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1、,化工一厂丁二烯装置流程,BG一车间：杨年兴,BG一车间装置简介 BG一车间共有四套装置，B单元（丁二烯装置）、G单元（汽油加氢装置），废碱湿式氧化装置，热水伴热装置。 今天我们主要讨论丁二烯抽提装置流程。 B单元从乙烯裂解装置的C4馏份中萃取高纯度的1,3丁二烯（99.5%），用作下游顺丁橡胶和ABS等装置的原料；其副产品抽余碳四（BBR）用作本厂MTBE装置的原料。,课程目的： 1）获取高纯度丁二烯工艺技术 2）丁二烯装置的工艺流程 3）丁二烯的生产需要注意的问题,一、工艺原理,二、工艺流程,三、注意问题,1.1工艺原理 采用的工艺技术是萃取工艺。 萃取精馏是利用混合物中各组分的挥发度不同
2、即在同一温度下各组分的蒸汽压不同的性质来实现液体混合物的分离操作。简单来说: 原料是裂解C4。 溶剂DMF(二甲基甲酰胺)。 一萃BT101（塔顶0.39MPa，B塔釜0.55MPa） 二萃BT201（塔顶0.35MPa，塔釜0.39MPa） BT301和BT302精馏除去MA、EA和C5等其余组分， 最后达到提炼出99.5%的丁二烯。,一、工艺原理,2.1 工艺流程说明 丁二烯装置包括五部分：第一萃取蒸馏部分、第二萃取蒸馏部分、二甲胺（DMA）脱除部分、直接精馏部分、溶剂净化部分。,1、物料流程线：,BT101A/B,BBR,BT-102,BC101,BT201,BT204,BT202,BT
3、203,BT401,BT301,BT302,产品,BV103,AP107,第一萃取部分,第二萃取部分,二甲胺脱除部分,产品精馏部分,溶剂净化部分,裂解C4,（组分）,（组分）,（组分）,（组分脱除流程）,二、工艺流程,2.2溶剂流程简述,二、工艺流程,2、溶剂流程线：,BT101,BT201,BTK101,BT102,底BP104,BH405,BH102B,BH102A,BH305,BH302,BH110,BH108,底,焦油,BT202,BT203,顶,BH107,BT401,底BP204,顶,BT401,溶剂罐,底,底,105,163,163,130,130,127,120,40,103,
4、56,56,40,163,163,163,103,87,二、工艺流程,C3、丁烷丁烯，丙二烯，反丁烯-2丁烯-1顺丁烯-2丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,脱除VA，部分丁二烯-1.2和EA等,脱除MA,脱除EA，C5，丁二烯-1.2，顺丁烯-2等,脱水,粗丁二烯,脱水,糠醛，硅油、亚硝酸钠,ZC,TBC,TBC,TBC,ZC,三、重点问题,3.1 安全问题 由于BG一车间物料的特质，C4等物料易聚合（药剂注入是丁二烯生产的关键）、易爆（双键，最近几起C4事故，C4脱水） 1.3-丁二烯：低毒类，遇明火、高温引起燃烧爆炸，易聚合，有氧加速聚合（氧成为引发剂） VA（乙
5、烯基乙炔）：具有自身爆炸分解的危险（即使没有氧）。非常容易氧化成爆炸性的过氧化物，易起加成反应，工艺上控制，BT203 塔顶甲烷线 ，使VA的烃分压必须低于0.75公斤/厘米2（绝压），含量最大50%（分子） MA（甲基乙炔）：易聚合，易爆炸 EA（乙基乙炔）：易聚合，易爆炸,三、重点问题,3.2 药剂的重要性 3.2.1 TBC：由BV304经过BP307，分别注入BT201 、BT301、BT302和丁二烯产品产出处，作用：防止丁二烯聚合。 3.2.2 硅油：除泡沫剂。用甲苯稀释，由BV108经过BP107，分别注入到BP105到BT101和BT201管线上。作用：防止在萃取塔内产生发泡现
