乙醇法生產(chǎn)1,3-丁二烯工藝流程的設計與模擬研究.pdf

1、1,3-丁二烯是重要的有機化工原料，在合成橡膠生產(chǎn)中占有很重要的地位。丁二烯生產(chǎn)主要經(jīng)歷了三種方法：乙醇法、丁烯丁烷脫氫法、乙烯副產(chǎn)C4餾分抽提法，后兩種方法均屬于石油路線。乙醇法可以生物乙醇作為原料，從長遠來看具有很大的優(yōu)勢和潛力。
　　本文對乙醇法生產(chǎn)丁二烯的工藝流程進行了研究，建立了乙醇兩步法年產(chǎn)15萬噸丁二烯新的工藝流程方案，包括反應工段、丁二烯粗分離工段、丁二烯精制工段、乙醇等的回收工段。對各工段分別進行了工藝設計，尤其

2、在丁二烯粗分離工段，提出了復合乙醇吸收的新方法，很好地實現(xiàn)了丁二烯的粗分離，并有效地避免了副產(chǎn)物乙醛和乙醚在吸收塔頂?shù)呐懦?。對各工段中各主要工藝參?shù)進行了優(yōu)化，在優(yōu)化后的工藝條件下，最終可得純度為99.83wt％的丁二烯產(chǎn)品，符合聚合級丁二烯的質量要求。
　　本文還采用動態(tài)模擬的方法對工藝中的關鍵單元—吸收-解吸系統(tǒng)進行了控制方案的研究，考察對比了三種控制方案。在 CS1的基礎上，CS2將解吸塔塔釜液位由塔釜采出量控制改為由新鮮吸

3、收劑進料量來控制，當原料氣進料量增加10%時，系統(tǒng)的波動時間大大縮短；在CS2的基礎上，CS3為循環(huán)吸收劑進料量和解吸塔塔釜熱負荷增加了前饋控制，當原料氣進料量增加10%時，吸收尾氣中丁二烯含量的波動幅度明顯減小。對比還發(fā)現(xiàn)，對于原料氣進料量減少10%和原料氣中丁二烯摩爾分數(shù)增/減10%的干擾，三種控制方案的控制情況都較好。就以上四種擾動來說，CS3在三個控制方案中最優(yōu)。
　　本文對乙醇法丁二烯工藝流程的開發(fā)與穩(wěn)態(tài)模擬，以及對吸收