丁二烯的精馏工艺设计

丁二烯的精馏工艺设计内容摘要：

产能力为 67. 6 万 t /a, 占总生产能力的 27. 72%。 中海油的生产能力为 15. 5 万 t /a, 占总生产能力的 6. 35%。 其他地方企业的生产能力为 16. 0万 t /a, 占总生产能力的 6. 56%。 中石油吉林石油化工公司是目前中国最大的丁二烯生产厂家 , 生产能力为 23. 0万 t /a, 占国内总生产能力的 9. 43%。 其次扬子石油化工公司 , 生产能力为 21. 0 万 t/a, 占国内总生产能力的 8. 61%。 再次是中石化天津石油化工公司 ,生产能力为 20. 0万 t /a, 占国内总生产能力的 8. 20%。 中国大多数丁二烯生产企业均在当地配套下游装置 , 如吉林石油化工公司配套建有丁苯橡胶以及 ABS 树脂装置等 , 齐鲁 石油化工公司配套建有丁苯橡胶以及聚丁二烯橡胶等 , 2020 年独山子石化裂解装置新增加的14. 5 万 t /a 丁二烯产能 , 主要供应同期新建的一套 10. 0 万 t /a 丁苯橡胶 ( SBR) 装置和一套 8. 0万 t /a 苯乙烯 丁二烯嵌段共聚物 ( SBS)装置使用。 福建炼化公司新建的丁二烯装置则主要供应福建湄州湾氯碱工业公司的 10. 0 万 t /aESBR和 5. 0万 t /a 聚丁二烯橡胶等项目的建设。 天津乙烯新建的 20. 0万 t /a 丁二烯装置 , 主要为其下游装置一套 20万 t/aABS 树脂装置、一套 10. 0 万 t /a 丁苯橡胶装置和一套 5. 0万 t/ aSBS 装置提供原料。 随着生产能力的不断增加 , 中国丁二烯产量也不断增加。 2020 年中国丁二烯的产量为115. 3 万 ,t2020 年增加到 137. 5 万 ,t 同比增长约 1. 10%。 2020 年的产量约为 150. 0 万 ,t同比增长约 9. 09%。 原料，辅助物料，成品的主要特性 原料规格 表 21 原料规格 序号 名称 分子量 /(Kg/Kmol) Mol1% 11 1 丙炔 2 1丁烯 3 反 2丁烯 4 顺 2丁烯 5 1， 3丁二烯 6 1， 2丁二烯 7 丁炔 8 乙烯基乙炔 9 正戊烷 合计 100 工艺条件 进料温度 脱重塔： T=44℃ 脱轻塔： T=41℃ 表 22脱重塔与脱轻塔塔压 脱重塔 脱轻塔 塔顶压力（ kPa） 400 590 塔釜压力（ kPa） 450 630 进料压力（ kPa） 480 610 成品丁二烯 产品规格 表 23 产品规格 序号 控制项目 单位 指标 1 外观 透明无杂质 2 1， 3丁二烯 Wt% ＞ = 3 总炔烃 ppm(wt) ＜ =500 4 甲基乙炔和乙基乙炔 ppm(wt) ＜ =400 5 乙烯基乙炔 ppm(wt) ＜ =150 6 不挥发物 Wt% ＜ = 7 硫磺 ppm(wt) ＜ =10 8 气相中氧 Vt% ＜ = 9 丁二烯二聚物 Wt% ＜ = 10 羰基 ppm(wt) ＜ =100 11 过氧化物 ppm(wt) ＜ =10 12 阻聚剂 TBC ppm(wt) 2540 13 乙腈 ppm(wt) ＜ =10 表 24 副产品规格 序号 名称 分子量 mol% 1 丙炔 104 2 反 2丁烯 3 1丁烯 12 4 顺 2丁烯 5 1， 3丁二烯 6 乙烯基乙炔 103 性质 1,3丁二烯 第一部分：化学品名称 化学品中文名称： 1,3丁二烯 化学品英文名称： 1,3butadiene 中文名称 2： 联乙烯 英文名称 2： 技术说明书编码： 21 CAS No.： 106990 分子式： C4H6 分子量： 第二部分：成分 /组成信息 有害物成分 含量 CAS No. 1,3丁二烯 ≥ ％ 106990 第三部分：危险性概述 危险性类别： 侵入途径：食入 健康危害： 本品具有麻醉和刺激作用。 急性中毒：轻者有头痛、头晕、恶心、咽痛、耳鸣、全身乏力、嗜睡等。 重者出现酒醉状态、呼吸困难、脉速等，后转入意识丧失和抽搐，有时也可有烦躁不安、到处乱跑等精神症状。 脱离接触后，迅速恢复。 头痛和嗜睡有时可持续一段时间。 皮肤直接接触丁二烯可发生灼伤或冻伤。 慢性影响：长期接触一定浓度的丁二烯可出现头痛、头晕、全身乏力、失眠、多梦、记忆力减退、恶心、心悸等症状。 偶见皮炎和多发性神经炎。 环境危害： 对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险： 本品易燃，具刺激性。 第四部分 ：急救措施 皮肤接触： 立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15 分钟。 就医。 眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。 就医。 吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。 保持呼吸道通畅。 如呼吸困难，给输氧。 如呼吸停止，立即进行人工呼吸。 就医。 第五部分：消防措施 危险特性： 易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。 接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。 若遇高热，可发生聚合反应，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。 气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物： 一氧化碳 、二氧化碳。 灭火方法： 切断气源。 若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。 喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。 灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 第六部分：泄漏应急处理 应急处理： 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。 切断火源。 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。 尽可能切断泄漏源。 用工业覆盖 13 层或吸附 / 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。 合理通风，加速扩散。 喷雾状水稀释、溶解。 构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。 如有可能，将漏出气用排 风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。 漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。 第七部分：操作处置与储存 操作注意事项： 密闭操作，全面通风。 操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。 建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服。 远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。 使用防爆型的通风系统和设备。 防止气体泄漏到工作场所空气中。 避免与氧化剂、卤素接触。 在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。 搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。 配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急 处理设备。 储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。 远离火种、热源。 库温不宜超过 30℃。 应与氧化剂、卤素等分开存放，切忌混储。 采用防爆型照明、通风设施。 禁止使用易产生火花的机械设备和工具。 储区应备有泄漏应急处理设备。 第八部分：接触控制 /个体防护 职业接触限值 中国 MAC(mg/m3)： 100 前苏联 MAC(mg/m3)： 100 TLVTN： OSHA 1000ppm。 ACGIH 10ppm,22mg/m3 TLVWN： 未制定标准 监测方法： 气相色谱法；溶解解吸－气相色谱法 工程 控制： 生产过程密闭，全面通风。 呼吸系统防护： 一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。 眼睛防护： 必要时，戴化学安全防护眼镜。 身体防护： 穿防静电工作服。 手防护： 戴一般作业防护手套。 其他防护： 工作现场严禁吸烟。 避免长期反复接触。 进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。 第九部分：理化特性 主要成分： 含量≥ ％ 外观与性状： 无色无臭气体。 pH： 熔点 (℃ )： 沸点 (℃ )： 相对密度 (水 =1)： 相对蒸气密度 (空气 =1)： 饱和蒸气压 (kPa)： (21℃ ) 燃烧热 (kJ/mol)： 临界温度 (℃ )： 临界压力 (MPa)： 14 辛醇 /水分配系数的对数值： 无资料 闪点 (℃ )： 无意义 引燃温度 (℃ )： 415 爆炸上限 %(V/V)： 爆炸下限 %(V/V)： 溶解性： 溶于丙酮、苯、乙酸、酯等多数有机溶剂。 