HY-20-05丁二烯抽提二装置工艺流程简述

工艺流程简述

第一萃取蒸馏部分

在DMF存在的情况下，凡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。这部分设备有：原料汽化罐，第一萃取蒸馏塔（分为两个塔，共有238块塔板）以及装有14层塔板的第一汽提塔。

C4原料从乙烯装置A单元进入原料储罐后用泵送来经流量控制进入原料汽化罐。原料汽化罐的热源由第一、第二汽提塔底的热溶剂提供。

汽化的C4原料送至第一萃取蒸馏塔的中部（进料板104层，114层，125层）。DMF溶剂经流量控制进入T －1101A顶部第230层塔板上，溶剂进料温度约40℃，蒸汽压约9毫米汞柱。塔顶8层塔板用于丁烷丁烯馏分中完全脱除溶剂的精馏段。塔的操作压力约为0.38MPa（表压），塔顶操作温度约为43.5℃。根据进料组成的变化，适当调节溶剂进料量和回流量，以控制丁二烯的损失量和塔釜液的组成，丁烷丁烯馏出液的1,3－丁二烯含量保持在0.3％（重量）以下。塔顶丁烷丁烯抽余液直接送至MTBE装置或A单元罐区。

萃取蒸馏必要的回流经流量调节，经过上述8层塔板的精馏段，向下流至溶剂进料塔板。

顺2－丁烯是比1，3－丁二烯难溶解的一种组分，在第一萃取蒸馏塔中它是最难于分离出来的。按GPB工艺，通常第一萃取蒸馏塔底的顺2－丁烯含量约为总烃的2.5％，而反2－丁烯含量约为总烃的0.05％。

顺2－丁烯在第二分馏塔（T－1302）随塔底物料脱除，但反2－丁烯不易在直接蒸馏部分脱除。

因此，第一萃取蒸馏塔的分离效果对最终丁二烯产品的纯度有影响。在GPB工艺中提纯丁二烯的经济方法是在第一萃取蒸馏部分脱除全部反2－丁烯，随之脱除部分顺2－丁烯。而在第二分馏塔脱除剩余的顺2－丁烯。

在第一萃取蒸馏塔（T－1101B）的C－3层塔板上，含烃（主要是含丁二烯和易溶组分）的溶剂被预热到86℃。这些溶剂先通过第一萃取蒸馏塔的第一、第二溶剂再沸器，被来自汽提塔底的热溶剂加热到120℃。然后，在第一萃取塔蒸汽再沸器中把它进一步加热到大约130℃。调整蒸汽量使塔底温度保持恒定。塔底操作温度应保持低于145℃，以避免丁二烯聚合，而引起结垢事故。

在这样的条件下，溶剂溶解的丁二烯量比原料中含的丁二烯要多。因此，多出来的那部分（第一汽提塔T－1102汽提蒸汽的一部分）应该在压缩后返回第一萃取蒸馏塔底，以保持第一萃取蒸馏塔的物料平衡。

第一汽提塔T－1102在常压下操作。汽提塔底压力由于塔的压力降而比塔顶压力稍有增加。塔釜温度也升高至163℃，这是塔釜压力下溶剂的沸点。

来自第一萃取蒸馏塔底的富溶剂经流量控制，靠压差送入第一汽提塔，将烃类（主要是丁二烯和较易溶的组分）从溶剂中汽提出来。被汽提出的烃通过串联的两个冷凝器冷却至40℃，同时溶剂蒸汽在冷凝器中被冷凝。第一冷凝器以蒸汽冷凝液作为冷介质，回收烃的显热和溶剂的冷凝热。在第二冷凝器中，用冷却水进一步将烃从85℃冷却到40℃。冷凝下来的溶剂主要部分作为回流返回到第一汽提塔顶，剩余的送到溶剂净化部分（T－1401）脱除低沸点杂质如：水和丁二烯二聚物。