6、象，分离效果不好。 3.2.3 糠醛：萃取溶剂中的阻聚剂。由BTK102经过BP107，注入到BP105泵前，作用防止聚合和结焦。 3.2.4 ZC：抗氧剂，在BT101和BT201进料前注入，作用：防止聚合 药剂注入点,3.3 操作中注意事项 3.3.1 BT101塔釜温度一般130，否则易引起结焦，不能高于145 ，避免二烯烃聚合，引起结垢风险。 3.3.2 BC101的出口温度一般要 80，防止丁二烯聚合。 3.3.3 BT-102和BT-203釜温温度必须达到溶剂沸点163 ，否则再沸器BH106/206易结焦，VA超标等问题。案例分析：（VA不合格原因）,三、重点问题,3.3.4 在
7、BT-201中，必须把VA脱掉，防止在直接蒸馏部分与顺丁烯-2形成共沸物，不易脱除。EA和丁二烯-1.2在此也可以脱除，为了经济，在蒸馏部分脱除。 3.3.5 在BT203中，甲烷气稀释，目的是降低气体中VA的浓度，VA不稳定，冬季时容易冷凝。 3.3.6 C4脱水问题，BV204、BV301和罐区，因为产品中要求水20ppm,所以物料要在BV204和BV301停留1小时以上，水就会积聚在罐底，用脱水包脱水到BV203。（现场不允许脱水作业，中石油脱水作业事故） 工艺控制,三、重点问题,谢谢大家！,三、,返回,1.5 物料流程说明,丙烯丙烷丙二烯异丁烯异丁烷正丁烷丁烯-1反丁烯-2顺丁烯-2丁
8、二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,丙烯丙烷丙二烯异丁烯异丁烷正丁烷丁烯-1反丁烯-2部分顺丁烯-2,BBR （丁烷丁烯抽余液） 去甲丁,BT101A/B,塔顶：,塔底：,经压缩机提压,第二萃取部分,部分顺丁烯-2丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,原料C4,第一萃取部分,1.3 工艺流程说明,BT301/302精馏部分,塔顶：,塔底：,经BT202/203,塔底循环溶剂,部分顺丁烯-2丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,ET201,溶剂乙烯基乙炔（VA）焦油也有部分的MA和EA,丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔(EA
9、)甲基乙炔(MA）二甲胺DMA C5,BT204水洗掉DMA,塔顶VA等烃类去燃料气,第二萃取部分,1.3 工艺流程说明,塔顶：,塔底：,部分顺丁烯-2丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔（EA）甲基乙炔（MA）C5,BT301,丁二烯-1.3部分顺丁烯-2丁二烯-1.2乙基乙炔（EA）C5,甲基乙炔（MA）饱和水,塔釜： 部分顺丁烯-2 丁二烯-1.2 乙基乙炔（EA） C5,塔顶：丁二烯产品,BT302,精馏部分,1.5 物料流程说明,丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,丙烯丙烷丙二烯异丁烯异丁烷正丁烷丁烯-1反丁烯-2部分顺丁烯-2,BT101A/B,塔顶：,塔底
10、：,部分顺丁烯-2 丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,原料C4,第一萃取部分,丙烯丙烷丙二烯异丁烯异丁烷正丁烷丁烯-1反丁烯-2顺丁烯-2,丁二烯-1.3,BT201,部分顺丁烯-2 丁二烯-1.2乙基乙炔C5,丁二烯-1.3甲基乙炔,塔底：,塔顶：,第二萃取部分,溶剂中,溶剂中,0.55MPa,0.39MPa,0.35MPa,0.39MPa,乙烯基乙炔（VA）,部分顺丁烯-2 丁二烯-1.2乙基乙炔C5,案例1 丁二烯聚合物爆炸 1999年7月15日，吉林石化有机合成厂丁二烯车间在抢修后，施工单位的一名管工在拽动一拆除替换下来的管线时，突然发生爆炸。此人受重伤，抢救无效死亡。原因
