丁二烯工艺设计.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流丁二烯工艺设计【精品文档】第 43 页河北工业大学成人高等教育毕业设计说明书(论文) 姓 名： 张天星 学 号： 教学管理单位：河北工业大学继续教育学院大港教学站 专 业： 化学工程与工艺 题 目： 丁二烯工艺设计 指导者： 沈坚 评阅者： 2015年 9 月 20 日毕业设计（论文）摘要丁二烯是一种具有广泛用途的化工产品，其生产、制备的研究进行了数十年。目前仍然未停止对其工艺的调整与改进。工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离。本设计以从碳四中抽提丁二烯为目的，依据经济、节约、环保、科学的理念，制定出抽提段的工艺

2、。目前世界上大规模工业化生产丁二烯-1，3的方法主要有三种：乙腈法（ACN）、二甲基甲酰胺法（DMF）和N-甲基砒硌烷酮法（BASF）。工艺采用DMF法，从碳四混合物中抽提出符合工艺要求的丁二烯。设计中对DMF法抽提丁二烯的原理、工艺、操作规范、物料衡算、废物处理等发面进行了阐述。关键词： 碳四 丁二烯 抽提 DMF目 录1 引言12 工艺路线121 生产的基本原理12. 2 工艺路线的对比与选择12. 3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点22. 4 物料衡算32. 5 装置工艺流程图42. 6 工艺流程说明42.6.1 第一萃取精馏部分42.6.2 第二萃取精馏部分62.6.3 丁二烯净化部

3、分72.6.4 溶剂净化部分82. 7 工艺控制82.7.1 原料质量变化对产品的影响及调节方法92.7.2 主要工艺条件的变化对产品质量的影响10结 论13参 考 文 献14致 谢151 引言丁二烯来源：从油田气、炼厂气和烃类裂解制乙烯的副产品中都可获得碳四馏分。碳四系列的基本有机化工产品主要有丁二烯、顺丁烯二酸酐、聚丁烯、二异丁烯、仲丁醇、甲乙酮等，它们是有机化学工业的重要原料。无论是裂解气深冷分离得到的碳四馏分，还是经丁烯氧化脱氢得到的粗丁二烯，均是以碳四各组分为主的烃类混合物，主要含有丁烷、正丁烯、异丁烯、丁二烯，它们都是重要的有机化工原料1,2。C4的分离与C2、C3馏分相比，其最大

4、的特点是各组分之间的相对挥发度很小，使分离变得更加困难，采用普通精馏方法在通常条件下将其分离是不可能的。为此工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离3-5。2 工艺路线21 生产的基本原理由于碳四原料中大部分组分与丁二烯-1，3之间的沸点较为接近，而且相互之间有共沸物产生，这样采用一般的精馏方法很难进行分离开，所以为了得到目标产品（丁二烯）就必须采用特殊分离方法萃取精馏。萃取精馏的原理就是：向被分离物料碳四原料中加入一种新的组分萃取溶剂二甲基甲酰胺（DMF），它的加入使得原来物料中各组分之间的相对挥发度发生明显变化，从而使物料中难以用普通精馏方法分离的组分

5、如：顺丁烯-2和反丁烯-2等组分在第一萃取精馏塔分离出来，乙基乙炔和乙烯基乙炔等组分在第二萃取精馏塔分离出来。经过两段萃取精馏得到的粗丁二烯再经过两段普通精馏即得到产品丁二烯。普通精馏的原理是利用混合物中各组分在相同压力下相对挥发度不同的特点，使混合物处于气液两相共存时各组分在液相和气相中的分配量不同从而将各组分分离开。甲基乙炔和水等轻组分在第一精馏塔顶脱除，第二精馏塔则用于脱除在萃取精馏部分未能完全脱除的顺丁烯-2、丁二烯-1，2、乙基乙炔、碳五等重组分，塔顶得到产品丁二烯。2. 2 工艺路线的对比与选择目前世界上大规模工业化生产丁二烯-1，3的方法主要有三种：乙腈法（ACN）、二甲基甲酰胺

