丁二烯抽提工艺及其用能水平分析及优化研究

摘要

针对我国丁二烯装置技术水平还远低于国外同类工艺和国内外1，3-丁二烯(1，3-BD)的需求量都逐年增长这一事实，进行丁二烯抽提工艺的对比分析和节能优化研究具有重要的现实意义。本文工作主要包括如下两个方面： 1.对目前国际上较具竞争力的三种1，3-BD 抽提工艺进行了较详细的对比分析，确定了各自的优缺点，指出了可相互借鉴之处。二甲基甲酰胺(DMF)法具有溶剂毒性大、工艺相对复杂、技术经济指标不占明显优势、废渣多、废水生产量大且不易生化处理等缺点。乙腈(ACN)法具有投资少、流程和设备总台数均较DMF短和少.不使用压缩机、无废渣、溶剂廉价易得，缺点是溶剂具有一定的腐蚀性和毒性。N-甲基吡咯烷酮(NMP)法被称之为环保型装置，具有工艺简单、流程短、操作方便、占地面积少、三废少、溶剂无毒、无腐蚀等优点，缺点是无国产技术和溶剂需进口，投资相对大。综合分析认为，在BD的三种抽提方法中，没有一种方法在各方面都占据绝对的优势，ACN法和DMF法虽然国内均有成熟技术，尤其是ACN法目前较适合我国国情，但从长远来看，新建装置易采用环保型的NMP法。 2.运用夹点技术的问题表格法求解过程夹点和最小能量目标，并运用夹点分析技术对某厂乙腈法丁二烯抽提装置换热网络进行了分析，发现其用能不合理的原因是跨越夹点传热和低温热能没有得到有效利用。在夹点分析的基础上，兼顾考虑丁二烯抽提装置已有的换热网络结构，主要通过采用优化工艺参数对换热网络进行了优化，其加热和冷却公用工程较优化前分别减少10.3％和21.8％，基本达到了优化前确定的最低能量目标，较优化前年节约价值为121.2万元，取得显著的节能效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章文献综述

1.1本课题的工业背景

1.1.1 1.3-BD基本性质

1.1.2 1.3-BD市场概况

1.2化工节能概述

1.2.1能源及能源的分类

1.2.2化工节能的潜力

1.2.3化工过程的节能原理

1.2.4化工节能的途径

1.2.5化工节能的基本观点

1.2.6化工生产常用节能技术

1.3换热网络的夹点技术

1.3.1夹点技术原理

1.3.2夹点技术发展

1.3.3夹点技术的应用情况

1.3.4夹点技术在换热网络中的应用

1.3.5对现有装置进行节能分析及优化

1.4本研究课题的主要内容

第二章丁二烯抽提工艺技术经济对比分析

2.1技术水平对比分析

2.1.1生产原理比较

2.1.2工艺流程比较

2.1.3溶剂技术特点比较

2.1.4设备比较

2.1.5技术经济指标对比

2.1.6产品质量比较

2.1.7生产成本比较

2.1.8投资比较

2.1.9环保水平比较

2.1.10长周期安全稳定运行水平比较

2.1.11生产管理的难易程度

2.2三种抽提方法可相互借鉴之处

2.2.1可相互借鉴的内容：

2.2.2应用实例和取得的相应效果

2.3比较结论

第三章 乙腈法抽提丁二烯装置用能分析及优化研究

3.1装置用能现状

3.1.1装置换热系统构成

3.1.2装置总体用能现状

3.2装置现有换热网络现状

3.2.1过程夹点和最小能量目标的计算

3.2.2判断装置用能是否合理

3.3装置用能不合理诊断分析

3.3.1现行换热网络分析

3.3.2由消耗公用工程对象分析

3.4节能优化方案

3.4.1提出改进方案

3.4.2方案可行性对比分析

3.5节能优化措施

3.5.1技术节能

3.5.2管理节能

3.6优化结果与讨论

3.6.1优化后的夹点和能量目标

3.6.2优化后节能效果

3.7小结

第四章结论与展望

4.1结论

4.2展望

4.2.1采用先进工艺技术

4.2.2引进高效节能分壁式技术

4.2.3扩大生产规模，降低装置能耗

4.2.4建立丁二烯生产技术研发基地

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