NMP法工藝流程：裂解碳四汽化后進入主洗塔底部，含水的N-甲基吡咯烷酮萃取劑進入該塔塔頂下的幾塊塔板處，丁二烯和更易溶解的組分及局部丁烷、丁烯被吸收，抽余碳四從塔頂出裝置。主洗塔底部的富溶劑進入精餾塔，在該塔中，溶劑吸收的丁烷丁烯被更易溶的丁二烯-1,3、甲基乙炔和碳四炔烴置換出來，含有碳四炔烴和甲基乙炔的丁二烯-1,3物流，從精餾塔的側(cè)線以氣態(tài)排出，進入后洗塔。在后洗塔中，用新鮮溶劑進行萃取，比丁二烯-1,3更易溶解的組分進入溶劑中，粗丁二烯由后洗塔頂離開，并進入冷凝器，液化后進入蒸餾工段。后洗塔塔釜的富溶劑返回精餾塔的中段。精餾塔塔釜的富溶劑經(jīng)加熱后在塔釜閃蒸進行局部脫氣，進入脫氣塔，在較低的壓力下脫除烴類，并控制水平衡，除少量碳四炔烴從側(cè)線離開脫氣塔外，其余脫除的烴類經(jīng)過冷卻塔進入循環(huán)壓縮機，返回精餾塔底部。離開后洗塔的粗丁二烯物流中的雜質(zhì)，在蒸餾工段予以脫除。在第一蒸餾塔中脫除甲基乙炔，在第二蒸餾塔中脫除丁二烯-1,2和碳五，由第二蒸餾塔的塔頂?shù)玫蕉《?1,3產(chǎn)品。約為總?cè)軇┝?.2%的汽提后的溶劑進入加熱的攪拌釜中，該釜在真空下操作，溶劑從頂部蒸出，經(jīng)冷凝得到再生溶劑，循環(huán)使用，釜底殘渣作為廢物排出。NMP法的根本流程與DMF法相同。其不同之處在于溶劑中含有5%～10%的水，使其沸點降低，有利于防止聚合物生成。二級乙腈法的生產(chǎn)過程根本與DMF法相同，其不同之處在于采用含水10%的溶劑，因乙腈沸點低，又與丁二烯形成共沸物，所以須增設(shè)水萃取回收并提濃乙腈的系統(tǒng)。乙腈法具有萃取劑易于獲得，工藝可靠，能阻止雙烯烴熱聚，工藝流程中不需要壓縮機等優(yōu)點。但由于乙腈沸點低，蒸汽壓較高，運轉(zhuǎn)過程中損失較大。毒性也較大。3.1產(chǎn)品質(zhì)量〔主要指標〕

表3-1-1NMP法、DMF法及CAN法丁二烯產(chǎn)品主要指標比較表項目NMP法DMF法ACN法設(shè)計值保證值設(shè)計值保證值設(shè)計值保證值丁二烯純度（wt％）≥99.7≥99.7≥99.7≥99.5*≥99.5≥99.5總?cè)玻?0-6）≤20≤20≤20≤20≤20≤50VA（10-6）≤5≤5≤5≤5≤5≤5水值（10-6）≤20≤20≤20≤50**≤20≤20注：*：實際值大于99.5%可以滿足下游裝置的要求，因此運行時采用此值。

**：化驗分析水值≤50〔10-6〕。實際水值≤20〔10-6〕。滿足下游裝置要求。序號項目N-甲基吡咯烷酮NMP二甲基甲酰胺DMF乙腈ACN150℃時的相對溶解度

對1，3-丁二烯111對順丁烯-21.631.561.43對1，2-丁二烯0.740.720.73對丁烯-10.420.420.482沸點，℃純?nèi)軇?0515382含10%的水128－773選擇性（40℃）1.661.601.434閃點，℃915825分子量9973416粘度（25℃），mPa·s1.6660.8020.3277比重（25℃），g/cm31.02790.94390.77668空氣中爆炸范圍，%1.3～9.82.2～163～169水溶液的腐蝕性無有無10空氣中最高允許濃度，mg/m310010311毒性（LD50值），mg/kg5000～1500050～50005～50A.溶劑的選擇性愈大，溶劑和原料的用量比愈小，能耗愈小。又由于在生產(chǎn)中采用的是溶劑和原料的重量比，NMP分子量最大，兩種因素都影響了這三種工藝的溶劑和原料的重量比。目前工業(yè)裝置采用不同的理論板數(shù)時，溶劑和原料的重量比是NMP10，DMF8，ACN7。B.萃取蒸餾的塔板效率和物料的粘度成反比，所以萃取蒸餾的塔板效率，ACN最高，DMF次之，NMP最低。C.為降低丁二烯和炔烴自聚的可能性，應(yīng)盡一切可能降低系統(tǒng)溫度。對ACN和NMP來說，含10%的水可顯著降低溶劑沸點，這三種工藝實際的解吸塔塔底溫度是：DMF163℃，NMP148℃，ACN130℃。烴類溶劑濃度70%溶劑濃度（無水）100%ACN(含水）DMFNMP(含水）ACNDMFNMP正丁烷2.632.442.293.133.433.661-丁烯1.781.821.801.922.172.38反-2-丁烯1.491.481.421.591.761.90順-2-丁烯1.301.301.301.451.561.63丙炔1.120.971.131.000.700.8061,3-丁二烯1.001.001.001.001.001.001,2-丁二烯0.7280.7000.7120.7310.7200.7371-丁炔0.4680.4750.4890.4810.4240.418乙烯基乙炔0.4030.3550.3250.3890.2290.20850℃時C4餾分在三種溶劑中相對揮發(fā)度比較見表3-2-2。注:混合物中主要含有丁烯和丁二烯(比例為1:1)。