6、法（DMF）和N-甲基砒硌烷酮法（BASF）。ACN法是由美国壳牌公司开发的。萃取溶剂乙腈具有微弱的毒性，在操作条件下对碳钢腐蚀性也很小，同时乙腈粘度小，塔板效率较高，是一种较好的溶剂。乙腈比较稳定，沸点低，能以与水的混合物的形式利用，使萃取精溜塔的操作温度较低，便于防止丁二烯热聚，且汽提塔可在较高压力下操作，将粗丁二烯直接送往第二萃取精馏塔，从而去掉了丁二烯气体压缩机，节省电力。ACN法的缺点是乙腈能分别与正丁烷和丁二烯二聚物形成共沸物，使溶剂精制过程较为复杂，操作费用较高。DMF法是日本瑞翁公司于一九六五年开发出来的，萃取剂DMF在溶解性能方面优于其它溶剂，尤其对丁烷、丁烯、丁二烯具有高溶

7、解度，溶剂选择性高，分离效果好；DMF的蒸汽压较低，热稳定性和化学稳定性好，腐蚀性小，且不与碳四烃任何组分形成共沸物。GPB法流程的特点是两段萃取精馏和两段普通精溜相结合，流程设计比较经济，具有基本投资少、分离效果好、能耗较低、产品收率高、产品纯度高、溶剂易精制等特点，是一种较为先进的方法。其缺点是电耗较高，且工艺过程中使用的DMF、糠醛和其它常用溶剂相比，具有中等程度的毒性，对人体有一定的危害。BASF法的突出特点，是萃取剂N-甲基砒硌烷酮的水解稳定性和热稳定性高，不会对装置的任何部位产生腐蚀，所有设备均可用普通碳钢制造，从而大大降低设备投资；N-甲基砒硌烷酮有较好的选择性和溶解性，分离效果

8、好；在常温下其蒸汽压较低可以很容易地回收、精制溶剂。BASF法的最显著的特点是N-甲基砒硌烷酮无毒无害并能很容易地进行生物处理，其环保优势比较突出。综合考虑各方因素，本设计选择DMF法抽提丁二烯2. 3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点（1）装置的地位与作用：DMF抽提丁二烯装置是合成橡胶事业部的重要生产装置之一，主要担负着原料净化的任务。它以裂解副产碳四为原料，以二甲基甲酰胺（DMF）为萃取剂，经过两段萃取精馏、两段普通精馏后，脱去碳四原料中的丁烷、丁烯、炔烃及其它杂质，制备出适合生产顺丁橡胶、SBS等产品的高纯度聚合级丁二烯-1，3。（2）装置的技术来源及改进：DMF抽提丁二烯装置是采用日

9、本瑞翁公司（ZEON）的GPB工艺，设计能力年产4.5万吨聚合级丁二烯-1，3。抽提工艺具有分离效果好、能耗低、产品纯度高、溶剂易精制等特点。为了满足顺丁橡胶生产的技术要求，1979年，增设洗胺塔，使产品丁二烯中胺值稳定地小于1PPm。1987年，为提高装置生产能力，解决扩容过程中出现的压缩机能力不足的矛盾，增设了预汽提塔系统；1996年，又将预汽提系统的冷凝、回流再汽化部分去掉，1999年再次将塔内的塔板全部拆掉，将预汽提塔改为预汽提罐。预汽提系统的设立，使装置生产能力提高了30%以上，同时也降低了产品能耗。1996年，为进一步降低产品能耗，为第一萃取塔增设一台溶剂加热器，提高了溶剂热量回收

10、利用率，产品能耗降低了10%左右。2001年，为了回收尾气系统的DMF、提高液化气质量，增设尾气水洗塔（DA-111），增加了溶剂回收利用率。（3）装置的主要原料、产品与用途：DMF抽提丁二烯装置所用原料为化一裂解副产碳四，其中丁二烯-1，3含量在45%-55%左右。产品为聚合级丁二烯，供本厂生产顺丁橡胶、SBS、溶聚丁苯橡胶、聚丁二烯油等产品。（4）DMF抽提装置的主要构成：DMF抽提丁二烯装置可分为两个部分：萃取部分和精馏部分。萃取部分包括第一萃取精馏系统和第二萃取精馏系统，碳四原料中的丁烷、丁烯等在第一萃取精馏系统中脱除，乙烯基乙炔、一部分乙基乙炔等组分在第二萃取精馏系统中脱除；精馏部分

