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摘要：随着化工行业的不断发展，丁二烯生产技术也取得了较大的进步，本文介绍了丁二烯的技术进展及具体的应用情况以及未来丁二烯的发展趋势，提出了三种方法来改进丁二烯的制造方法及经济效益。
关键词：丁二烯；生产技术；应用；发展；
前言
经济的不断发展使得化工行业发展迅速，对于制造丁二烯来说，无论是生产的技术或是采用的设备质量都有所提高。丁二烯是一种至关重要的化工产品，可以发生聚合及加成等化学反应，主要用于生产橡胶等，在化工企业中应用较为广泛。丁二烯目前的生产技术有待提高，对生产装置进行改造，这些改造的技术及更换的零部位将会提高生产的效率及质量，对于产品质量影响很大，增加了生产装置的使用寿命。
一、我国丁二烯生产的发展历程
我国生产丁二烯相继经历了酒精接触分解法、丁烯（烷）氧化脱氢法和蒸汽裂解制乙烯联产C4抽提分离法等3个发展时期。我国最早采用前苏联以粮食酒精作原料的酒精接触分解法生产丁二烯，该方法因工艺落后，20世纪80年代初已被淘汰。丁烯氧化脱氢法由于受原料制约，多数厂家也已经改产。目前我国丁二烯生产全部采用抽提法，其生产装置主要与乙烯装置配套，生产原料来自乙烯裂解装置副产的混合C4馏分，生产工艺包括ACN法（乙腈法）、DMF法（二甲基甲酰胺法）和NMP法（N-甲基吡咯烷酮法）3种。ACN、DMF和NMP法的原理基本相同，主要为溶剂萃取精馏，溶剂分别为乙腈、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮。主要生产过程为加入大量的沸点远高于C4烃的萃取精馏溶剂，使得混合C4馏分各组分间的相对挥发度显著增大，经过两级萃取精馏除去C4馏分中的丁烯、丁烷及C4炔烃，得到粗丁二烯，再经两级普通精馏除去C5、丙炔等轻重组分，最终得到丁二烯产品。
二、具体应用
1.乙腈法（ACN法）
该方法由美国壳牌公司（SHEL）开发，在1956年实现工业化。目前利用ACN法生产丁二烯主要以美国壳牌公司（SHELL）、日本合成橡胶公司（JSR）和意大利SIR公司为代表。美国壳牌公司的ACN工艺以含水质量分数为10%的ACN（乙腈）为溶剂，包括萃取、闪蒸、压缩、高压解吸、低压解吸、溶剂回收等生产单元；日本JSR工艺以含水质量分数为10%的ACN为溶剂，采用两段萃取精馏，其中第一萃取精馏塔由2个塔串联而成，如图1所示；意大利SIR工艺以含水5%的ACN为溶剂，采用氨洗塔、第一萃取精馏塔、第二萃取精馏塔、脱轻塔和脱重塔5塔流程。目前，我国的乙腈法生产装置经多次改造和扩建，单套生产能力已由原来的1.25万t/a提高到4.0万t/a。至2010年年底，我国利用ACN法共建成15套丁二烯抽提生产装置，均为我国自行研究开发的技术，其中青岛伊科思技术工程有限公司与中国石油吉林石化公司有机合成厂合作开发的节能型的QJ-ACN技术是国内ACN法生产的技术代表。我国QJ-ACN技术对原传统工艺进行了较大改造。主要特点为采用一定量的流程集成、热集成和复杂塔技术，对操作参数进行了优化，降低了综合能耗和生产成本，装置可连续运行2年以上，最长达到30个月。丁二烯产品收率和纯度分别达到98%和99.5%以上，吨产品蒸汽消耗率降低到2.2t以下，各项经济技术指标已达到国际先进水平。
2.二甲基甲酰胺法（DMF法，又称GPB法）
该方法由日本瑞翁公司（ZEON）开发并于1965年实现工业化。生产工艺包括第一萃取蒸馏、第二萃取蒸馏、精馏和溶剂回收等4个工序。该工艺主要特点为蒸气压低，溶剂不易与碳四烃形成共沸物，易于精制和回收；流程无侧线，操作容易，分离效果好；添加化学品较多，设备台数较多，占地面积大；电耗较高；溶剂毒性相对较大，不易生化处理，焦油外排污染较重。
