丁二烯生產(chǎn)工藝論述外文譯文

丁二烯生產(chǎn)工藝概述萊昂德?tīng)柣瘜W(xué)公司，1221年麥金尼休斯頓中心，休斯頓，TX77010,美國(guó)摘要：超過(guò)95％的丁二烯的是作為從蒸汽裂解副產(chǎn)品乙烯生產(chǎn)。粗C4物流從蒸汽裂解過(guò)程中分離饋送到丁二烯抽提單元,其中丁二烯是從其他C4s通過(guò)萃取蒸餾分離。在蒸汽裂化產(chǎn)生的大量粗C4s是依賴(lài)于進(jìn)料的裂化單元的組合物。較重的原料，如石腦油，比輕的原料產(chǎn)生更高數(shù)量的C4s和丁二烯。利用輕餅原料通常會(huì)產(chǎn)生低數(shù)量的C4s，不具備丁二烯抽提單元。總體上，丁二烯產(chǎn)能由乙烯裂解裝置開(kāi)工率，原料被裂化的類(lèi)型和丁二烯抽提能力可用性決定。全球丁二烯產(chǎn)能大約為1050萬(wàn)公噸，而全球產(chǎn)量約900萬(wàn)公噸［化工市場(chǎng)聯(lián)合公司（CMAI）,2005年世界丁二烯分析，化工市場(chǎng)聯(lián)合公司（CMAI）,2005］。原油C4s在全球范圍內(nèi)進(jìn)行交易，美國(guó)是唯一顯著凈進(jìn)口國(guó)。成品丁二烯也是全球貿(mào)易，其中最大的出口國(guó)是加拿大，西歐，沙特阿拉伯和韓國(guó)。最大的凈進(jìn)口國(guó)是墨西哥，美國(guó)和中國(guó)。丁二烯的全球需求量約為900萬(wàn)公噸［化工市場(chǎng)聯(lián)合公司（CMAI），2005年世界丁二烯分析，化工市場(chǎng)聯(lián)合公司（CMAI）,2005］。生產(chǎn)的苯乙烯-丁二烯橡膠和聚丁二烯橡膠約占全球丁二烯需求的54％，丁二烯合成橡膠的一個(gè)最重要的最終的用途是用于輪胎的生產(chǎn)。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-丁二烯膠乳（約24%的需求相結(jié)合）。?2007愛(ài)思唯爾愛(ài)爾蘭有限公司保留所有權(quán)利。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：蒸汽裂化提取蒸餾丁苯橡膠聚丁二烯1.簡(jiǎn)介在有烴類(lèi)氣味特征溫度的房間1，3-丁二烯（丁二烯）是一種無(wú)色氣體。由于其易燃性，反應(yīng)性和毒性，它是一種有害的化學(xué)物質(zhì)。丁二烯是一種重要的石油化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品和許多消費(fèi)品和工業(yè)產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)原料。丁二烯的最大使用量是生產(chǎn)合成橡膠。丁二烯在全球范圍內(nèi)進(jìn)行交易，并預(yù)計(jì)在十年末其全球需求總量將增長(zhǎng)3%左右。在2004年，全球預(yù)計(jì)的需求量將超過(guò)900萬(wàn)公噸［1］。2.丁二烯的生產(chǎn)2.1．粗丁二烯的生產(chǎn)丁二烯（C4H4—CAS號(hào)106-99-0）通常有三種生產(chǎn)方法［21：?鏈烷烴（如乙烯生產(chǎn)的副產(chǎn)物）的蒸汽裂化；正丁烷和正丁烯（烏德里過(guò)程）的催化脫氫；正丁烯氧化脫氫（氧代-D或O-X-D過(guò)程）。在這三個(gè)中最重要的是蒸汽裂解過(guò)程，該方法生產(chǎn)丁二烯的產(chǎn)量占全球丁二烯總產(chǎn)量的95%以上。在蒸汽裂化過(guò)程中，丁二烯作為生產(chǎn)乙烯過(guò)程中的一個(gè)副產(chǎn)品，并且通過(guò)丁二烯恢復(fù)過(guò)程進(jìn)行純化。上述過(guò)程對(duì)于生產(chǎn)丁二烯的目的并不顯著。本次討論的其余部分將專(zhuān)注于蒸汽裂解過(guò)程。其他生產(chǎn)過(guò)程的描述可以在其他地方找到［2-4］。在蒸汽裂化過(guò)程中，原料（乙烷，丙烷，丁烷，石腦油，凝析氣或油）被供給到熱解（蒸汽裂化）爐中，與蒸汽和在1450到1525°F（790-830°C）的“破解”溫度相結(jié)合。此蒸汽裂化產(chǎn)生的熱分解產(chǎn)物由氫氣，乙烯，丙烯，丁二烯和其他重要的烯烴類(lèi)副產(chǎn)品構(gòu)成。