11、包括丁二烯净化和溶剂精制两系统，除去其中的二甲胺、甲基乙炔、水、顺丁烯-2等杂质，得到丁二烯成品；而溶剂精制系统是将循环溶剂中的水分，二聚物等轻组分及焦油等重组分除去，保持循环溶剂的质量。2. 4 物料衡算取物料入方量为100000kg/h计算，操作中的回收率取95%的平均水平计算，则由于丁二烯总共抽提3次，所以丁二烯的产量为2750*95%*95%*95%=36652.8kg/h其他杂质，总体回收率取95%，那么丁烷丁烯的量=57432*95=54560kg/h；尾气的量=2298*95%=2183.1kg/h其他的量=270*95%=256.5kg/h入 方出 方项目物料量kg/h项目物料

12、量kg/h总收率%设计值原质量回收质量实际碳四100000丁二烯450004275095%*95%*95%=85.7%丁烷丁烯574325456095%尾气22982183.195%其它270256.595%2. 5 装置工艺流程图图2-1 二甲基甲酰胺抽提丁二烯流程图1-第一萃取精馏塔；2-第一解吸塔；3-第二萃取精馏塔；4-丁二烯回收塔；5-第二解吸塔；6-脱轻组分塔；7-脱重组分塔；8-丁二烯压缩机2. 6 工艺流程说明工艺大致分为以下四部分：（a）第一萃取精馏部分（b）第二萃取精馏部分（c）直接精馏部分（d）溶剂净化部分其中前三部分系连续进料；前两部分以DMF（二甲基甲酰胺）为萃取剂。

13、原则上，原料中比丁二烯难溶的组分先在第一萃取精馏部分脱除，比丁二烯易溶的组分则留在第二萃取精馏部分脱除，只有沸点与丁二烯有较大差别的杂质才在直接精馏部分脱除。前两部分用的循环溶剂，采出其中小部分连续送往溶剂净化部分进行净化。2.6.1 第一萃取精馏部分 （1）在DMF存在下，凡是与丁二烯相比其相对挥发度高于1.0的组分，都在这部分除去。这部分的设备有：再沸器、第一萃取精馏塔（分为两台塔，共有181块塔板）以及预汽提罐和15块塔板的第一汽提塔。（2）C4馏分储罐（R-201AB）中C4原料由泵送至原料蒸发罐（FA-101），其蒸发热源由两台汽提塔底的热溶剂供给。未能蒸发的重组分直接送往FA-30

14、1。（3）将汽化的C4原料送往第一萃取精馏塔（DA-101A/B）中部。用泵将DMF溶剂送入第一萃取精馏塔DA-101A塔顶第八块塔板。入塔的温度为40-51。塔顶的八块塔板系丁烷丁烯馏分中完全脱除溶剂的溶剂回收段，其操作压约为0.39Mpa（表压）以下，随塔顶冷凝器的水温而变化，操作温度约为42。根据原料组成的变化，正确调节溶剂加入量和回流量，即可控制丁二烯的损失量和塔底釜液的组成。丁烷丁烯馏出物中丁二烯含量为0.3%。由塔顶部分馏出的丁烷丁烯馏分送厂外或供MTBE合成的原料。萃取精馏的必要回流经上述塔顶的8块塔板下流至溶剂进料板。这块塔板系按能使回流和溶剂充分混合，而不至于分为两相的要求设

15、计而成。顺丁烯2比丁二烯难溶，是第一萃取精馏塔中最难分离组分之一。通常GPB工艺，第一萃取精馏塔底的顺丁烯2含量约为总烃的2.5%，反丁烯2约为0.05%。塔底釜液中混杂的顺丁烯2能在第二精馏塔（DA-107）中脱除，但是反丁烯2则难于在直接精馏部分脱除。因此，此塔的分馏效果影响到丁二烯产品的纯度。DMF法提纯丁二烯的经济办法就是将反丁烯2和一部分顺丁烯2在第一萃取精馏塔中脱除，剩余的顺丁烯2再在第二精馏塔中脱除。工业气相色谱仪用于分析第一萃取精馏塔塔顶馏分组分，以便确定塔的正常操作条件。（4）含烃类（主要是丁二烯和易溶组分）的溶剂先在第一萃取精馏塔塔底第86块塔板上加热至80左右，再在第一萃

