《丁二烯生产工艺论述外文译文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《丁二烯生产工艺论述外文译文（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、丁二烯生产工艺概述莱昂德尔化学公司，1221年麦金尼休斯顿中心，休斯顿，TX 77010,美国摘要：超过 95的丁二烯的是作为从蒸汽裂解副产品乙烯生产。粗 C4 物流从 蒸汽裂解过程中分离馈送到丁二烯抽提单元,其中丁二烯是从其他C4s通过萃取 蒸馏分离。在蒸汽裂化产生的大量粗C4s是依赖于进料的裂化单元的组合物。较 重的原料，如石脑油，比轻的原料产生更高数量的C4s和丁二烯。利用轻饼原料 通常会产生低数量的C4s，不具备丁二烯抽提单元。总体上，丁二烯产能由乙烯 裂解装置开工率，原料被裂化的类型和丁二烯抽提能力可用性决定。全球丁二烯 产能大约为1050万公吨，而全球产量约900万公吨化工市场联合
2、公司（CMAI）, 2005年世界丁二烯分析，化工市场联合公司（CMAI）, 2005。原油C4s在全球 范围内进行交易，美国是唯一显著净进口国。成品丁二烯也是全球贸易，其中最 大的出口国是加拿大，西欧，沙特阿拉伯和韩国。最大的净进口国是墨西哥，美 国和中国。丁二烯的全球需求量约为900万公吨化工市场联合公司（CMAI），2005年 世界丁二烯分析，化工市场联合公司（CMAI）, 2005。生产的苯乙烯-丁二烯橡 胶和聚丁二烯橡胶约占全球丁二烯需求的 54，丁二烯合成橡胶的一个最重要 的最终的用途是用于轮胎的生产。其他主要的丁二烯衍生物是丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯（ABS）和苯乙烯-丁二烯胶乳（
3、约24%的需求相结合）。2007 爱思唯尔爱尔兰有限公司保留所有权利。关键词：蒸汽裂化 提取蒸馏 丁苯橡胶 聚丁二烯1. 简介在有烃类气味特征温度的房间1 ， 3-丁二烯（丁二烯）是一种无色气体。由 于其易燃性，反应性和毒性，它是一种有害的化学物质。丁二烯是一种重要的石 油化学工业的产品和许多消费品和工业产品的重要基础原料。丁二烯的最大使用 量是生产合成橡胶。丁二烯在全球范围内进行交易，并预计在十年末其全球需求总量将增长 3%左右。在2004 年，全球预计的需求量将超过 900万公吨1。2. 丁二烯的生产2.1粗丁二烯的生产丁二烯（C4H4CAS号106-99-0）通常有三种生产方法21：链烷
4、烃（如乙烯生产的副产物）的蒸汽裂化； 正丁烷和正丁烯（乌德里过程）的催化脱氢； 正丁烯氧化脱氢（氧代-D或O-X-D过程）。在这三个中最重要的是蒸汽裂解过程，该方法生产丁二烯的产量占全球丁二 烯总产量的 95%以上。在蒸汽裂化过程中，丁二烯作为生产乙烯过程中的一个副 产品，并且通过丁二烯恢复过程进行纯化。上述过程对于生产丁二烯的目的并不 显著。本次讨论的其余部分将专注于蒸汽裂解过程。其他生产过程的描述可以在 其他地方找到2-4。在蒸汽裂化过程中，原料（乙烷，丙烷，丁烷，石脑油，凝析气或油）被供 给到热解（蒸汽裂化）炉中，与蒸汽和在1450到1525F （790-830C）的“破解” 温度相结合