從上表可見，在C4餾分無限稀釋情況下〔接近于第一萃取塔操作條件〕，比丁二烯輕的組分容易脫除的順序為NMP>DMF>ACN。在C4餾分30%情況下〔接近于第二萃取塔操作條件〕，比丁二烯重的組分容易脫除的順序也為NMP>DMF>ACN。相對來說，NMP溶劑對萃取精餾操作是最適合的，其次是DMF，ACN最差。一種溶劑的各種性能對工藝的影響有正面的也有反面的，不能只從其選擇性和溶解度來判斷該工藝的優(yōu)缺點，從目前的性能比較來看三種溶劑的性能都能滿足萃取精餾的要求。指標國內(nèi)國外上海石化燕山石化獨山子北京東方吉化齊魯石化DMFACNNMP技術(shù)或生產(chǎn)商引進DMF引進DMF引進NMP引進NMP引進ACN引進ACNZEONJSRBASF生產(chǎn)規(guī)模（萬t/a）5.05.62.73.03.03.0丁二烯收率(%)98.198.7997.1791.6098.2993.0098.198.2499.00溶劑消耗(kg/t)2.900.951.551.874.000.840.400.25冷卻水消耗(t/t)296295223334203196102230182電耗(kWh/t)1241462752307710810064178蒸汽消耗(t/t)1.923.732.302.512.663.701.801.851.66綜合能耗(t/t)0.210.3160.280.2680.2540.243設(shè)備相對臺數(shù)125>100100溶劑相對價格1<12.5C4中丁二烯含量的適用范圍15~60%任何濃度可開車負荷范圍50~100%0~100%再生溶劑占總?cè)軇┍壤?.35%0.2%連續(xù)運行時間1~2年4年3.4.1運行周期：DMF法一般國內(nèi)可運轉(zhuǎn)1年，在揚子石化，現(xiàn)有DMF法裝置在日常精心維護和操作情況下，可運行3年。NMP法運轉(zhuǎn)周期可達4年。國內(nèi)現(xiàn)有NMP法裝置運行周期為1年。ACN法運轉(zhuǎn)周期可達3年。3.4.2裝置操作難易程度：NMP法共有10個塔，與DMF法所用塔數(shù)相同。NMP法采用一臺一段螺桿壓縮機，DMF法為二段螺桿壓縮機。NMP法溶劑凈化系統(tǒng)比DMF法簡單。NMP法設(shè)備總臺數(shù)比DMF法少，操作和維修相對容易。

3.4.3系統(tǒng)最高壓力和最高溫度：NMP法最高壓力為0.6MPaG，為脫甲基乙炔塔，DMF法最高壓力也為0.6MPaG，是丁二烯氣體壓縮機二段出口壓力。NMP法最高溫度為148℃，DMF法最高溫度為163℃，系統(tǒng)溫度低對抑制丁二烯聚合有利。3.4.4溶劑損耗：NMP法溶劑損耗設(shè)計值和保證值均為0.25kg/t丁二烯。ACN法溶劑損耗為丁二烯。現(xiàn)有DMF法，溶劑損耗1.0kg/t丁二烯左右。3.4.5化學清洗：NMP法每次停工都要進行化學清洗。DMF法在原始開工時也需進行一次全面徹底的化學清洗，每次停工只對分餾局部進行化學清洗。項目NMP法（設(shè)計值）DMF法（實際值）廢水(kg/t)75.6320廢渣(kg/t)0.225（50%溶劑殘渣，50%水）1.1（100%焦油）廢氣(kg/t)97.295.4表3-5-1NMP法與DMF法工藝三廢排放主要指標比較注：1.廢水和廢氣為連續(xù)排放量。2.廢氣量的差異是由原料組成不同引起的。3.DMF法的實際值丁二烯抽提〔二〕實際數(shù)據(jù)。項目ACNDMFNMP裝置能力（萬噸/年）4.04.95.0固定資產(chǎn)投資（萬元）44331345513946原材料成本（元）2992.63169.63348.0公用工程成本（元）256.3109.0162.9可變成本合計（元）3248.93278.63510.9折舊費（元）128.5338.2343.5序號項目DMF法NMP法ACN法1裝置規(guī)模一般較大較小2產(chǎn)品質(zhì)量較好較好一般3溶劑價格一般較高較低4溶劑消耗較高較低一般5動力消耗較低較低較高6環(huán)保要求一般易達到不易達到7國產(chǎn)化程度較高未國產(chǎn)化一般8運行周期一般較長一般9裝置投資一般一般較低10產(chǎn)品收率較高較高一般序號項目評價1技術(shù)先進性目前世界上先進的抽提方法之一2技術(shù)適用性國內(nèi)已引進4套裝置，適用性強3技術(shù)可靠性工藝成熟，可靠性高4