煙臺大學碳四分離技術詳解演示文稿目前一頁\總數四十頁\編于十六點優選煙臺大學碳四分離技術目前二頁\總數四十頁\編于十六點1碳四烴綜合利用工業碳四烴來源主要包括

——石油煉制（煉廠碳四）

——

蒸汽裂解生產乙烯/丙烯（裂解碳四）

——天然氣和油田氣回收（回收碳四）

——甲醇制烯烴（MTO）工業碳四因來源不同而組成差異較大催化裂化裝置及乙烯裝置副產的C4餾分中含有丁烷（異丁烷、正丁烷）、異丁烯、正丁烯（丁烯－1、反丁烯－2、順丁烯－2）等六種組分（有時含有少量的丙烯和丙烷），統稱為混合C4。異丁烷 正丁烷 丁烯－1反丁烯－2 順丁烯－2 異丁烯目前三頁\總數四十頁\編于十六點異丁烷目前四頁\總數四十頁\編于十六點正丁烷目前五頁\總數四十頁\編于十六點正丁烯丁烯-1反-2-丁烯順-2-丁烯目前六頁\總數四十頁\編于十六點異丁烯目前七頁\總數四十頁\編于十六點CompanyLogo為了提高C4餾分的綜合利用效率，對C4餾分進行深度、高效分離的研究開發日益受到重視。自1992年以來，煙臺大學丁烯提濃課題組先后進行了碳四烴分離的基礎研究與工程開發研究工作，成功地開發了具有完全自主知識產權的“萃取精餾分離碳四工藝技術”，申請了三項中國發明專利。C4SeparationGroup,ytu目前八頁\總數四十頁\編于十六點三項發明專利：用二甲基甲酰胺溶劑萃取精餾分離丁烷丁烯的方法，ZL99108743.7用甲乙酮混合溶劑萃取精餾分離丁烷丁烯的方法，ZL00136535.5用乙腈混合溶劑萃取精餾分離丁烷丁烯的方法，ZL200510080874.3

目前九頁\總數四十頁\編于十六點CompanyLogo為了提高C4餾分的綜合利用效率，對C4餾分進行深度、高效分離的研究開發日益受到重視。自1992年以來，煙臺大學丁烯提濃課題組先后進行了碳四烴分離的基礎研究與工程開發研究工作，成功地開發了具有完全自主知識產權的“萃取精餾分離碳四工藝技術”，申請了三項中國發明專利。以“10-50萬噸/年的碳四分離工藝軟件包”形式轉讓了國內25家大型石化企業（30套），取得了顯著的經濟和社會效益。C4SeparationGroup,ytu目前十頁\總數四十頁\編于十六點煙臺大學碳四分離技術

已轉讓全國25家化工企業，共計30套裝置新疆天利蘭州石化湖南中創黑龍江山東江蘇泰州上海華誼遼寧河北中捷目前十一頁\總數四十頁\編于十六點碳四分離技術已投產和轉讓在建廠家統計表CompanyLogo目前十二頁\總數四十頁\編于十六點2碳四分離主要難點正丁烷處于丁烯-1和反丁烯-2之間碳四分離主要難點

