新組分?？啡ɑ瘜W(xué)品A）：是一種阻聚劑，它和系統(tǒng)中產(chǎn)生的焦油組成復(fù)合阻聚劑。硅油（化學(xué)品B）：是一種消泡劑，減少和DMF接觸時(shí)產(chǎn)生的泡沫，減少霧沫夾帶，提高傳質(zhì)效果。亞硝酸鈉（化學(xué)品C）：是一種除氧劑，利用其還原性，可以有效地除去系統(tǒng)中進(jìn)入的微量氧，防止萃取系統(tǒng)中產(chǎn)生丁二烯熱聚物。TBC：精餾系統(tǒng)中的阻聚劑，利用其強(qiáng)還原性除去丁二烯系統(tǒng)中的自由離子或游離基，防止自聚。七、工藝控制主要工藝條件一覽表序號(hào)項(xiàng)目名稱儀表位號(hào)單 位設(shè)計(jì)指標(biāo)控制指標(biāo)1原料蒸發(fā)罐進(jìn)料量FICA103t/h2EA101溶劑出口溫度TI5003℃60≤653EA101熱溶劑壓力PICA102MPa4DA101B塔釜溫度TICA102℃130130177。316DA102塔底壓力PI106MPa≤17DA102塔第8塊塔板溫度TR2001℃140≤16018EA106出口氣體溫度TRC112℃40384319FA103罐液位LICA108℅155020DA102塔回流量FI117T/H21EA107溫度TIC103℃120120序號(hào)項(xiàng)目名稱儀表位號(hào)