主要用途： 用于合成橡胶 ABS 树脂、酸酐等。 其它理化性质： 第十部分：稳定性和反应活性 稳定性： 禁配物： 强氧化剂、卤素、氧。 避免接触的条件： 受热、光照。 聚合危害： 分解产物： 第十一部分：毒理学资料 急性毒性： LD50：无资料 LC50： 285000mg/m3， 4 小时 (大鼠吸入 ) 亚急性和慢性毒性： 刺激性： 致敏性： 致突变性： 致畸性： 致癌性： 第十二部分：生态学资料 生态毒理毒性： 生物降解性： 非生物降解性： 生物富集或生物积累性： 其它有害作用： 该物质对环境有危害，对鱼类应给予特别注意。 还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的 污染。 第十三部分：废弃处置 废弃物性质： 废弃处置方法： 用焚烧法处置。 废弃注意事项： 第十四部分：运输信息 危险货物编号： 21022 UN 编号： 1010 包装标志： 包装类别： O52 包装方法： 钢质气瓶。 运输注意事项： 本品铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批准。 采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。 钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。 运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器 材。 装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止 15 使用易产生火花的机械设备和工具装卸。 严禁与氧化剂、卤素、食用化学品等混装混运。 夏季应早晚运输，防止日光曝晒。 中途停留时应远离火种、热源。 公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。 铁路运输时要禁止溜放。 第十五部分：法规信息 法规信息 化学危险物品安全管理条例 (1987 年 2 月 17 日国务院发布 )，化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发 [1992] 677 号 )，工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423 号 )等法规，针对化学危险品的 安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志 (GB 1369092)将该物质划为第 类易燃气体。 第十六部分 :化学性质 1,3 丁二烯的双键比一般的 C=C 双键长一些 ,单键比一般的 CC 单键短些 .这正是 1,3丁二烯分子中发生了键的平均化的结果 .这种存在于共轭体系中表现出来的原子间的互相影响 ,叫做共轭效应 . 由共轭效应引起的平均化是分子内的一种属性 .1,3丁二烯分子不受外界影响时 ,其电子云的分布完全对称的 .但当与 BR 等试剂发生加成反应 ,由于受到 BR 离子的影响而引 起了分子的极化 .结果使 C1 原子的电子云密度增大 ,略带部分负电荷 ,而 C2 的电子密度相应地降低 ,略带部分正电荷 ,又由于 C2 略带部分正电荷 ,要吸引电子 ,从二又影响到 C3 和 C4 的哌电子云 ,使 C3 略带部分负电荷 ,C4 略带部分正电荷 .由此可见比较共轭二烯烃比较容易发生 1,2或 1,4加成 . 工艺条件 萃取精馏系统 碳四原料由 805或 836罐区经管道送至碳四原料罐 R101a/b，由 FQ401 计量进 入装置原料总量， R101a/b 由 LIA101/ 指示液位并信号报警，此罐设有以蒸汽冷凝水 为热剂的升压器， E0101 通过循环加热，一部分碳四原料由 PIA105 调节热水量，使 R101a/b压力保持一定。 碳四原料由碳四原料泵 B101a/b 抽出，由 FRC1111 调节进料量送至碳四原料蒸发器 H102 的壳程，利用循环溶剂的热量使碳四原料全部汽化，然后进入丁二烯萃取精馏塔 T101A 第 38 板或 39 板。 在碳四原料蒸发器 H102 的物料中加入一定量的循环溶剂以防止物料聚合。 萃取剂乙腈从 T101A 在碳四原料蒸发器 H102 板加入乙腈，加入量及温度分别为 FRC0106 和 TRC0102 控制。 丁烷、丁 烯馏分自 T0101A 塔顶馏出，经丁二烯萃取精馏塔，冷凝器 E0103A/B/C 用循环水冷凝后进入回流罐 V0102 由 PRCA0102 调节循环水量，以保证塔顶压力 120KPa。 V0102 内物料由丁二烯萃取精馏塔回流泵 P0102A/B抽出。 一部分作为回流液由 FRC0103 控制返回到 T0101A 塔顶，另一部分作为抽余油送往丁烷、丁。