16、取精馏塔第一再沸器（EA-103）中为汽提塔塔底等的热溶剂加热至约100，最后在第一萃取精馏塔第二再沸器（EA-104）中为蒸汽加热至130。为防止丁二烯烃聚合而引起结胶故障，第一萃取精馏塔塔底操作温度应保持在145以下。在此条件下，溶解在溶剂中的丁二烯比原料中的丁二烯多。因此，第一汽提塔（DA-102）塔顶冷却后的气体经过GB-101压缩后，部分返回第一萃取精馏塔塔底，以保持丁烷丁烯馏分与DA-101A/B塔底釜液的物料平衡。（5）第一汽提塔系在常压下操作，由于塔的阻力致使塔底压力升高，塔底温度亦随之升高至163，即溶剂在该状态下的沸点。第一萃取精馏塔塔底的富溶剂借压差（不用泵）流入第一汽提

17、塔，将烃类（主要是丁二烯和易溶组分）从溶剂中汽提出去。汽提气中的烃类经过两台串联的冷凝器（EA-105和EA-106）冷至40。在第一冷凝器（EA-105）中以蒸汽冷凝液为介质将烃类的显热和溶剂的冷凝热回收。烃类在第二冷凝器（EA-106）中为冷却水进一步从85冷至40。大部分冷凝的溶剂作为回流返回第一汽提塔顶部，剩余的溶剂则送往溶剂净化部分（DA-108）脱除其水、丁二烯二聚物等低沸点杂质。第一汽提塔塔釜排出的热溶剂，其热能首先作为第一萃取精馏塔溶剂再沸器（EA-103）的热源，其次才作为第二精馏塔溶剂再沸器（EA-128）和原料蒸发器（EA-101）以及第一精馏塔再沸器（EA117）的热源

18、加以回收。（6）冷却的烃类经丁二烯气体压缩机（GB-101）压缩后送往第二萃取精馏塔（DA-103），其中一部分如前所述返回第一萃取精馏塔塔底。在使用两段螺杆压缩机时，压缩机气体温度应保持在80以下；以免丁二烯聚合。出于同样理由，排出压力应保持在0.6MPa以下。（7）预汽提塔（DA-110）投入使用时，原先第一萃取精馏塔（DA-101b）塔底釜液不再进入DA102塔，而是借助两塔的压力差送到预汽提塔，预汽提塔塔顶烃类直接进入第二萃取精馏塔的第五十七块塔板上，预汽提塔釜液（DMF+烃）借助压差进入DA102塔汽提。预汽提塔正常情况塔压控制在0.35MPa（G）塔顶温度控制在50552.6.2

19、第二萃取精馏部分（1）这部分的设备有：装有62块塔板的第二萃取精馏塔（DA-103）；装有11块塔板的丁二烯回收塔（DA-104）和装有20块塔板的第二汽提塔（DA-105）。第二萃取精馏塔的进料气中主要含丁二烯和在DMF中比丁二烯更易溶的组份，如乙烯基乙炔、乙基乙炔、丁二烯1，2、C5烃以及甲基乙炔。甲基乙炔在DMF中的相对挥发度与丁二烯1，3接近，因此大部分甲基乙炔不在这部分脱除，而是送往下一步的精馏部分。一些文献提到乙烯基乙炔与顺丁烯2能在精馏时生成共沸混合物，因此在精馏前应将前者完全脱除。所幸乙烯基乙炔能在第二萃取精馏部分轻易脱除。乙基乙炔、丁二烯1，2等其它组份利用增加回流量的方法，