正丁烷和反丁烯-2沸點只差1.38℃(相對揮發度只有1.04)C4組分及其沸點見下表：組分異丁烷異丁烯丁烯-1正丁烷反丁烯-2順丁烯-2沸點℃-11.73-6.90-6.26-0.50.883.72相對揮發度1.361.211.201.041.000.96異丁烷和異丁烯（丁烯-1）沸點差也較小目前十三頁\總數四十頁\編于十六點3傳統碳四分離工藝采用普通精餾（或精密精餾）進行碳四分離，同時得到較高純度的異丁烷和丁烯，需要較大的能耗（回流比較大）、產品純度和收率也較低。目前十四頁\總數四十頁\編于十六點研究進展NPC法（日石化公司）--普通精餾法Zeon（瑞翁公司）--DMF法EP（歐州專利）EP（歐州專利雙溶劑）--雙溶劑法ACN（乙腈法）KruppKoppers（德國技術）煙臺大學碳四分離技術目前十五頁\總數四十頁\編于十六點3.1NPC法（普通精餾）原料C4i-C401-C4=nC40+2-C4=獲得高純度異丁烷和丁烯-1能耗很大；目前十六頁\總數四十頁\編于十六點3.2Zeon--DMF法原料C4C40<170℃<170℃S+C4=(少)C4=常壓采用DMF萃取劑三塔流程，需要使用氣體壓縮機，投資和能耗均較大；目前十七頁\總數四十頁\編于十六點3.3EP原料C4C40150~170℃170℃SC4=+3~6%SS+3~5%C4C4=30~60℃120～150℃常壓采用DMF萃取劑三塔流程，需要使用氣體壓縮機，投資和能耗均較大；目前十八頁\總數四十頁\編于十六點3.4EP(雙溶劑)140～170℃原料C4C40150~170℃S1S2S1＋S2C4=S1＋C4=常壓第二溶劑常壓由塔頂蒸出，能耗較大；目前十九頁\總數四十頁\編于十六點3.5ACN法原料C4C40C4=ACNACN五塔流程，設備投資和操作費用均較大，且產生廢水，乙腈溶劑有毒。目前二十頁\總數四十頁\編于十六點溶劑：1.嗎啉2.嗎啉＋N-甲酰嗎啉該技術的不足之處:(1)混合嗎啉溶劑粘度和表面張力較大、沸點較高，對C4烴溶解能力差，導致了萃取精餾塔內傳質傳熱效果較差、易發泡，萃取精餾塔操作不易穩定；(2)汽提塔的釜溫高達210℃以上(0.4MPa)，需要使用高溫導熱油供熱，能耗較大；(3)混合嗎啉溶劑中低沸點物嗎啉呈堿性，為了確保后續水合反應催化劑的活性，要求產品正丁烯中嗎啉含量小于1ppm，故需增設水洗塔用以脫除微量嗎啉，因此，KruppKoppers公司的技術實質上也是三塔流程。3.6KruppKoppers法原料C4C40SC4=S＋C4=溶劑210℃目前二十一頁\總數四十頁\編于十六點溶劑：甲乙酮與N-甲酰嗎啉混合物3.7煙臺大學丁烯提濃技術原料C4C40SC4=S＋C4=溶劑160℃目前二十二頁\總數四十頁\編于十六點4煙臺大學萃取精餾分離碳四工藝蒸汽噸/噸原料循環水噸/噸原料電度/噸原料0.8~1.15~5050~60注：1.公用工程用量與原料和產品純度有關

