DMF抽提丁二烯装置工艺技术规程.doc

DMF岗位工艺技术规程
DMF岗位工艺技术规程
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一、概况说明
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1972年燕化公司引进的以三十万吨乙烯为主的大型四烯装置之一，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。本装置由北京石化总厂设计院设计，石化部第五石化建设公司承建，于1976年5月18日投产。
DMF抽提装置自投产以来，共进行了一百多项大大小小的改造，先后增设了洗胺塔、预汽提塔、第一萃取精馏塔第二溶剂加热器等，改变了阻聚剂加入方式，装置生产能力大幅度提高，实际年生产能力可达7万吨以上，产品能耗比设计值降低25%以上；装置运转周期大大延长，形成了一套具有自己特色的YH--DMF抽提技术，并且成功地转让给茂名石化公司。YH--DMF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。

二、工艺路线
1、生产的基本原理
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、本装置的工艺路线特点及其与国内、外先进水平对比
2.1不同工艺路线的特点
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（GPB）
和N-甲基砒硌烷酮法（BASF）。
ACN法是由美国壳牌公司开发的。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。
GPB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