2026-06-22
1. Бутадиен
Бутадиен, как правило, означает 1,3 бутадиен, также известный как винилэтилен, молекулярная формула C₄H₆, бесцветный газ. Температура плавления −108,9 °C, температура кипения 4,41 °C. Слабо растворим в воде и спиртах, хорошо растворим в бензоле, толуоле, хлороформе и других органических растворителях. При нормальных условиях бутадиен представляет собой бесцветный газ со слабым чесночным запахом, легко сжижается, горюч, склонен к полимеризации. Обладает наркотическим и раздражающим действием, может вызывать генетические дефекты и является канцерогеном. Бутадиен является важнейшим компонентом фракции С₄, одним из базовых сырьевых продуктов нефтехимии. По значению среди олефинового сырья нефтехимии он уступает только этилену и пропилену, в основном используется для синтеза каучуков, смол и других продуктов.
2. Методы производства бутадиена
Развитие производства бутадиена в Китае прошло три стадии: каталитический крекинг этанола, окислительное дегидрирование бутенов или бутанов, а также экстракционное разделение фракции С₄, образующейся при паровом крекинге для получения этилена. Метод экстракционного разделения фракции С₄ имеет низкую стоимость и экономические преимущества, в настоящее время он является основным источником бутадиена в мире. В странах с богатыми ресурсами бутанов и бутенов применяют метод дегидрирования.
2.1 Ацетонитрильный метод (метод ACN)
В ацетонитрильном методе в качестве растворителя используется ацетонитрил с содержанием воды около 10 %. Технологическая схема включает две ступени экстракционной ректификации, две ступени обычной ректификации и узел регенерации растворителя. Крекинг фракция С₄ поступает в первую колонну экстракционной ректификации и контактирует с ацетонитрилом, поступающим сверху колонны. Бутаны, бутены, транс 2 бутен и другие компоненты отводятся сверху колонны. Ацетонитрильный раствор, содержащий бутадиен и высококипящие компоненты, насосом куба подается в отпарную колонну для отпарки углеводородных компонентов из ацетонитрильного раствора. В средней части отпарной колонны концентрация ацетиленов максимальна, боковой поток отбирается и направляется в флеш колонну для ацетиленов. Кубовый продукт отпарной колонны откачивается насосом куба и возвращается в процесс в качестве циркулирующего растворителя. 1,3 бутадиен вместе с метилацетиленом и другими примесями, имеющими близкие относительные летучести, отводится сверху колонны экстракции бутадиена. Пары сверху колонны конденсируются и направляются на стадию очистки. Ацетилены, отобранные боковым потоком из отпарной колонны, удаляются в боковой флеш колонне. Неочищенный бутадиен, отводимый сверху второй колонны экстракционной ректификации, поступает в колонну промывки бутадиена для удаления следов ацетонитрила. Промытый неочищенный бутадиен направляется в колонну удаления легких компонентов для удаления метилацетилена и воды. Поскольку метилацетилен способен разлагаться со взрывом, в систему добавляются бутаны и бутены из первой экстракционной ступени. В колонне удаления тяжелых компонентов из куба отводятся цис 2 бутен и 1,2 бутадиен.
2.2 Метод диметилформамида (метод DMF)
Установка экстракции бутадиена по методу DMF разделяется на два участка: участок экстракции и участок ректификации. Участок экстракции включает первую и вторую системы экстракционной ректификации. Бутаны, бутены и другие компоненты из сырьевой фракции С₄ удаляются в первой системе экстракционной ректификации; винилацетилен, часть этилацетилена и другие компоненты удаляются во второй системе экстракционной ректификации. Участок ректификации состоит из систем очистки бутадиена и растворителя. Из потока удаляются диметиламин, метилацетилен, вода, цис бутен и другие примеси для получения товарного бутадиена. Система очистки растворителя предназначена для удаления из циркулирующего растворителя воды, легких компонентов (димеров) и высококипящих компонентов (смол) для поддержания требуемого качества циркулирующего растворителя.
2.3 Метод N-метилпирролидона (метод NMP)
Технологический процесс по методу NMP включает в основном стадии экстракционной ректификации, дегазации, ректификации и регенерации растворителя. Крекинг фракция С₄ подается в нижнюю часть скруббера с экстрагентом N метилпирролидоном. Бутадиен, хорошо растворимые компоненты и часть бутанов с бутенами поглощаются, бутаны и бутены выводятся сверху колонны. Обогащенный растворитель из нижней части основной скруббер колонны поступает в ректификационную колонну, где поглощенные бутаны и бутены вытесняются бутадиеном, алленом и ацетиленами. Неочищенный бутадиен отгоняется сверху доочищающей колонны и направляется на стадию ректификации, кубовый обогащенный растворитель возвращается в ректификационную колонну. Обогащенный растворитель из куба ректификационной колонны поступает в флеш бак для частичной дегазации, затем в дегазационную колонну для удаления углеводородов. Углеводороды через циркуляционный компрессор возвращаются в нижнюю часть ректификационной колонны. Неочищенный бутадиен из доочищающей колонны поступает в колонну удаления легких компонентов для удаления метилацетилена, затем в колонну удаления тяжелых компонентов для удаления 1,2 бутадиена и фракции С₅. Сверху колонны удаления тяжелых компонентов получают товарный бутадиен.