2.循環水和電的用量與塔頂冷凝器采用空冷還是水冷有關公用工程用量Product:iButane,nButane,Butene,etc.目前二十三頁\總數四十頁\編于十六點Product:Butanes&ButylenesProduct:C3,iButane,nButane,Butene,etc.目前二十四頁\總數四十頁\編于十六點生產高純異丁烷、正丁烷、丁烯框圖目前二十五頁\總數四十頁\編于十六點5“煙臺大學萃取精餾分離碳四工藝”特點產品純度能耗原料要求對C4原料組成有較高的適應性，適應于異丁烷濃度為5～70%(wt),正丁烷濃度為5～70%(wt)，丁烯濃度為30～90%(wt)的混合C4原料。能夠在本單元分離得到普通精餾（或精密精餾）很難同時得到高純度異丁烷、正丁烷、丁烯產品（根據需要產品純度可達95～99%，收率可達90～95%）。比普通精餾（或精密精餾）技術節能。以達到純度為95%以上的異丁烷為例，本技術的能耗僅為普通精餾的1/3左右。目前二十六頁\總數四十頁\編于十六點5“煙臺大學萃取精餾分離碳四工藝”特點工藝優勢溶劑特點C4利用率丁烷（或丁烯）的利用率較高。可根據實際裝置情況，考慮回收利用后續裝置排放的較高含量的丁烷（或丁烯）馳放氣（如正丁烯水合生產甲乙酮裝置、丁烯異構化生產MTBE裝置和異丁烷脫氫生產丁基橡膠裝置），提高了丁烷（或丁烯）的利用率和后續產品的生產能力。該技術的汽提塔塔釜操作溫度（壓力為0.4MPa（G））為160℃左右（嗎啉溶劑體系為210℃左右），明顯節省了能量和延長溶劑使用壽命。可用中壓水蒸汽加熱，無需用高溫導熱油供熱，可減少設備投資。總的能耗和溶劑消耗較低。采用的萃取精餾混合溶劑具有高效、無腐蝕、毒性小、粘度小、沸點和凝固點適中、化學穩定性和熱穩定性好、便于穩定操作和環境保護。溶劑比（溶劑與C4原料質量比）為10～15。該技術具有自主知識產權(三項專利)工藝先進、流程簡單、能量消耗低、產品純度和收率高、溶劑使用性能良好并且不需頻繁再生、裝置操作彈性大已在國內多套石化企業的工業裝置上予以證實。與嗎啉體系對比（1）溶劑體系的粘度和表面張力分別較混合嗎啉溶劑體系降低，提高了萃取精餾塔內的傳質效率和傳熱效率，減少了塔內發泡現象，操作穩定。（2）溶劑體系呈中性，對后續單元催化劑影響較小（而混合嗎啉溶劑體系中嗎啉為含氮化合物且呈堿性）。（3）溶劑體系的凝固點可達-40℃以下（混合嗎啉溶劑體系的凝固點為9℃）,不易堵塞設備、儀表、管件、閥門，一般地區無需蒸汽伴熱，節省能量。（4）溶劑再生次數明顯低于混合嗎啉溶劑體系，可節省再生消耗的蒸汽、冷卻水和電力，且溶劑損耗量也隨之降低。（5）溶劑的成本低、毒性小，有利于勞動衛生和環境保護，且可以節省溶劑的初次填裝費用。

目前二十七頁\總數四十頁\編于十六點6應用案例提濃正丁烯生產甲乙酮應用1目前二十八頁\總數四十頁\編于十六點應用2分離高純丁烯和異丁烷生產MTBE和丁基橡膠框圖目前二十九頁\總數四十頁\編于十六點應用3-1由丁烯裂解生產丙烯、乙烯和MTBE框圖目前三十頁\總數四十頁\編于十六點CompanyLogo目前三十一頁\總數四十頁\編于十六點應用2—異構化

生產MTBE（1）目標產品：MTBE，現有產能514萬噸，其中經異構化工藝的88萬噸碳四分離工藝：兩塔流程碳四分離原料要求：醚后碳四碳四分離產品要求：丁烯純度＞95%，含氧化合物＜300ppm，含氮化合物＜1ppm，硫＜10ppmCompanyLogo目前三十二頁\總數四十頁\編于十六點應用2—異構化

生產MTBE（2）目標產品：MTBE碳四分離工藝：兩塔流程碳四分離原料要求：醚后碳四C4原料中丁烯含量較高（如裂解C4）時可以采用本工藝CompanyLogo目前三十三頁\總數四十頁\編于十六點應用2—異構化+異丁烷脫氫

3.MTBE/TBA/橡膠（a）目標產品：MTBE、TBA、橡膠等碳四分離工藝：三塔流程碳四分離產品要求：丁烯純度＞95%，其它指標同上；異丁烷純度＞95%CompanyLogo目前三十四頁\總數四十頁\編于十六點應用2—異構化+異丁烷脫氫

3.MTBE/TBA/橡膠（b）目標產品：MTBE、TBA、橡膠等碳四分離工藝：兩塔流程碳四分離產品要求：丁