將其熱解產(chǎn)物進(jìn)行猝火，除去高沸點(diǎn)成分；壓縮到除去C5,同時(shí)較高的分量作為原料裂解汽油；然后干燥。所得到的材料（主要是氫和C1-C4組分）通過(guò)一系列以分離氫氣，甲烷，乙烯（和其它C2組分）和丙烯（和其它C3組分）的蒸餾步驟，最后留下粗C4或粗丁二烯。圖1展示了一個(gè)典型的烯烴裝置和粗丁二烯獲得丁二烯產(chǎn)品的流程方框圖。石腦油原料乙烷丙烷丁烷氣油換熱器丨壓縮機(jī)裂化爐喘淬汽油汽提塔氣體干燥器C2乙炔轉(zhuǎn)換器塔C2分流*口口器乙烷石腦油原料乙烷丙烷丁烷氣油換熱器丨壓縮機(jī)裂化爐喘淬汽油汽提塔氣體干燥器C2乙炔轉(zhuǎn)換器塔C2分流*口口器乙烷脫丙烷塔C3乙炔轉(zhuǎn)換器-■燃?xì)鈌乙烯亍I丙烯C3分—流器7T"丙烷脫

書(shū)丁烷塔粗丁

二烯原料裂解汽油燃油包括丁二烯在內(nèi)的C4組分的流向圖1典型的烯烴工廠（來(lái)自ACC烯烴上?？蚌涡〗M一丁二烯產(chǎn)品管理手冊(cè)）通常情況下，烯烴植物被輕（氣）餅或重（液）餅指定。輕餅使用乙烷和丙烷作為原料，同時(shí)產(chǎn)生很少量的C4s和較重副產(chǎn)物，包括丁二烯。重餅使用石腦油，凝析油或者瓦斯油作為原料，并產(chǎn)生更大數(shù)量的丁二烯和重副產(chǎn)品。乙烷裂解裝置每100磅乙烯大約可生產(chǎn)2磅丁二烯，而石腦油裂解裝置每100磅乙烯將生產(chǎn)大約16磅丁二烯［1］。出于這個(gè)原因，大多數(shù)輕餅原料沒(méi)有丁二烯回收單元。在輕餅裂解中產(chǎn)生的粗丁二烯要么循環(huán)至裂化爐，要么收集傳輸?shù)蕉《┗厥諉卧?。根?jù)工廠操作和原料的使用，粗丁二烯中丁二烯的含量一般在40%到50%之間，但也有可能達(dá)到75%。2.2高純丁二烯的回收粗丁二烯是全球交易的，它能夠被幾種方法提純。它可以再循環(huán)到裂化爐（加氫或不加氫）；氫化產(chǎn)生異丁烯/1-丁烯的富流；或提純到高純度的丁二烯。在所有生成的粗丁二烯產(chǎn)物中，需要進(jìn)一步處理的產(chǎn)品有：丁二烯，異丁烯，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。丁二烯是通過(guò)萃取蒸餾提純。萃取精餾是必需的，因?yàn)榇侄《┲懈鹘M分的沸點(diǎn)是非常接近的。典型的過(guò)程包括一個(gè)或兩個(gè)萃取蒸餾的步驟，隨后再經(jīng)過(guò)一個(gè)或兩個(gè)普通蒸餾步驟。目前有以下幾種工藝正在使用中，包括：?乙炔加氫和萃取精餾使用水性甲氧基丙腈/糠醛；?使用水性萃取/常規(guī)蒸餾N-甲基-2-吡咯烷酮；二甲基甲酰胺溶劑萃取過(guò)程（非水溶液）；分離水和乙腈提取。讀者可參考美國(guó)化學(xué)理事會(huì)烯烴管理手冊(cè)［2］或其他參考文獻(xiàn)［3-4］關(guān)于這些過(guò)程的進(jìn)一步詳情。圖2展示了一個(gè)典型的萃取蒸餾丁二烯提純過(guò)程。p溶劑凈化p溶劑凈化L 1，3-丁二烯流向圖2丁二烯萃取精餾過(guò)程示例（改編自ACC烯烴產(chǎn)品管理手冊(cè)）在萃取蒸餾過(guò)程中，粗丁二烯被送入塔中，被萃取溶劑吸收。更輕的不可溶成分（主要是丁烷/丁烯）作為C4原料的萃余液1或廢料1從塔頂出去。塔底的產(chǎn)物包含萃取溶劑，丁二烯和其他的可溶性成分。然后此富丁二烯塔底物流被輸送到另一個(gè)塔中，在該塔中，溶劑被回收并循環(huán)回萃取精餾塔中。塔頂富丁二烯被送去進(jìn)行進(jìn)一步的蒸餾以除去乙炔和其他組分。除去最后的雜質(zhì)后，純化的丁二烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常是大于99.5%的。此純化的丁二烯然后被送至輕碳?xì)浠衔飪?chǔ)罐中。叔丁基鄰苯二酚（TBC）通常作為穩(wěn)定劑/抑制劑加入到高純度丁二烯中，以防止不良的聚合反應(yīng)。丁二烯在壓力下存儲(chǔ)為液化石油氣或壓縮氣體。正確穩(wěn)定的/抑制的丁二烯可以作為液化產(chǎn)物通過(guò)管道，船舶，駁船，鐵路罐車(chē)和散裝液體容器被安全地運(yùn)送。運(yùn)輸丁二烯需要穩(wěn)定/抑制并在運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的監(jiān)管下運(yùn)輸該產(chǎn)品。3．丁二烯的使用大多數(shù)丁二烯被用于聚合物或進(jìn)入聚合物生產(chǎn)的化學(xué)中間體的生產(chǎn)。這些聚