20、也能在这部分脱除。GPB法系以最经济的操作方法在第二萃取精馏部分将全部的乙烯基乙炔与部分易溶组分一起脱除，剩余易溶组分则在精馏部分轻而易举的脱除。（2）将用于第一萃取精馏塔的同样溶剂，用泵送入第二萃取精馏塔（DA-103）从顶部向下数的第11块塔板。顶部的10块塔板用于完全脱除馏出物中的溶剂。这与第一萃取精馏部分的作用一样。塔顶馏出物主要是丁二烯以及少量在第一萃取精馏部分未脱除的杂质，经EA-109冷凝后供回流使用，其余则送往精馏部分进行最终精馏。（3）在135和0.35MPa（表压）下操作的DA-103，在其塔釜排出的溶剂中仍含有相当量的丁二烯。因此应将溶剂送于稍高于常压下操作的丁二烯回收塔

21、（DA-104）。至于第二萃取精馏塔塔底溶剂的热量，首先在EA110中与塔的低温物料进行热交换，作为塔底热源加以利用，然后溶剂借DA-103和DA-104间压差送至DA-104。（4）丁二烯回收塔（DA-104）塔顶馏出物主要含有丁二烯1，3和一些烃类的气体，返回压缩机一段入口后，经压缩机再送往第二萃取精馏塔。（5）丁二烯回收塔塔釜的溶剂用泵送至第二汽提塔（DA-105）的第10块塔板，将其中烃类从溶剂中汽提出来。第二汽提塔再沸器（EA-115）的热能由蒸汽供给，塔底溶剂用泵送出供循环使用。由于乙烯基乙炔不稳，冬季易于冷凝，因此，第二汽提塔塔顶馏出气可用第一萃取精馏部分的丁烷丁烯馏分进行稀释，

22、用以降低馏出气中乙烯基乙炔含量。然后将稀释的馏出气送往液化气站。此塔顶的9块塔板用于回收馏出物中的DMF。此外，第二汽提塔回流液中含DMF，应将其中的一部分送往溶剂净化部分，以除去水、丁二烯二聚物等比DMF沸点低的物质。2.6.3 丁二烯净化部分（1）虽然C4原料中大部分杂质经第一和第二萃取精馏后业已脱除，但在溶液中仍含有与丁二烯1，3相比，其相对挥发度接近于1.0的杂质。这些杂质在装有60块塔板的第一精馏塔（DA-106）和装有85块塔板的第二精馏塔（DA-107）中即可脱除。由于从第二萃取塔采出的粗丁二烯中含有微量的二甲胺，因此增设了洗胺塔（DA-109），粗丁二烯由塔底送入，冷凝水经过E

23、A-130冷却进入塔顶，塔内采取液液逆流萃取方法除去二甲胺，粗丁二烯由塔顶采出进入DA-106塔洗胺水从塔底采出送到污水场，DA-109塔操作压力0.5MPa（G）温度35-50。（2）甲基乙炔在第一精馏塔（DA-106）中脱除。操作压力为0.42 MPa（G）以下。C4原料中甲基乙炔含量越大，丁二烯在塔顶馏出的损耗也越大。塔顶馏出物经冷凝后大部分作为回流返回塔内，小部分以含甲基乙炔气与DA105排出的高级炔烃混合后，作为燃料。汽提塔塔底热溶剂经第一和第二次热回收后，在用于此塔再沸器。少量TBC从塔顶加入作为丁二烯阻聚剂，釜液则送往第二精馏塔。第一精馏塔进料中含有少量水，与丁二烯形成共沸物而被

24、脱除。C4原料中水的含量由进料中的4060PPm降至塔底产品中的10PPm以下。这部分余留的水，在第一精馏塔回流罐（FA-105）中待浓缩至1200PPm的饱和含量时，再排入下水道。（3）第二精馏塔（DA-107）用于脱除未能在第一和第二萃取精馏部分脱除的顺丁烯2、丁二烯1，2、乙基乙炔以及C5烃类。塔顶馏出物经冷凝后作为回流和产品丁二烯，后者经产品丁二烯冷却器（EA-120）再行冷却。在进入第二精馏塔回流冷凝器（EA-118b、c）之前，应在塔顶馏出物中加入阻聚剂（TBC）以防止端基聚合物的生成。釜液经废C4、C5蒸发器（EA-201）汽化后至EA301冷却流入FA301回收利用。关于DA-