5、。此蒸汽裂化产生的热分解产物由氢气，乙烯，丙烯，丁二烯和其他 重要的烯烃类副产品构成。将其热解产物进行猝火，除去高沸点成分；压缩到除 去C5,同时较高的分量作为原料裂解汽油；然后干燥。所得到的材料（主要是 氢和C1-C4组分）通过一系列以分离氢气，甲烷，乙烯（和其它C2组分）和丙 烯（和其它C3组分）的蒸馏步骤，最后留下粗C4或粗丁二烯。图1展示了一 个典型的烯烃装置和粗丁二烯获得丁二烯产品的流程方框图。石脑 油原 料乙 烷丙 烷丁 烷气 油换热器丨压缩机裂化炉喘淬汽油汽提塔气 体 干 燥 器C2乙 炔转 换器 塔C2分流* 口口 器乙烷脱 丙 烷 塔C3 乙 炔 转 换 器- 燃气 f 乙烯
6、 亍I丙烯C3分流器7T丙烷脱书丁烷塔粗丁二烯原料裂解汽油燃油包括丁二烯在内的C4组分的流向图1典型的烯烃工厂（来自ACC烯烃上海堪鑫小组一丁二烯产品管理手册）通常情况下，烯烃植物被轻（气）饼或重（液）饼指定。轻饼使用乙烷和丙 烷作为原料，同时产生很少量的 C4s 和较重副产物，包括丁二烯。重饼使用石脑 油，凝析油或者瓦斯油作为原料，并产生更大数量的丁二烯和重副产品。乙烷裂 解装置每100 磅乙烯大约可生产 2 磅丁二烯，而石脑油裂解装置每 100 磅乙烯将 生产大约16 磅丁二烯1。出于这个原因，大多数轻饼原料没有丁二烯回收单元。 在轻饼裂解中产生的粗丁二烯要么循环至裂化炉，要么收集传输到丁
7、二烯回收单 元。根据工厂操作和原料的使用，粗丁二烯中丁二烯的含量一般在 40%到 50% 之间，但也有可能达到 75%。2.2 高纯丁二烯的回收粗丁二烯是全球交易的，它能够被几种方法提纯。它可以再循环到裂化炉（加 氢或不加氢）；氢化产生异丁烯/1-丁烯的富流；或提纯到高纯度的丁二烯。在所 有生成的粗丁二烯产物中，需要进一步处理的产品有：丁二烯，异丁烯，甲基叔 丁基醚（MTBE）, 1-丁烯，甲基乙基酮（MEK）,仲丁醇，丙烯和烷基化物。丁二烯是通过萃取蒸馏提纯。萃取精馏是必需的，因为粗丁二烯中各组分的 沸点是非常接近的。典型的过程包括一个或两个萃取蒸馏的步骤，随后再经过一 个或两个普通蒸馏步骤
8、。目前有以下几种工艺正在使用中，包括：乙炔加氢和萃取精馏使用水性甲氧基丙腈/糠醛；使用水性萃取/常规蒸馏N-甲基-2-吡咯烷酮； 二甲基甲酰胺溶剂萃取过程（非水溶液）； 分离水和乙腈提取。读者可参考美国化学理事会烯烃管理手册 2或其他参考文献3-4关于这些过程的进一步详情。图2展示了一个典型的萃取蒸馏丁二烯提纯过程。p溶剂净化L 1，3-丁二烯流向图2 丁二烯萃取精馏过程示例（改编自ACC烯烃产品管理手册）在萃取蒸馏过程中，粗丁二烯被送入塔中，被萃取溶剂吸收。更轻的不可溶 成分（主要是丁烷/丁烯）作为C4原料的萃余液1或废料1从塔顶出去。塔底的 产物包含萃取溶剂，丁二烯和其他的可溶性成分。然后
9、此富丁二烯塔底物流被输 送到另一个塔中，在该塔中，溶剂被回收并循环回萃取精馏塔中。塔顶富丁二烯 被送去进行进一步的蒸馏以除去乙炔和其他组分。除去最后的杂质后，纯化的丁 二烯的质量分数通常是大于 99.5%的。此纯化的丁二烯然后被送至轻碳氢化合物 储罐中。叔丁基邻苯二酚（TBC）通常作为稳定剂/抑制剂加入到高纯度丁二烯 中，以防止不良的聚合反应。丁二烯在压力下存储为液化石油气或压缩气体。正确稳定的 /抑制的丁二烯 可以作为液化产物通过管道， 船舶，驳船，铁路罐车和散装液体容器被安全地 运送。运输丁二烯需要稳定/抑制并在运输机构的监管下运输该产品。 3丁二烯的使用大多数丁二烯被用于聚合物或进入聚合
