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丁二烯生产技术进展

2011-08-25

丁二烯通常指1,3-丁二烯，是一种非常重要的石油化工原料，可以合成顺丁橡

胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、

氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种产品，还可用于生产己

二腈、己二胺、尼龙66、1,4-丁二醇等有机化工产品，用途十分广泛。

丁二烯的生产方法主要有乙烯裂解副产C抽提法和C烷烃或烯烃脱氢法，其中，

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乙烯裂解副产丁二烯约占全球丁二烯总生产能力的98%，是丁二烯的主要生产工

艺。从乙烯裂解装置副产混合C抽提丁二烯工艺使用不同的溶剂来区分，主要

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有以日本合成橡胶(JSR)公司为代表的乙腈(ACN)工艺、日本瑞翁(Zeon)公司的二

甲基甲酰胺(DMF)工艺和德国巴斯夫(BASF)公司的N-甲基吡咯烷酮(NMP)工艺三

种流程。

自20世纪50年代丁二烯抽提工艺实现工业化以来，各大技术专利商均一直致力

于技术改进，并在装置能耗物耗、运行稳定性和安全性等方面取得突破性进展，

丁二烯抽提工艺也日趋成熟。近年来，丁二烯技术研究主要集中在新型设备应用、

萃取精馏系统的局部改进、反应精馏组合工艺研究、新型阻聚剂系统开发和丁二

烯生产新技术的研究等方面。

1萃取精馏工艺的改进

1.1隔壁精馏塔丁二烯第一萃取精馏工艺

巴斯夫公司对传统的丁二烯抽提工艺进行了改进，第一萃取精馏塔采用隔壁精馏

塔，一萃部分采用隔壁塔与萃取洗涤塔、溶剂脱气塔组合的新工艺，萃取溶剂采

用含水的NMP溶液，分离可得到粗1,3-丁二烯。

C馏分换热后进入隔壁塔第一分区的中部，来自萃取洗涤塔的底部物流循环进入

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第一分区的上部，来自溶剂脱气塔的一股溶剂进入第二分区的上部，第二分区的

塔顶抽出粗1,3-丁二烯产品，从隔壁塔的下部共用塔区域抽出含C炔烃化合物

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的溶剂，这股物流进入溶剂脱气塔进行溶剂再生，脱气塔塔釜物流循环。来自隔

壁精馏塔第一分区的顶部物流加入到萃取洗涤塔的下部，通过在萃取洗涤塔的上

部区域加入一股溶剂进行逆流萃取，从萃取洗涤塔的顶部抽出抽余液。

丁二烯抽提的第一萃取精馏在隔壁萃取精馏塔内进行，省去了压缩机，并且充分

考虑了高温循环溶剂的热量综合利用，工艺能耗较低。

1.2隔壁精馏塔丁二烯精馏工艺

巴斯夫公司公布了一种在隔壁精馏塔中将粗1,3-丁二烯分离得到纯1,3-丁二烯

的方法，即采用隔壁精馏塔取代传统的丁二烯精馏塔。隔壁精馏塔的间隔壁将其

分隔成：共用上部塔区域、进料段（富集段和汽提段）、出料段（汽提段和富集

段）、共用下部塔区域。粗1,3-丁二烯物流从进料富集段和汽提段之间进入隔

壁精馏塔，从出料汽提段和富集段之间采出纯1,3-丁二烯产品。塔顶物流部分

冷凝，一部分作为回流，一部分作为馏出液；塔顶物料未冷凝的馏分中含有低沸

点杂质，以气相形式采出。塔釜液体在再沸器中部分蒸发，一部分返回塔内，一

部分含有高沸点杂质的物流采出。

该方法获得的粗1,3-丁二烯中含有约89%-99.5%的1,3-丁二烯，精馏后产品中

1,3-丁二烯的含量可达99.6%以上，丙炔的含量不超过10ppm，1,2-丁二烯不超

过20ppm。

1.3二段萃取精馏工艺的改进

C原料中乙烯基乙炔和甲基乙炔含量越高，含炔烃尾气中损失的1,3-丁二烯越

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多。由于乙烯基乙炔尾气所损失的1,3-丁二烯量在整个1,3-丁二烯损失量中所

占的比重较大，为了减少1,3-丁二烯损失，现有技术采取的措施大多是提高乙

烯基乙炔尾气中乙烯基乙炔含量，以降低1，3-丁二烯含量，同时为了保证安全，

加入丁烷、丁烯馏分进行稀释。这种措施有一定效果，但1,3-丁二烯损失量还

是相当大。

王明华等人提出了一种常规两段萃取精馏的改进工艺。该工艺通过在原有丁二烯

抽提装置内增加一个炔烃精馏塔及适当调整第一萃取精馏塔和第二精馏塔的工

艺条件实现提高丁二烯抽提装置收率和生产能力。经炔烃精馏塔再分离后，甲基

乙炔尾气、乙烯基乙炔尾气和废C、C中1,3-丁二烯总量的