25、107塔底两台再沸器的热源，第二精馏塔再沸器（EA-119）应使用从各蒸汽再沸器收集在冷凝水罐（FA-113）的STC（蒸汽疏水冷凝水），从EA105回收的热以及通向通向蒸汽凝液喷射器（EE-101）的蒸汽。2.6.4 溶剂净化部分（1）萃取精馏部分的循环溶剂在此净化。工艺过程中排放的被污染的DMF也在此净化。因此，溶剂是否要经过高沸物和低沸物的脱除或只是经过其中之一，视溶剂所含杂质而定。这些溶剂通常是为以下几类：（a）通过溶剂再生釜（EA-124A/B）脱除高沸物。约为萃取精馏用的循环溶剂量的0.5。（b）通过溶剂精制塔（DA-108）只脱除低沸物。约为循环溶剂量的0.7（体积），从第一、二

26、汽提塔回流中抽出。（c）通过上述两种再生过程。工艺排液受罐（FA-112）收集的溶剂。必要时，第二汽提塔顶冷凝液可送往溶剂精制塔。（2）丁二烯二聚物和由原料带入的水，是在装有30块塔板的常压操作的溶剂精制塔中脱除。冷凝液在倾析器（FA-107）中分离为油（二聚物）和水，其中水排入清污分流管线，油则作为燃料用。塔釜釜液不含聚合物，可将其送往精制溶剂受罐（FA-110）作为泵的密封溶剂。（3）脱除高沸物时，DMF是在减压下回收。含焦油的DMF连续排入溶剂再生釜后，日久则焦油富集，当停止将其排入再生釜时，以间歇蒸馏方式就可以将其回收。收回的DMF送往精制溶剂受槽，作机械密封使用，或送往溶剂储罐（FB

27、-101）用作循环溶剂。焦油则排入桶中。2. 7 工艺控制产品主要质量指标、影响因素及工艺调节原理和控制方法抽提装置产品丁二烯质量指标：丁二烯-1.3纯度99.5%、总炔20PPm（其中VA5PPm）、水值20PPm、胺值1PPm。表2-4 产品不合格表现及处理方法产品名称不合格表现原 因消 除 方 法丁二烯纯度99.5%反丁烯-2含量高增加DA-101b压缩机返回量顺丁烯-2含量高增加DA-101b压缩机返回量加大DA-107塔回流量加大DA-107釜液排放总炔20PPm乙基乙炔含量高加强第二萃取塔的操作增大DA-107塔釜排放量乙烯基乙炔5PPmDA-103塔萃取效果不好加强第二萃取塔的操

28、作，适当调整溶剂、回流量DA-102、DA-105、DA-108塔釜温低，解析不干净加强操作，适当调整溶剂量，保证塔釜温度产品水值20PPm回流罐排水不及时回流量不足加强DA-106排水，增加排水频次适当增大回流量物料停留时间短提高回流罐液位，延长停留时间进料中夹带游离水稳定洗胺塔操作，降低烯水界面，防止游离水进入DA-106塔胺值1PPm洗胺塔进水量不足或洗胺塔烯水界面过低适当增加进水量，提高洗胺塔烯水界面DA-103塔物料直接进入DA-106塔物料经DA-109塔洗胺后再进入DA-1062.7.1 原料质量变化对产品的影响及调节方法碳四中的丁二烯-1,3、EA、VA、顺丁烯-2、反丁烯-2

29、等组份含量的变化对产品质量都有一定的影响，调节不及时就会影响产品的纯度及炔烃含量。丁二烯-1,3、顺丁烯-2、反丁烯-2等组份含量的变化,会影响到产品的纯度。可以通过调节压缩机返回量、第一萃取塔溶剂量、第二精馏塔回流量和塔釜排放量来保证产品质量。EA、VA含量的升高，会使产品中的炔烃含量超标。可以通过加大第二萃取塔溶剂量、适当调整第二萃取塔回流量、降低丁二烯回收塔温度、增大第二精馏塔塔釜排放量来调节产品质量。2.7.2 主要工艺条件的变化对产品质量的影响第一萃取塔（DA-101）：压缩机返回量的减小和溶剂量的增大，都会使第二萃取塔粗丁二烯中的顺、反丁稀甚至是丁烷丁稀含量上升，从而影响到产品的纯

