[发明专利]一种1,3-丁二烯深度脱水纯化工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工工艺过程技术领域，尤其是涉及一种1,3-丁二烯深度脱水纯化工艺。

背景技术

1,3-丁二烯是生产合成橡胶及合成树脂的最主要原料。航空航天、深海探测、极地考察等领域中对橡胶制品的要求极为严格，必须采用高品质的橡胶加工而成。在高级合成橡胶(如丁苯橡胶、丁腈橡胶)的工业生产中，对参与聚合反应的1,3-丁二烯单体纯度要求十分苛刻，否则会严重影响合成橡胶的品质。

合成橡胶生产企业往往需要外购单体，对于工业级1,3-丁二烯单体的合格品，国家标准给出的允许含水量为300ppm，二聚物残留量为1000ppm。高品质合成橡胶工艺中对1,3-丁二烯单体的杂质含量有更为严格的要求(含水量不超过0.1ppm，二聚物含量不超过500ppm)。若对1,3-丁二烯单体供应商提出以上要求，不但会大幅增加原料供应价格，而且还需保证产品在运输过程中的污染问题，对储运过程的技术要求极为苛刻。为解决以上问题，大多数合成橡胶生产企业会外购价格较低的工业级1,3-丁二烯单体，在进行聚合反应前在本厂内对外购的1,3-丁二烯原料进行深度脱水纯化，使其纯度达到聚合工艺要求后再送至下游聚合单元进行反应。

发明内容

本发明的目的是针对目前高品质合成橡胶行业的生产过程，提供了一种1,3-丁二烯深度脱水纯化工艺。工艺操作简单，分离精度高，便于普及推广，有效控制1,3-丁二烯单体中水含量和二聚物含量，保证了聚合反应的产品质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种1,3-丁二烯深度脱水纯化工艺，包括以下步骤：

将含有微量水分及少量1,3-丁二烯二聚物(1000ppm)的1,3-丁二烯原料预热至泡点后首先进入脱水塔，在脱水塔中脱水，所述脱水塔的理论塔板数为35～45，进料位置为塔顶，操作压力为0.35～0.50Mpa，在此压力下水和1,3-丁二烯会形成二元最低共沸物，可采用常温的循环冷却水作为冷却介质，节约公用工程设施的投资和操作费用，水分子以共沸物形式由塔顶被蒸出，塔釜得到深度脱水的1,3-丁二烯及二聚物。

所述脱水塔的釜液送至纯化塔，除去1,3-丁二烯二聚物，所述纯化塔的理论塔板数为24～30，进料位置为第15～18块理论塔板，操作压力为0.35～0.50MPa；

其中，所述微量水分是指水分含量为200ppm-400ppm，所述少量二聚物是指二聚物的含量为900ppm-1100ppm。

进一步的，所述脱水塔操作温度为40.5℃～50.8℃，此温度为水和1,3-丁二烯在压力为0.35～0.50MPa时的共沸温度。

进一步的，所述脱水塔顶气相产品经冷凝后进入设有分层隔板的回流罐，经液-液分层后，下层水相排入污水系统，上层油相作为回流被送回脱水塔顶部，所述脱水塔的操作回流比为85～120，在此回流比下操作，可保证产品中水含量不高于0.1ppm，既满足分离要求，又维持了最小的物料循环量，最大限度的降低能耗。

进一步的，所述分层隔板的高度为回流罐总高度的60％～70％，所述脱水塔的回流罐内设有界面计，用于监测油水相界面。一般情况下，精馏塔塔顶回流罐中的液体通常会有一定的停留时间，而本工艺中脱水塔的回流罐内设置有分层隔板，利于液液分层，能够有效避免较轻的1,3-丁二烯排出，保证1,3-丁二烯的回流量，避免了原料的损失，优选的，液体在所述脱水塔的回流罐中的停留时间在10～15分钟。

所述脱水塔外设有脱水塔冷凝器、脱水塔回流罐、脱水塔回流泵和脱水塔釜液输送泵及输送管路；

所述纯化塔外设有纯化塔冷凝器、纯化塔回流罐、纯化塔回流泵、纯化塔釜液输送泵及输送管路；

进一步，纯化塔回流泵同时作为1,3-丁二烯产品的出料泵；

进一步，纯化塔釜液输送泵将纯化塔釜液送至重组分处理单元。

进一步的，在所述脱水塔顶部气相管线加入对叔丁基邻苯二酚作为阻聚剂，所述阻聚剂防止1,3-丁二烯单体在脱水及纯化过程中发生聚合。

进一步的，所述阻聚剂由计量泵输送并控制添加量与所述脱水塔进料量的比值为2X10^-4～4X10^-4，此加入量既可有效控制1,3-丁二烯单体的自聚，同时又不影响产品纯度。