年产3万吨高纯异丁烯项目

目录绪论 41.1我国乙烯工业的开展概述 41.2碳四组分综合利用的现状 5丁二烯 61.2.2高纯异丁烯 61.2.3正丁烯 6水合法生产仲丁醇 6正丁烯制甲乙酮 7正丁烯和乙烯易位制丙烯 7正丁烷 7异丁烷 7碳四馏分回炼增产乙烯、丙烯 8芳构化制取芳烃 8催化裂解制乙烯、丙烯 8参考文献 9工程可行性论证篇第1章工程总论 151.1工程情况 15工程名称 15工程法人 15企业性质 15工程拟建地点 15企业名称 15工程简介 15编制依据 151.1.8编制原那么 151.2工程背景 161.2.1工程投资的必要性 161.2.2工程投资的意义 171.2.3工程投资的可能 18国内外市场供求情况 18产品市场开展预测和盈利前景 25建厂条件 26资源、原材料供给情况 26参考文献 26第二章产品特性 282.1高纯异丁烯的物化性质 282.2高纯异丁烯的毒性、平安、贮存及运输 292.2.1高纯异丁烯的毒性 292.2.1.1健康危害 292.2.1.2毒理学资料及环境行为 292.2.2高纯异丁烯的平安 302.2.2.1泄漏应急处理 30防护措施 30急救措施 30灭火方法 302.2.3高纯异丁烯的包装、贮存及运输 312.3高纯异丁烯的质量标准 32参考文献 32第三章产品市场供求预测 333.1国外市场需求预测 33美国高纯异丁烯市场需求预测 33西欧高纯异丁烯市场需求预测 34日本高纯异丁烯市场需求预测 343.2国内市场需求预测 35参考文献 38第四章高纯异丁烯的工艺方案 394.1异丁烯生产工艺开展概述 394.2现行异丁烯的生产工艺及其分析 40硫酸吸附法 40催化水合法 40MTBE裂解法 41普纯异丁烯生产工艺 41高纯异丁烯生产工艺 41叔丁醇法 42吸附别离法 42异构化法 424.3经济比拟 434.4异丁烯生产后处理方法 44吸收状况 44甲醇回收情况 47参考文献 47第五章原料、辅助材料及催化剂的供给 485.1原料 485.2产品 51产品规格 51产品销售 52第六章厂址的选择 556.1概述 556.2厂区选择根本原那么 556.3建厂条件 56厂址的地理位置、地形及地貌概况 56建厂地区的自然条件 60建厂地区的社会经济现状 63建厂地区的交通运输状况 64建厂地区的公用资源条件及生产配套 656.4厂址方案 67建厂地区多个具体厂址的比拟与选择 67厂址的交通运输状况 68厂址的区域优势 69第七章企业组织 737.1生产组织结构 737.2企业工作制度 737.3生产车间及辅助车间的划分 747.4人员配备及生产班制策略 747.5员工招聘和培训规划 75员工招聘规划 75招聘规划 77第八章投资估算和资金筹措 798.1编制依据 798.2编制方法 808.3工程总投资估算 80固定资产投资总额 80工程费用 80锅炉和压力容器检验费 85无形资产费用 86递延资产费用 86预备费用 87工程固定资产总投资汇总 888.3.3流动资金的估算 908.3.4固定资产投资方向调节税估算 91建设期贷款利息 91工程总投资 918.4资金筹措 92固定资产投资资金来源 92还款方式 92流动资金来源 92第九章财务与敏感性分析 959.1估算依据 959.2本钱的估算 95生产本钱 95直接材料费及燃料动力费 95职工工资估算 97制造费 99管理费 99财务费 100销售费 1009.3生产本钱估算表 1009.4财务评价 101财务评价的依据和说明 101税金估算 102现金流量表 1049.5财务分析 106静态指标 106动态指标 1069.6不确定分析 107盈亏平衡分析 107敏感性分析 1089.7社会效益的评价 109工程坚持“以人为本〞 110工程注重全面性 110工程可持续开展 110环境保护和生态平衡的影响 110工艺流程篇第十章工艺模拟设计 11410.1设计目标 11410.2工艺路线分析 11410.3MTBE合成工段 115工艺流程简介 11510.3.2MTBE合成ASPENPLUS模拟 11610.3.2.1生产MTBE的适宜反响条件 116需要输入的主要参数 118MTBE合成工段物料汇总表 12410.4MTBE裂解工段 12410.4.1工艺流程简介 12410.4.2MTBE合成ASPENPLUS模拟 