丁烯催化氧化脫氫制丁二烯工藝流程

2022-04-10 09:42:32 字數 1898 閱讀 6243

工藝流程丁烯催化氧化脫氫制丁二烯過程的特點:

(1)強放熱反應,必須及時移去反應熱;

(2)產物沸點低,在酸存在下容易自聚;

(3)副產物型別多,其中不飽和的含氧化合物在一定壓力、溫度條件下,容易自聚,而且,在酸的存在下,加速了自聚的速度。副產物大部分溶於水,因此可用水作溶劑,使丁烯及丁二烯與副產物分離。

根據上述特點,丁烯氧化脫氫制丁二烯的流程如圖4-19(p195)及圖4-20(p195)所示。

正丁烯氧化脫氫,生成丁二烯的工藝流程,主要分三部分:

反應部分;

丁二烯的分離和精製;

沒有轉化的正丁烯的**。

正丁烯氧化脫氫制丁二烯反應部分的流程如圖4-19(p195)所示。

丁二烯分離和精製流程如圖4-20(p195)所示。

由於鐵酸鹽尖晶石催化劑有比較寬的操作溫度範圍,所以可以採用絕熱床反應器氧化脫氫。

1.原料混合

新鮮原料正丁烯和迴圈正丁烯混合後,再與預熱到一定溫度的空氣和水蒸氣混合物充分混合,並使混合物達到一定的溫度,然後進入絕熱式反應器進行氧化脫氫反應。

2.反應產物預熱à產生水蒸氣

從反應器出來的高溫反應產物,進入廢熱鍋爐,利用反應產物的熱量,來產生水蒸氣供反應器使用。

反應物料在廢熱鍋爐出口的控制溫度,與反應物料的組成有關。以鐵酸鹽尖晶石作催化劑的正丁烯氧化脫氫產物中,不含有機酸,不容易結焦,所以可以控制比較低的(反應物料)廢熱鍋爐出口溫度,以提高能量的**率。

3.反應產物淬冷(直接噴水急冷)

反應物料經廢熱鍋爐**能量後,進入淬冷系統。反應物料在淬冷塔中,直接進行噴水急冷。

經過急冷,進一步降低溫度和除去高沸點副產物後,輸入吸收分離工序,分離出產物丁二烯和沒有轉化的正丁烯。

4.反應產物壓縮(提高吸收效率)

為了提高吸收效率,反應物料進入吸收塔以前,先經過壓縮機增加壓力。

5.反應產物中丁烯、丁二烯被吸收

吸收塔可以採用沸程為60~90℃的餾分油作吸收劑。丁二烯和丁烯被吸收後,在解吸塔中進行解吸,得到粗丁二烯,經過脫重組份精餾塔,脫除高沸點雜質以後,送入分離和精製部分,吸收劑(或經過油吸收塔11)迴圈使用。

6.反應產物中沒被吸收的氣體經吹脫塔送火炬

沒有被吸收的氣體,主要含有氮氣(n2)、一氧化碳(co)和二氧化碳(co2),並含有少量低沸點副產物,經吹脫塔送火炬燃燒處理。

7.淬冷水處理

從淬冷塔塔底排出的水,含有沸點比較高的含氧副產物,一部分經熱交換**部分能量後,迴圈作淬冷水用,其餘經吹脫塔脫

除低沸點副產物後,排放到汙水處理廠處理。

8.粗丁二烯進一步分離從解吸塔解吸得到的粗丁二烯,除含有沒有轉化的丁烯外,還可能含有副產物炔烴、還有原料帶入的惰性物質丁烷。從粗丁二烯中分離精製出聚合級丁二烯,其分離方案,與從裂解c4餾分中獲取聚合級丁二烯的分離、精製方案基本相似,也需要採用二級萃取精餾的方法,其流程組織見圖4-20(p195)所示。

9.粗丁二烯

一、二級萃取粗丁二烯先在一級萃取精餾塔中,分離出沒有轉化的正丁烯和丁烷,然後再在二級萃取精餾塔中分離出炔烴,萃取劑大部分迴圈使用,一部分送再生塔再生。

10.丁二烯脫輕組分、精餾à獲得聚合級丁二烯從二級蒸出塔蒸出的丁二烯,還可能含有少量甲基乙炔和順-2-丁烯。先在脫輕組分塔中,蒸出甲基乙炔,然後在丁二烯精餾塔中,分出順-2-丁烯,獲得聚合級丁二烯。

11. 正丁烯和正丁烷萃取精餾分離à正丁烯迴圈使用從丁二烯分離精製部分分出的正丁烯和正丁烷,為了避免正丁烷在迴圈過程中的積累,需要將正丁烷分出以後,才能迴圈使用。由於正丁烷的沸點與順-2-丁烯的沸點接近,所以也需要採用萃取精餾法分離。

丁二烯在貯存過程中應當注意的問題:

丁二烯不僅能與空氣形成**性混合物(**極限2~11.5%(體積)),而且能與空氣中氧氣形成具有**性的過氧化物,過氧化物的的生成,增加了貯藏和蒸餾過程中的危險性,並能促進丁二烯的聚合。為了防止過氧化物的生成,在精餾和貯藏過程中,應避免與空氣接觸。

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