30、度；压缩机返回量的增加和溶剂量的减小，又会使副产品中丁二烯含量上升，丁二烯损失增加。第一汽提塔（DA-102）：通过调节塔底蒸汽量来调节回流量。正常生产时，回流量不应低于溶剂进料量的4%，塔中温度不应低于120，否则，将难以保证将溶剂中的碳四解析干净，使产品中的炔烃超标，第二萃取塔（DA-103）：塔釜温度过高、溶解量或回流量不足，都会使产品中的炔烃特别是乙烯基乙炔超标；反之，溶剂量、回流量过大，又会使产品能耗升高。丁二烯回收塔（DA-104）：塔釜温度低，丁二烯损失大；反之，可使丁二烯损失减小，但对第二萃取塔脱炔带来压力。第一普通精馏塔（DA-106）：塔釜加热量不足，会使回流量达不到要求，

31、产品水值无法保证。第二普通精流塔（DA-107）：回流量不足、塔釜排放量小，会使产品纯度降低，产品中炔烃含量（EA）上升；回流量大，产品能耗将上升；塔釜排放量大，丁二烯损失将增大。表2-5 生产控制及分析试验一览表序号分析项目控制指标采样地点分析方法分析规程分析频率分析单位备注1碳四原料C30.5%C50.5%总碳四99.0%FA-101顶部出气管Q/SHYSS05D11-20018次/天检验中心分析单位2丁烷丁烯馏分丁二烯-1.30.5%DA-101塔顶馏出管Q/SHYSS05D11-20014次/天3DA-102塔顶顺丁烯-22.50%反丁烯-20.15%EA-105出口馏出管Q/SHYS

32、S05D11-20014次/天4DA-103塔顶乙烯基乙炔5PPmDA-103塔顶气体馏出管Q/SHYSS05D12-20014次/天5DA-105塔顶乙烯基乙炔40%丁二烯-1.370%FA-108罐尾气排放管Q/SHYSS05D11-20014次/天6DA-106塔顶甲基乙炔45%丁二烯-1.380%DA-106塔顶气体排出管Q/SHYSS05D11-20014次/天7DA-107塔顶纯度99.5%炔烃20（其中VA5PPm）水值20PPm胺值1PPmEA-120出口管线Q/SHYSS05D12-2001Q/SHYSS05D12-2001Q/SHYSS05D13-2001Q/SHYSS05

33、D03-20018次/天检验中心8DA-107塔底丁二烯-1.310.0%DA-107塔底管线Q/SHYSS05D11-20014次/天9DA-108塔顶DMF1.00%(排水时0.5%)DA-108塔顶回流管线Q/SHYSS05D07-20014次/天10循环溶剂糠醛+焦油3-5%水500PPmGA-101泵出口管线糠醛: Q/SHYSS05D05-2001焦油: Q/SHYSS05D06-2001水: Q/SHYSS05D09-20011次/天结 论根据以上设计内容，本设计从碳四抽提丁二烯的原理、方法、步骤、工艺设置、操作控制、废物利用等方面进行了详尽而科学的论证。本设计，方法简便、原料来

34、源丰富且廉价、工艺设置合理科学、操作规程简介易懂、环保设计规范，各项设计指标符合国家有关规定。所设计的丁二烯碳四抽提段工艺具有理论充足和操作可行的特点。设计所产的丁二烯符合国家关于工业用丁二烯的有关规定。参 考 文 献1 肖丁，吴建林，周春燕，修佳鹏软件工程模型与方法， 北京邮电大学出版社，20082 软件工程课程设计案例教程，南京信息工程大学图书馆TP311.5/2461 朱景芬, 龚光碧, 崔英, 等. 丁二烯阻聚技术进展J. 合成橡胶工业, 2011, 34(5): 405-409.2 李雅丽. 美国 Genomatica 公司推进生物基 1; 4-丁二醇/丁二烯工业化进程 JJ. 石油

35、化工技术与经济, 2011, 27(5): 56-56.3 廖丽华, 李东风, 程建民. DMF 萃取精馏法分离丁二烯的工艺流程模拟J. 化学工业与工程技术, 2010, 31(4): 1-4.4 陈乐. 含 DMF 染料废水的预处理实验研究D. 南京师范大学, 2012.5 孙保德. 乙腈法萃取精馏丁二烯过程模拟与工艺优化. 萃取精馏塔内各组分的摩尔分数, 温度和气液流量的分布J. 合成橡胶工业, 2006, 28(5): 325-330.6 化工过程设计M. 西北工业大学出版社, 2005.7 石油化工设计手册M. 化学工业出版社, 2002.8 化工设计M. 化学工业出版社, 2001.