第一汽提塔底热溶剂，首先作为第一萃取蒸馏塔的热源，然后依次作为第二分馏塔溶剂再沸器、C4原料汽化器和第一分馏塔溶剂再沸器的热源，回收其热量。

被冷却的烃经丁二烯气体压缩机压缩，送到第二萃取蒸馏塔（T－1201）。如上所述，其中一部分由出口压力控制返回第一萃取塔底，其余部分回到压缩机入口以维持入口压力。为使压缩气温度低于80℃，防止丁二烯聚合，使用一台二段螺杆压缩机。由上述相同理由，出口压力应保持低于0.600MPa（表压）。

第二萃取蒸馏部分

这部分由有64层塔板的第二萃取蒸馏塔（T－1201），有10层塔板的丁二烯回收塔（T－1202）和有20层塔板的第二汽提塔（T－1203）组成。

在第二萃取塔的进料气体中，主要含有丁二烯和比丁二烯更易溶于DMF的组分，如：乙烯基乙炔、乙基乙炔、1,2－丁二烯、碳五及甲基乙炔。

在DMF溶剂中，甲基乙炔的相对挥发度与1,3－丁二烯相近。大部分甲基乙炔没有在这部分脱除，而进入下一部分（直接蒸馏部分）脱除。

乙烯基乙炔在直接蒸馏部分与顺2－丁烯形成共沸物。因此，应在直接蒸馏部分前全部脱除乙烯基乙炔。而在第二萃取蒸馏部分恰好可以很容易地将其脱除。所有剩余的易溶组分可以在直接蒸馏部分被容易地脱除。

与第一萃取蒸馏塔一样，溶剂通过流量调节，由泵送入第二萃取蒸馏塔顶第54层塔板。同样，该塔顶部的10层塔板也与第一萃取蒸馏部分一样，是为了将馏出物中的溶剂全部脱除。

塔顶气体中，主要含丁二烯和萃取部分没被除掉的一小部分杂质。它的冷凝液一部分打回流，剩余部分进入直接蒸馏部分，进行进一步的蒸馏。

来自T－1201塔底的富溶剂（其操作温度130℃，操作压力0.38MPa表压）仍然含有相当数量的1,3－丁二烯。为了回收丁二烯，将这部分溶剂送至丁二烯回收塔（T－1202）。

第二萃取蒸馏塔底的热溶剂，首先与该塔低温物流换热，以提供一部分塔底所需热量。塔底溶剂靠T－1201和T－1202之间的压差输送。

丁二烯回收塔塔顶气体（主要含有1,3－丁二烯和一些烃）返回压缩机入口，以保持第二萃取蒸馏部分的物料平衡。

来自丁二烯回收塔底的溶剂用泵送至第二汽提塔第11层塔板，在塔里汽提出溶剂中的烃。第二汽提塔再沸器的热源是水蒸汽，而塔底溶剂用泵循环，该溶剂热量与第一萃取蒸馏部分的溶剂一起被用作再沸器的热源。

第二汽提塔顶气体是由来自界区的甲烷气稀释，这一措施是为了降低塔顶气体中乙烯基乙炔的浓度，因为乙烯基乙炔含量不稳定，且冬季时期容易冻凝。

二甲胺（DMA）脱除部分

为保证产品中DMA含量低于1ppm（重量），第二萃取蒸馏塔的馏出物通过装有拉西环的二甲胺抽提塔，然后送至丁二烯分离罐，完全除去该物流中的悬浮水。

以冷却到40℃以下的蒸汽冷凝液为溶剂，与塔底来的丁二烯逆流接触，含有二甲胺及烃的蒸汽冷凝液，在丁二烯被闪蒸后，气相去尾气排出系统，废水经P-1205A/B送出装置处理。

直接蒸馏部分

通过第一和第二萃取蒸馏部分后，大部分杂质被脱除了，但仍剩下一些在DMF溶剂中与1,3－丁二烯的相对

挥发度接近于1.0的杂质。这些杂质在有70层塔板的第一分馏塔（T－1301）和有85层塔板的第二分馏塔（T －1302）中脱除。

丁二烯中的甲基乙炔和饱和水在第一分馏塔被脱除。该塔塔顶操作压力（随着馏出物中甲基乙炔的含量和冷却水的温度变化）大约是0.41MPa（表压）。塔顶操作温度为39℃。C4原料中甲基乙炔的含量越多，在塔顶气体中丁二烯损失就越大。

