丁二烯抽提萃取剂研究开发研究

论文摘要

丁二烯是一种重要的化工原料,萃取精馏法是现今丁二烯的主要生产方法。萃取精馏常用的溶剂有乙腈,二甲基甲酰胺,N-甲基吡咯烷酮。吉林石化公司有机合成厂的丁二烯装置采用乙腈萃取精馏法生产丁二烯。该装置由于第一萃取精馏塔操作温度高,丁二烯聚合严重,导致丁二烯收率低,装置能耗较高。因此降低该塔操作温度,减少丁二烯损失已成为该装置的当务之急。本文利用Aspen plus软件对一萃精馏工艺进行流程模拟,建立了工厂实际装置的理论模型。依据萃取精馏溶剂性能要求,选择具有极性高、挥发度小、蒸汽压低的溶剂作为加入乙腈的第二种萃取溶剂。通过该理论模型研究乙腈中加入这种溶剂后的萃取性能,筛选出合适的添加溶剂。通过模型研究第二种溶剂加入浓度与一萃塔的塔釜操作温度和丁二烯收率的关系,初步确定这种溶剂的添加浓度。之后对筛选的溶剂进行实验验证,对比添加第二种溶剂与空白实验的一萃塔釜温度和丁二烯收率的变化,确定可以降低一萃塔釜温度3-8℃,丁二烯收率为98.5%以上的溶剂。对溶剂进行了萃取精馏稳定实验,测定溶剂的稳定性。进行萃取溶剂回收后的萃取能力测试实验,确定回收溶剂与原溶剂具有同样的性能。对第二种溶剂的添加浓度进行了优化,提出了工业化应用的建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 丁二烯性质
• 1.2 丁二烯的主要用途
• 1.3 国内外生产概况
• 1.3.1 国外生产状况
• 1.3.2 国内生产能力及市场需求状况
• 1.4 国内外生产技术概况
• 1.5 丁二烯生产技术进展
• 1.6 课题的来源与主要研究内容
• 第2章 工艺模型理论研究
• 2.1 模型研究方案
• 2.2 工艺流程建模
• 2.3 溶剂筛选
• 第3章 萃取剂实验研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验设计
• 3.1.3 实验装置和流程
• 3.1.4 实验方法
• 3.1.5 分析测试方法
• 3.1.6 实验数据的处理方法
• 3.2 结果及讨论
• 3.2.1 空白实验
• 3.2.2 正丙胺溶剂验证
• 3.2.3 二乙胺溶剂验证实验
• 3.2.4 甲醇溶剂验证实验
• 3.2.5 丙烯腈溶剂验证实验
• 3.2.6 丙酮溶剂验证实验
• 3.2.7 三乙胺溶剂验证实验
• 3.2.8 三乙胺补充实验
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