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【背景及概述】[1][2]
丁二烯是重要的化工工业原料，也是各类高分子产品的重要原料，尤其在顺丁橡胶的生产中消耗量巨大。丁二烯作为一种重要的有机化工原料，主要用于生产合成橡胶和 ABS 树脂。丁二烯在化工行业应用十分广泛，医药中间体、农药中间体、橡胶、染料等都需要大量的丁二烯。近年来，受乙烯裂解装置原料轻质化的影响，乙烯装置联产的丁二烯产量显著下降，丁烯氧化脱氢制丁二烯技术引起国内外关注。
【工艺分析】[2]
工业上对于丁二烯的生产工艺主要分为两大类，一类是将C4馏分进行提纯，进行蒸馏处理得到高纯度的丁二烯产品，另一类是将C4馏分进行脱氢处理，即将C4馏分发生消除反应等到丁二烯产品。这两种生产工艺所采用的原料也是不同的，最常规的提纯方法就是萃取蒸馏，萃取蒸馏就是先进行萃取，向反应体系中加入一种萃取剂，这种萃取剂能对其中某一种组分有很大的溶解度，达到分离提纯的作用，之后将其他混合物再进行蒸馏提纯，将其他组分分离。为了更加合理的优化丁二烯的生产工艺，应该采取更加先进的生产设备，对精馏塔的回流比、塔内压力、塔内温度都要严格控制，对生产工艺流程进一步优化，找到最佳参数，才能不断提高丁二烯的生产经济效益。
1. 脱氢工艺技术措施
C4馏分是生产丁二烯的主要原料，将丁烷或者是丁烯进行消除反应脱氢处理得到丁二烯是目前最应用最广泛的工艺技术之一。正丁烷或者正丁烯是最常用的两种生产丁二烯的原料，在催化剂的催化作用下，正丁烷或正丁烯能发生脱氢反应得到丁二烯。另一种方式是将丁烯进行氧化处理也能得到丁二烯产品，采用空气为氧化剂，在催化剂的催化作用下反生氧化反应，脱去氢原子，得到丁二烯产品。氧化剂的作用机理是氧与氢作用生成水，这种脱氢的方式应用也很多，收率也较高。
2.C4馏分抽提丁二烯工艺技术措施
2.1 乙腈法ACN
丁二烯在高温状态下能发生自身的聚合反应，乙腈法生产丁二烯工艺具有一定的优势，主要表现在沸点低、反应温度低、丁二烯聚合反应少、生产工艺条件简单等。乙腈法生产丁二烯是以乙腈为溶剂，采用萃取蒸馏的方式生产丁二烯，首先，将C4石油气进行提纯，将其中的C3和C5组分进行分离，得到较纯的C4组分进行丁二烯的生产加工，丁二烯经过萃取蒸馏工艺进行提纯，塔顶组分进行冷凝处理得到纯的丁二烯产品。
2.2 二甲基甲酰胺法DMF
二甲基甲酰胺法即DMF法生产丁二烯产品，对C4的生产适应性较好，本工艺生产能力强，生产成本比其他工艺低，生产安全性系数较高，耗能少。二甲基甲酰胺作为溶剂生产丁二烯主要采用二级萃取蒸馏方式进行提纯，先在混合物中加入一种萃取剂，进行第一级简单分离，再将混合物在精馏塔中进行二级蒸馏分离，为了降低丁二烯的损失，提高丁二烯的产量，对回收塔中的丁二烯进行回收，将其返回到丁二烯压缩机进行回收处理，塔底的二甲基甲酰胺溶剂进入到解析塔进行回收处理，降低对环境的危害，达到绿色环保工艺。
2.3 N-甲基吡咯烷酮法NMP
N-甲基吡咯烷酮是一种强极性非质子溶剂，对多数有机物都具有很好的溶解度，并且该溶剂对设备腐蚀性较低，对生产操作人员毒性威胁小，是一种具有发展前景的溶剂。N-甲基吡咯烷酮法与二甲基甲酰胺法生产丁二烯的基本一样，不同点在于N-甲基吡咯烷酮法溶剂中含有少量的水分，降低了沸点，使蒸馏温度低，防止了丁二烯发生自身聚合反应，以此，得到降低了提纯的难度，得到了更高质量的丁二烯产品。
【制备】[1]
一种改进已通过工业化装置检验的丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺， 其流程简单、能耗低。
丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺的原料可以是乙烯裂解、MTO 或炼厂等装置副产的混合碳四，混合碳四原料经丁烯丁烷分离单元得到丁烯和丁烷，丁烷作为副产品被送出界区，丁烯(包括丁烯-1、顺-2-丁烯和反-2-丁烯) 经氧化脱氢反应生成粗丁二烯; 粗丁二烯经丁二烯抽提单元得到丁二烯产品， 而未反应的丁烯丁烷则返回丁烯丁烷分离单元，进一步反应。丁烯丁烷分离单元一般被称为前萃取单元， 丁二烯抽提单元一般被称为后萃取单元， 采用的萃取剂可以是二甲基甲酰胺、乙腈或吡咯烷酮等。工艺流程见图1。
根据碳四原料中杂质含量的不同，流程可稍作调整:
(1) 原料中异丁烯含量高时可采用MTBE法脱除，异丁烯含量低时可通过二聚反应法脱除。
(2) 原料中丁烷含量高时需进行丁烯丁烷分离后才进行氧化脱氢反应， 丁烷含量低时烷烯分离可放在氧化脱氢反应后面。
(3) 原料中碳五含量高时进料直接先脱碳五，碳五含量低时可在二聚反应后脱除。
(4) 原料中炔烃和二烯烃含量高时还需要将进料先进行加氢，以免对二聚反应造成影响，丁二烯含量很高时可先进行丁二烯抽提，抽提完的物料再进行氧化脱氢反应。改进后的丁二烯生产工艺与传统工艺相比，不仅流程简化，能耗降低， 在安全性方面也有很大改进。
【主要参考资料】
[1]李艳.一种改进的丁二烯生产工艺的安全可靠性分析[J].化工设计,2018,28(02):14-15+29+1.
[2]孟红蕊.丁二烯生产工艺技术探讨[J].石化技术,2018,25(02):282.