我国1976年首次由中石化北京燕山石化公司从日本引进一套采用DMF法、年产4.5万t/a的丁二烯装置。随后，中国石油大庆石化、中国石化齐鲁石化、中国石化上海石化、中国石油抚顺石化、中国石化广州石化、中国石化杨子石化陆续引进包括乙烯装置在内的6套装置，经过消化吸收，建成投产了多套国产化装置，单套生产能力约5.0万t/a。至2010年年底，我国利用DMF法共建成15套丁二烯抽提生产装置，其中7套采用引进技术，其余采用我国自行开发或改进的技术。
3.N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）
该方法由德国巴斯夫公司（BASF）开发并于1968年实现工业化。生产工艺主要包括萃取蒸馏、脱气和蒸馏以及溶剂再生工序。该工艺主要特点是设备总台数较少，流程短，占地面积小且分离效果好，溶剂稳定性好，运转周期长，三废排放量少和综合能耗较高等。我国于1995年首次由北京东方石化公司从德国引进一套采用NMP法、年产3.0万t/a的丁二烯装置，同年，中国石油独山子石化公司引进一套2.75万t/a的装置，这2套生产装置均为技术设备成套引进。此后，采用部分引进（如引进基础设计部分等）或成套引进的方式，上海赛科石化、蓝星天津石化分别建成投产及在独山子石化新增投产了丁二烯装置。至2010年底，我国已有5套NMP法生产装置，均采用德国BASF公司的技术。目前正在进行不断消化、吸收和改进。
三、丁二烯生产技术未来发展方向
1.加强对现有生产装置的技术改造
将丁二烯的生产装置进行升级改造，提升装置的整体性能，降低了能量消耗及物资消耗，有利于节约成本，提高了生产企业的经济效益。针对性的对生产丁二烯的设备进行技术改造，由企业协调设备管理部门及使用部门共同来协商设备改进的技术措施，对需要改进的具体部位或是更换零部件进行设计及进行设计，并加工出来，与实际的生产需要密切结合。同时，利用原有设备的基础部件进行设备技术改造可以节省节省时间和费用，从而获得更大的经济效益。许多企业也通过其他的方法来提高丁二烯的生产技术，例如齐鲁石化将塔板间距进行加工，增加每个塔板的间距，从而使得萃取塔的生产效率大大增加；大庆石化采取的方式是给萃取塔增加对个筛孔，以此增加生产量。
2.采用丁烯氧化脱氢生产丁二烯
如今生产丁二烯的成本越来越高，原油的价格也在不断的波动，萃取丁二烯的技术还有待提高，所以如果要对这类设备装置进行新建或是扩建应该进行仔细的考虑。可用丁烯氧化脱氢来萃取丁二烯，采用丁烯氧化脱氢不仅可以带来技术创新，同时也可以节约成本。丁烯氧化脱氢作为萃取丁二烯的原材料能够确保更高的产品质量，降低发生质量问题的概率。
3.不断提高产品质量，降低生产成本
萃取丁二烯的过程中工作较多，包括配置萃取溶液及定量测量等工作，根据作用的不同具体的工作也不相同，但每项任务应该保质保量的完成。同时在工作现场应该有相应的管理制度，工作人员在操作过程中的应该按照相关标准进行操作，按照规范进行工作丁二烯的质量会有较高的保证。采取价格较低的材料进行丁二烯的萃取实验，降低生产成本。
结束语
本文对丁二烯生产技术进行了简单的介绍，并简单提及了丁二烯生产技术的应用以及其在国内外的发展情况，重点对丁二烯未来的发展给出三点建议∶提高现有的生产装置的技术；采用丁烯氧化脱氢生产丁二烯；不断提高产品质量，降低生产成本的通病问题。通过这三方面建议来提高丁二烯的发展空间。
参考文献：
［1］袁霞光．丁二烯生产技术进展［J］．当代石油化工，2011，196（4）：25－28．
［2］中国合成橡胶工业协会．丁二烯生产技术交流年会论文集［C］．北京：国务院国有资产监督管理委员会行业协会，2009．