11、是替换下来的管线中积满了介质聚合物，由于空气温度较高，介质聚合物迅速挥发，拽动时产生火花，发生燃烧爆炸。,案例2 VA爆炸 1969年10月23日，美国得克萨斯州的联合化学公司（UCC）丁二烯装置发生爆炸，原因是再沸器的乙烯基乙炔浓度超过60以上引发爆炸，又诱导了塔内的高浓度乙烯基乙炔的分解爆炸。,案例4 温度失控聚合爆炸 20世纪70年代，燕山胜利化工厂丁二烯车间曾因温度失控引起暴聚，最后导致中间储罐发生爆炸。该厂1987年丁二烯装置大修时，因管道内阀门发生严重的丁二烯聚合，急剧放热，将管道上的沥清全部溶化，使整个管道报废。,案例3 丁二烯有氧聚合 1986年7月27日，兰州化工公司合成橡胶
12、厂丁二烯车间，精丁二烯储罐向外送料过程中突然发生储罐爆炸事故。压力将容积为25M3的储罐中间壳体和封头处撕开后，展为一块比较平的钢板，人孔飞出400M以外；安全阀与8 米放空管线飞越40米高的厂房，落在厂房的另一侧，25M3的储罐毁坏。装置周围到处是黑褐色聚合物。原因是系统内氧分压过大，在罐内形成大量丁二烯过氧化自聚物。在送料过程中液体冲击磨擦，导致过氧化自聚物分解，造成罐内强烈的化学爆炸。,BT101A/B流程图,溶剂40,溶剂40,溶剂及物料130,溶剂105,溶剂163,BT102流程图,溶剂40,溶剂163,BC101流程图,BT-201流程图,溶剂及物料130,溶剂及物料87,BT2
13、02/BT203流程图,溶剂163,溶剂及物料127,甲烷线,BT-204流程图,BT301流程图,溶剂103,溶剂56,BT-302流程图,溶剂103,溶剂105,BT-401流程图,4.1 BT101塔顶（BBR中丁二烯 0.3%） 1）BT101A的溶剂量和回流量不足 2）药剂B（硅油）不足，发泡，导致塔盘效率降低 3）去BT201的丁二烯进料量比原料中的丁二烯量低 4.2 BT101B塔底和BT102塔顶（反丁烯-2 0.05%重量，顺丁烯2%) 1）BT101A的溶剂量和回流量不足 2）药剂B（硅油）不足，发泡，导致塔盘效率降低 3）去BT201的丁二烯进料量比原料中的丁二烯量低,四
14、、工艺控制,4.3 BT201塔顶VA 5ppm 1) BT201的溶剂和回流不足 2）药剂B（硅油）不足，发泡，导致塔盘效率降低 3）丁二烯回收塔BT202塔底温度太高 4）第一和第二汽提塔的再沸器蒸汽不足（VA不合格）,四、工艺控制,4.4 BT203 VA含量 50%(重量)最大 调整丁二烯回收塔BT202塔底温度。4.5 BT204二甲胺DMA 1ppm 检查水烃比，水烃比加大，DMA容易脱除。,四、工艺控制,4.6 BT302塔顶产品顺丁烯-2 99.5% 1)BT-302回流量不足 2）BT-302的塔底排放量太小 3）如果反丁烯-2含量高，检查BT101的操作情况4.7 BT-3
15、02馏出液，产品水低于20ppm 1）BT-301的回流量不够 2）BV-204去BT-301带入游离水 3）BV-301中水和烃的分离沉降时间不够4.8BT-302塔底丁二烯-1.320% 1）调整BT-302塔底液体的排出量 2）调整塔的回流量和再沸量,四、工艺控制,谢谢大家！,二、工艺流程,C3、丁烷丁烯，丙二烯，反丁烯-2丁烯-1顺丁烯-2丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,脱除VA，部分丁二烯-1.2和EA等,脱除MA,脱除EA，C5，丁二烯-1.2，顺丁烯-2等,脱水,粗丁二烯,脱水,糠醛，硅油、亚硝酸钠,ZC,TBC,TBC,TBC,ZC,药剂注入示意图,C3、丁烷丁烯，丙二烯，反丁烯-2丁烯-1顺丁烯-2丁二烯-1.3丁二烯-1.2乙基乙炔甲基乙炔乙烯基乙炔C5,脱除VA，部分丁二烯-1.2和EA等,脱除MA,脱除EA，C5，丁二烯-1.2，顺丁烯-2等,脱水,粗丁二烯,脱水,糠醛，硅油、亚硝酸钠,ZC,TBC,TBC,TBC,ZC,
