В основу технологической схемы выделения бутадиена-1,3 из приролизной фракции С4 заложен процесс экстрактивной дистилляции с применением экстрагента - диметилформамида (ДМФА).
Один из целевых компонентов сырья - бутадиен-1,3 и сопутствующие 1,2-бутадиен, этил- и винилацетиленистые - хорошо растворимы в экстрагенте (ДМФА). Второй целевой компонент сырья - бутилен-изобутиленовая фракция (БИФ) - труднорастворима в экстрагенте (ДМФА). Экстрагент (диметилформамид) обладает избирательным действием, поэтому хорошо растворимая в ДМФА бутадиеновая фракция увлекается экстрагентом и выводится кубом из колонны первичной экстрактивной дистилляции. Далее эту смесь разделяют в колонне десорбции экстрагента. Труднорастворимую в ДМФА фракцию БИФ выводят верхом колонны первичной экстрактивной дистилляции для последующей очистки.
На узле вторичной экстрактивной дистилляции в колонне этил-винилацетиленовые углеводороды, хорошо растворимые в ДМФА, увлекаются растворителем и выводятся в отпарные колонны. Далее кубовая смесь ДМФА и этил-винилацетилена с примесью 1,3-бутадиена разделяются в регенерационной колонне: верхом отгоняется 1,3-бутадиен, кубом - ДМФА с ацетиленовыми углеводородами.
Дальнейшее разделение кубовой смеси на ДМФА (куб) и ацетиленовые фракции (верх) производится в отпарной колонне. Верхний погон колонны первичной экстрактивной дистилляции - 1,3-бутадиен с примесями метилацетилена труднорастворим в экстрагенте - ДМФА.
Дальнейшую очистку бутадиеновой фракции от примесей осуществляют в ректификационных колоннах.
Технологическая схема установки выделения бутадиена включает следующие узлы:
- узел первичной экстрактивной дистилляции и отгонки легкокипящих соединений;
- узел вторичной экстрактивной дистилляции, десорбции и регенерации растворителя;
- узел ректификации бутадиена, приготовления и дозировки раствора ТБК.
Принципиальная схема процесса выделения 1,3-бутадиена приведена на рисунке 2.4.3. Описание технологического процесса приведено в таблице 2.4.3.
Рисунок 2.4.3 - Принципиальная схема процесса производства бутадиена экстрактивной ректификацией с ДМФА
Таблица 2.4.3 - Описание технологического процесса производства бутадиена экстрактивной ректификацией с ДМФА
Входной поток | Стадия | Выходной поток | Основное | Природо- | |
технологического процесса | Основные, побочные и промежуточные продукты | Эмиссии | технологическое оборудование | охранное оборудова- | |
1 | 2 | 3.1 | 3.2 | 4 | 5 |
Фракция С4 | Испарение сырья | Фракция С4 | Печь технологическая нагрева газосырьевой смеси | ||
Фракция С4 | Первичная экстрактивная дистилляция | Бутадиеновая фракция на стадию десорбции. | Колонна экстрактивной дистилляции | ||
Бутилен- | Очистка БИФ от фракции С3 | Бутилен- | Фракция С3 на факел | ||
Бутадиеновая фракция со стадии первичной экстрактивной дистилляции | Десорбция | Бутадиен + ацетиленовые углеводороды | Отпарная колонна | ||
Бутадиен + ацетиленовые углеводороды | Компримирование | Бутадиен + ацетиленовые углеводороды | Компрессор | ||
Бутадиен + ацетиленовые углеводороды | Вторичная экстрактивная дистилляция | Бутадиен на стадию ректификации. ДМФА + ацетиленовые углеводороды | Колонна экстрактивной дистилляции | ||
ДМФА + ацетиленовые углеводороды | Десорбция | Десорбированный ДМФА на стадию регенерации | Ацетиленовые углеводороды на факел | Отпарная колонна | |
Десорбированный ДМФА со стадий первичной и вторичной экстрактивной дистилляции | Регенерация ДМФА | Димеры на утилизацию. Тяжёлая смола | Регенерационная колонна | ||
Бутадиен со стадии вторичной экстрактивной дистилляции | Ректификация | Бутадиен-1,3 на склад. | Ректификационная колонна |