10、物生产的化学中间体的生产。这些聚合物被大量的消费者和工业产品使用，为社会提供了巨大的利益。这些聚合物产 品改进了它的功能和消费产品的性能，改进了它的安全性和降低了生产成本。丁 二烯类产品是汽车，建筑材料，家电配件，电脑及通讯设备，衣物，防护衣，包 装和家居用品的重要组成部分。丁二烯的最终用途如表 1 所述：表1丁二烯的最终用途丁二烯最终用途世界丁二烯 的百分比需 求（在2004 年910万公吨）（%）下游产品的使用下游的二次使用丁苯橡胶（SBR）28轮胎、轮胎产品、粘合剂、密封胶、橡胶制品聚氨酯鞋底料聚丁二烯（PB）26轮胎、ABS树脂、抗冲改性剂ABS塑胶下游产品塑料制品丁苯乳胶（SBL）1
11、2海绵乳胶、粘合剂、密封剂、纸张涂料地毯基部、靠垫、衬垫、海绵、地板材料、瓷砖、房顶材料丙烯腈一丁二烯一苯乙烯（ABS）树脂12汽车零部件、电话、办公机械、电器用具电脑、打印机、传真机己二腈6尼龙树脂、尼龙纤维汽车配件、电器配件、建筑材料、地毯、服饰、织物丁腈橡胶4软管、燃油管、汽车零部件、垫片密封结构胶粘剂、耐油服饰、手套、鞋子氯丁二烯2氯丁橡胶手套、涂料、粘合剂、 绑定、密封剂、轮胎、 安全带、软管、水龙头、洗衣机、鞋类其他的用途丁苯炔共聚物（SBS和 SEBS）10沥青填充剂、润滑油添加 剂、粘合剂、汽车零部件、 包装、医疗设备、鞋子、玩 具、塑料餐具、抗冲改性剂甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯
12、乙烯（MMBS）汽车零部件、瓶子、食物包装化工中间体1， 4-己二烯、土环丁砜、1，5，9-环十二烷基三烯三兀乙丙橡胶、萃取剂、尼龙纤维和树脂丁二烯单体最终用途（约28%）是用于生产苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）。SBR 的主要用途是在轮胎和轮胎产品的应用。它也可用于粘合剂和密封剂，电线和电 缆涂料，以及橡胶制品，如鞋底。聚丁二烯（PB）是丁二烯单体的第二大用途（约26%）。PB被用作轮胎的 原料，以及生产丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂和抗冲改性剂为塑料的中间 体。目前，粗丁二烯是全球贸易的，美国是唯一的显著进口国。成品丁二烯也是 全球交易，加拿大，西欧，沙特阿拉伯和韩国作为最大出口国。墨
13、西哥，美国和 中国是最大的净进口国。丁二烯的全球需求量预计每年将增长约 3%，其中对合 成橡胶产量需求预计将增长约 2%。对东北亚（保护包括中国）需求的增长预计 将高于全球平均水平，而在美国和西欧其增长预计将低于全球平均水平1。 4总结丁二烯是石油化工产业的重要产品，并用于许多有价值的和有益的消费消费 品和工业产品。几乎所有的丁二烯的生产都是通过乙烯副产品生产的蒸汽裂化过 程。主要的最终用途是在苯乙烯-丁二烯橡胶和聚合丁二烯上的应用，它代表了 丁二烯生产的 54%。轮胎的生产是这些丁二烯系橡胶的一个重要利用。 参考文献1 化工市场联合公司（CMAL）, 2005年世界丁二烯分析，化工市产联合公司（CMAL）, 2005.2 丁二烯产品管理指导手册，美国化学理事会烯烃委员会，美国化学理事会，2001 年，2002 年经修订.3 化工技术的柯克-奥斯默百科全书，约翰威利和儿子，2002.4 CEH市场研究报告，丁二烯，2003化学经济学手册，SRI国际.
