石油化工工艺学碳四、碳五馏分及其化工产品生产
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第7章碳四、碳五馏分及其化工产品生产
石油化工工艺学目录碳四、碳五馏分来源碳四、碳五馏分分离丁二烯的生产及下游产品加工正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐工艺甲基叔丁基醚的生产异戊二烯生产 石油化工工艺学随着我国石化行业的快速发展，尤其是乙
烯产量的不断提高，副产品碳四、碳五馏
分的量亦在不断地增加。特别是近些年来
大型乙烯装置投产，裂解碳四、碳五馏分
量成倍增长。本章主要介绍碳四、碳五馏
分的来源、分离技术以及化工利用。
石油化工工艺学第一节碳四、碳五馏分来源热裂解制乙烯联产碳四、碳五炼厂催化裂化制乙烯联产碳四、碳五其它工业来源来源于油田气天然气和 -烯烃联产等途径。
油田气是原油生产过程中的伴生气，其组成为饱电磁铁开关
和烃，碳四的质量分数为1％～7％，可以直接回
收利用，也可做裂解原料。
石油化工工艺学第二节碳四、碳五馏分分离碳四馏分组成结构复杂、烯烃的沸点差又较小、化学性质
比较相似。因而用一般的分离方法难以进行。传统的方法
是用溶剂萃取，将1,3-丁二烯与其它组分分开，然后，用 硫酸吸收法分离异丁烯。但这些方法能耗大、成本高，几
乎已经淘汰。异丁烯和1-丁烯的沸点差仅为0.64℃，因此
用一般的精馏技术很难将其分开。全分离工艺一般采用溶剂通过萃取精馏来分离IP、间戊二 烯和CPD等，工业上常用的溶剂有乙腈ACN、二甲基甲
酰胺DMF、N-甲基吡咯烷酮NMP等。简单分离工艺一
般采用热二聚法分离出双环戊二烯DCPD。
石油化工工艺学2.2 碳五馏分分离技术环戊二烯的分离 1. 加热二聚、精馏分离粗双环戊二烯工艺 2. 加热二聚、萃取分离三种二烯烃工艺 3. 高纯环戊二烯的生产工艺间戊二烯的分离
石油化工工艺学
第三节丁二烯生产及下游产品加工丁二烯（butadiene）通常指1,3-丁二烯（1,3-
butadiene），其同分异构体1,2-丁二烯，至今尚
未发现工业用途。丁二烯微溶于水和醇，易溶于
苯、甲苯、乙醚、氯仿、无水乙腈、二甲基甲酰
胺、糠醛、二甲基亚砜等有机溶剂。丁二烯是一
种非常活泼的化合物，易挥发，易燃烧，与氧气
接触易形成具有爆炸性的过氧化合物及聚合物。
石油化工工艺学丁二烯分子具有共轭双键，易发生加成反应、聚
合反应，是重要的石油化工基础原料，它的最大
用途是生产各种合成橡胶（丁苯橡胶、橡胶、
顺丁橡胶）。此外，丁二烯在合成树脂、合成纤
维以及精细化工产品的合成方面也具有广泛的用
途与价值。
石油化工工艺学3.2 丁二烯的抽提生产原理萃取精馏基本原理萃取精馏是在精馏塔中，加入某种高沸点溶剂，
在溶剂的作用下，使难分离混合物的组分间的相
对挥发度差值增大，从而实现其分离的一种特殊
精馏。这时，所谓的“轻”组分从塔顶蒸出；“重”
组分从塔釜排除。这种精馏过程称为“萃取精馏”。
石油化工工艺学萃取精馏最经典的流程如图7-3所示。萃取精馏最经典的流程由两台塔系组成，萃取精馏塔1上部的一段10块塔板
双向触发二极管左右，是用于回收溶剂的。溶剂不是由塔顶部加入，而
是在距塔顶数块塔板处加入。溶剂入口以下为萃取精馏段。
要分离的混合物A,B，由塔中部加入。“重”组分与溶剂
一起由塔釜出去进入蒸出塔2，在这里将溶剂中的“重”组
分蒸出，即“重”组分与溶剂进行分离，溶剂经过换热冷却
后循环使用。近年来，为了节能，除充分利用溶剂的显热
外，还在流程中做了改进。改进后的新流程如图7-4所示。
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1 2
S
进料
A,B
S+B
蒸汽
B
A
蒸汽
1 2
S
进料
A,B
蒸汽
B
A
S+B
S
图7-3 典型萃取精馏流程图7-4 改进萃取精馏流程
石油化工工艺学萃取精馏的操作特点必须严格控制好溶剂比（即溶剂量与加料量之
比）。萃取剂的进塔温度和含水量对操作都有很大的影
响。维持适合的回流比。被分离组分的进料状态和组分含量变化。
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石油化工工艺学萃取剂的作用及选择选择性高即加入萃取剂后能大幅度地改变被分离组分的
相对挥发度。挥发性小即具有比被分离组分高得多的沸点，且不与其
它组分形成共沸物，以便于分离回收，萃取剂损耗少。萃取剂与被分离组分有足够的互溶度即两者能良好地混
合，使其在每层塔板上都充分发挥萃取剂的作用，且不发
生化学反应。化学稳定性好在高温下不分解，没有腐蚀，无毒或毒性
小，从而使其在生产过程中安全、可靠，有利于环境保护。萃取剂应廉价，来源广泛易得。
石油化工工艺学3.3 丁二烯的抽提生产工艺以碳四馏分为原料抽提生产丁二烯的实质是萃取精馏。目
前，萃取精馏技术在中国石油化工方面应用较为成熟。因
此，萃取精馏在丁二烯抽提生产过程中得到广泛应用。萃取精馏又以萃取剂的不同分为乙腈ACN法、二甲基甲
测试56酰胺DMF法、N-甲基吡咯烷酮NMP法、二甲基乙酰胺
法、糠醛法和二甲基亚砜法。此外还有醋酸铜氨溶液化学
吸收法CAA，它不同于萃取精馏。目前世界上碳四馏分
异丙醇钛
的分离方法以萃取精馏分离占统治地位，而萃取剂又以乙
腈、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮三种为主，因此本小
节仅以ACN法、DMF法、NMP法为主要介绍。
石油化工工艺学丁二烯下游产品丁二烯是重要的石油化工基础原料，它的最大用途是生产
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