合物被大量的消費(fèi)者和工業(yè)產(chǎn)品使用，為社會(huì)提供了巨大的利益。這些聚合物產(chǎn)品改進(jìn)了它的功能和消費(fèi)產(chǎn)品的性能，改進(jìn)了它的安全性和降低了生產(chǎn)成本。丁二烯類(lèi)產(chǎn)品是汽車(chē)，建筑材料，家電配件，電腦及通訊設(shè)備，衣物，防護(hù)衣，包裝和家居用品的重要組成部分。丁二烯的最終用途如表1所述：表1丁二烯的最終用途丁二烯最終用途世界丁二烯的百分比需求（在2004年910萬(wàn)公噸）（%）下游產(chǎn)品的使用下游的二次使用丁苯橡膠（SBR）28輪胎、輪胎產(chǎn)品、粘合劑、密封膠、橡膠制品聚氨酯鞋底料聚丁二烯（PB）26輪胎、ABS樹(shù)脂、抗沖改性劑ABS塑膠下游產(chǎn)品塑料制品丁苯乳膠（SBL）12海綿乳膠、粘合劑、密封劑、紙張涂料地毯基部、靠墊、襯墊、海綿、地板材料、瓷磚、房頂材料丙烯腈一丁二烯一苯乙烯（ABS）樹(shù)脂12汽車(chē)零部件、電話(huà)、辦公機(jī)械、電器用具電腦、打印機(jī)、傳真機(jī)己二腈6尼龍樹(shù)脂、尼龍纖維汽車(chē)配件、電器配件、建筑材料、地毯、服飾、織物丁腈橡膠4軟管、燃油管、汽車(chē)零部件、墊片密封結(jié)構(gòu)膠粘劑、耐油服飾、手套、鞋子氯丁二烯2氯丁橡膠手套、涂料、粘合劑、綁定、密封劑、輪胎、安全帶、軟管、水龍頭、洗衣機(jī)、鞋類(lèi)其他的用途丁苯炔共聚物（SBS和SEBS）10瀝青填充劑、潤(rùn)滑油添加劑、粘合劑、汽車(chē)零部件、包裝、醫(yī)療設(shè)備、鞋子、玩具、塑料餐具、抗沖改性劑甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯（MMBS）汽車(chē)零部件、瓶子、食物包裝化工中間體1，4-己二烯、土環(huán)丁砜、1，5，9-環(huán)十二烷基三烯三兀乙丙橡膠、萃取劑、尼龍纖維和樹(shù)脂丁二烯單體最終用途（約28%）是用于生產(chǎn)苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR）。SBR的主要用途是在輪胎和輪胎產(chǎn)品的應(yīng)用。它也可用于粘合劑和密封劑，電線(xiàn)和電纜涂料，以及橡膠制品，如鞋底。聚丁二烯（PB）是丁二烯單體的第二大用途（約26%）。PB被用作輪胎的原料，以及生產(chǎn)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）樹(shù)脂和抗沖改性劑為塑料的中間體。目前，粗丁二烯是全球貿(mào)易的，美國(guó)是唯一的顯著進(jìn)口國(guó)。成品丁二烯也是全球交易，加拿大，西歐，沙特阿拉伯和韓國(guó)作為最大出口國(guó)。墨西哥，美國(guó)和中國(guó)是最大的凈進(jìn)口國(guó)。丁二烯的全球需求量預(yù)計(jì)每年將增長(zhǎng)約3%，其中對(duì)合成橡膠產(chǎn)量需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)約2%。對(duì)東北亞（保護(hù)包括中國(guó)）需求的增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將高于全球平均水平，而在美國(guó)和西歐其增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將低于全球平均水平[1]。4．總結(jié)丁二烯是石油化工產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品，并用于許多有價(jià)值的和有益的消費(fèi)消費(fèi)品和工業(yè)產(chǎn)品。幾乎所有的丁二烯的生產(chǎn)都是通過(guò)乙烯副產(chǎn)品生產(chǎn)的蒸汽裂化過(guò)程。主要的最終用途是在苯乙烯-丁二烯橡膠和聚合丁二烯上的應(yīng)用，