该塔大部分塔顶气体冷凝作回流，同时抽出一部分，将这部分含有甲基乙炔的气体和T－1203顶释放出的浓度较高的炔烃一起送到装置外做燃料用。

来自汽提塔底的热溶剂经过第一和第二次热回收后，被用于第一分馏塔再沸器。

第一分馏塔塔底物料由液面控制，用泵送入第二分馏塔。

第一分馏塔进料中的饱和水作为与丁二烯的共沸物也被脱除。在进料中大约有1200PPm（重量）的水，塔底产品含水量可降至20PPm（重量）以下。馏出的水应在有足够体积的第一分馏塔回流罐(V-1301)里保证停留时间，以避免回流带悬浮水。然后这部分水送至丁二烯清洗罐(V-1203)。

将第一和第二萃取蒸馏部分没脱除的顺2－丁烯，1,2－丁二烯，乙基乙炔及碳五烃在第二分馏塔脱除。此塔塔顶操作条件约为0.39MPa（表压），44℃，而塔底操作条件约为0.45MPa（表压），60℃。

塔顶气体冷凝作为回流和丁二烯产品。然后丁二烯产品在丁二烯产品冷却器再次冷却至27℃。在第二分馏塔冷凝器前的塔顶气体中应加入新鲜TBC，以防止聚合物生成。

塔底物料由塔底温度控制排入热火炬，以保证产品质量。

作为T－1302塔底二个再沸器所需的热源，除了热溶剂用于第二分馏塔溶剂再沸器外，还有蒸汽冷凝液，这些蒸汽冷凝液从所有蒸汽再沸器及来自T－1102塔顶冷凝器回收热量后的蒸汽冷凝液一起汇集到蒸汽冷凝液罐(V-1303)中，此蒸汽冷凝液及进入蒸汽冷凝液喷射器的蒸汽一起，作为第二分馏塔蒸汽冷凝液再沸器的热源。

塔底液面是通过蒸汽冷凝液流量调节器来调整的，而去蒸汽喷射器的新鲜蒸汽作为塔底再沸器的补充蒸汽。

溶剂净化部分

萃取蒸馏部分的循环溶剂在这部分进行精制。这部分也可以从作为工艺排液中收集起来的污溶剂中提纯出DMF。

这样，这些溶剂要通过高沸点或低沸点物的脱除，或两种脱除都通过。这要根据溶剂中含有的杂质来决定，这些溶剂的处理原则上分类如下：

在溶剂再生釜(H-1405A/B)脱除高沸物，它的进料约为萃取蒸馏部分循环溶剂的0.5％。

通过溶剂精制塔（T－1401）进行脱除低沸物。这部分溶剂是循环溶剂的0.7％，是第一和第二汽提塔回流中抽出的一部分。

由工艺排污受槽所收集的溶剂，通过以上两种或其中一种处理。

有40层塔板的溶剂精制塔在常压下操作，以脱除丁二烯二聚物及随粗原料带入的水。冷凝液进入冷凝液罐的沉降器部分，在那里分离为油（二聚物）和水。然后水被送至废水处理装置，而油（二聚物）作为燃料。由于除了工艺排液进料的情况以外，塔底不存在聚合物，所以将塔底物料送至精制溶剂受槽，做为泵密封溶剂。

脱除高沸物时，DMF在减压下回收，含焦油的DMF在一定时间内随着再生釜的定量进料而被逐渐提浓，停止溶剂进料后用间歇的方法进一步回收DMF。

这样，回收的溶剂送至精制溶剂受槽，也作机械密封用或输送至溶剂贮槽作为循环溶剂。焦油状物质排放至焦油槽中，做燃料使用。

洗涤水处理部分

每年停车时排出含有溶剂的设备洗涤水，首先将其贮存在废水罐中，然后在溶剂精制塔以100kg/h的速度逐渐处理这些水。将塔顶含DMF较少的水用泵打到装置外，再进行处理。