36、致 谢首先要感谢我的导师沈坚老师，本文是在沈老师的精心指导下完成的。沈老师从论文的选题、提纲编审、内容的构架、论文的撰写到修改成稿等环节，给了我耐心细致的指导和帮助，提出了许多宝贵意见，使我在论文的撰写过程中学到了很多知识。同时，沈老师渊博的学识、严谨的治学态度和丰富的经验也使我受益匪浅。在此，谨向沈老师致以最崇高的敬意和深深的感谢。另外，向所有在学习期间给予我关心和帮助的老师和同学表示深深的感谢! 并衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授。河北工业大学成人高等教育 2013 级学生毕业设计(论文)前期工作材料学生姓名：张天星 学 号： 教学管理单位：河北工业大学继续教育学院大港

37、教学站专 业：化学工程与工艺 设计(论文)题目:丁二烯工艺设计 指导教师:沈坚 材 料 目 录序号名 称数量备 注1毕业设计(论文)选题、审题表12毕业设计(论文)任务书13毕业设计（论文）中期检查表12015年 9 月河北工业大学成人高等教育 2013 级学生毕业设计（论文）选题、审题表教学管理单位河北工业大学继续教育学院大港教学站选题教师姓 名专 业专业技术职 务正高副高中级申报课题名称课题性质ABCDE课题来源ABCD课题简介设计(论文)要 求（包括应具备的条件）课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否军工课题是否教学管理单位意见： 负责人(签名)： 年 月 日注：1该表作

38、为学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效;2有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏内打“”； 3课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）资料袋”中存档。填 表 说 明1该表的填写只针对1名学生做毕业设计（论文）时选择使用，如同一课题由2名及2名以上同学选择，应在申报课题的名称上加以区别（加副标题），并且在“设计（论文）要求”一栏中加以体现。2“课题性质”一栏：A工程设计；B工程技术研究；C软件工程（如CAI课题等）；D文献型综述；E其它。3“课题来源”一栏：A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题

39、；C校、院（系）级基金课题；D自拟课题。4“课题简介”一栏：主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、意义。5“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事该课题必须应具备的基本条件(如仪器设备、场地、文献资料等)。 河北工业大学成人高等教育毕业设计（论文）任务书教学管理单位： 河北工业大学继续教育学院大港教学站 专 业： 化学工程与工艺 学生姓名: 张天星 学 号: 设计(论文)题目： 丁二烯工艺设计 指 导 教 师: 沈坚 发任务书日期: 2015 年 9 月 20 日任务书填写要求1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经负责人

40、签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2任务书内容必须按继续教育学院统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过教学管理单位负责人审批后方可重新填写；4任务书内有关“教学管理单位”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号；5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息

41、交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年11月30日”或“2002-11-30”毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： （小4号宋体，1.5倍行距，下同）。2本毕业设计（论文）课题任务和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求和最终成果等）： 3主要参阅资料（包括参考书、文献、前期成果等）： 要求按国标GB 771487文后参考文献著录规则书写，例如：1 刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第1版.北京：高等教育出版社，19572 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985，4473 华罗庚，王元.论一致分布

42、与近似分析.中国科学，1973（4）：3393574 张筑生.微分半动力系统的不变集研究：学位论文，北京：数学系统学研究所，19835 Borko H，Bernier C LIndexing concepts and methods .New York:Academic Pr,1978毕 业 设 计（论 文）任 务 书4本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容 月 日 月 日教学管理单位意见：负责人： 年 月 日河北工业大学成人高等教育 2013 级学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名张天星学 号指导教师沈坚选题情况课题名称丁二烯工艺设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：教学管理单位意见： 负责人： 年 月