12610.4.2.1裂解MTBE的适宜反响条件 126MTBE裂解ASPENPLUS模拟的具体数据 127需要输入的主要参数 12710.4.3MTBE裂解工段物料汇总表 137第十一章物料衡算与能量衡算 13811.1物料衡算 138概述 138理论根底 138MTBE合成工段的物料衡算 139MTBE裂解工段的物料衡算 144其他设备情况 15011.2热量衡算 152概述 152理论根底 15311.3MTBE合成工段的能量衡算 15411.4MTBE裂解工段的能量衡算 158第十二章换热网络集成说明 16312.1概述 16312.2换热网络集成 16312.2.1物流信息提取 16312.2.2全局能量分析 16412.3换热网络的设计和优化 166换热网络的初步设计 16712.3.2换热网络的优化 167第十三章仪表及自动控制 16913.1仪表的设计选型原那么 16913.2主要仪表 170压力测量仪表 170流量测量仪表 170温度测量仪表 171液位测量仪表 17113.3自动控制系统选择 17213.4控制室布置 17313.5设备控制 173泵的控制 173换热器的控制 175储罐的控制 176塔的控制 17713.6阀门的选型 179调节阀 180开关阀 180球阀 180特殊阀门 181设备设计篇第十四章甲醇初馏塔的设计 18514.1塔设备选型 18514.2设计标准 18514.3塔设备的设计目标 18514.4塔设备类型及选择 18614.4.1与物性有关的因素 18614.4.2与操作条件有关的因素 18714.4.3其他因素 18714.5塔板选择 18814.6塔设备的选择 19014.7塔板选择 19114.8甲醇初馏塔的工艺参数 19214.8.1AspenPlus模拟气液负荷的计算 19214.8.2塔的计算 19714.8.2.1塔高的计算 19714.8.2.2塔板数和操作参数 19814.8.2.2.1塔板的计算 19814.8.2.2.2塔板设计 203流体力学校核 20514.8.2.3塔板阻力的计算和校核 20614.8.2.4降液管液泛校核 20714.8.2.5液沫夹带量校核 20914.8.2.6液体在降液管中停留时间校核 21114.3塔板的负荷性能图 21214.3.1过量液沫夹带线关系式 21214.3.2液相下限线关系式 21414.3.3严重漏夜线关系式 21514.3.4液相上限线关系式 21614.3.5降液管液泛线关系式 21814.4塔板设计结果 22214.5精馏塔接管尺寸 22314.5.1液流管 223塔顶出料管 22414.6塔设备设计计算程序及步骤 22414.6.1材料选择 22414.6.2塔体和风投壁厚设计 225塔设备质量载荷计算 225自振周期计算 22714.6.5风载荷与弯矩计算 22914.6.6最大弯矩 232塔设备压力试验时的应力校核 233裙座轴向应力校核 234根底环设计 236地脚螺栓计算 23714.7计算结果 238参考文献 239第十五章换热器的设计 24015.1换热器〔E0101〕的工艺设计 24015.1.1换热器简介 24015.1.1.1换热器概述 24015.1.1.2换热器的分类 240列管式换热器 24215.1.2.1列管式换热器分类 24215.1.2.2列管式换热器的结构 24615.1.2.3管程和壳程数确实定 25015.1.2.4流动空间的选择 25015.1.2.5流体流速的选择 25215.1.2.6流动方式的选择 253加热剂、冷冻剂的选择 25315.1.2.8流体出口温度确实定 25415.1.2.9材质的选择 25415.1.3设计目标 255设计过程 25515.1.5先用Aspen对混合物预热器进行了模拟计算 255确定设计方案 257确定物性数据 258计算总传热系数 258换热面积初值计算 25915.2.5管侧传热系数 26015.2.6管内给热系数 261传热核算 261壳侧压力降 26215.2.9管侧压力计算 26315.2.10裕度计算 26415.2.11壳程接管 26415.2.12程接管 26415.3零件设计 265壳体、管箱壳体和封头的设计 265管板与换热管 26715.4进出口设计 274接管外伸长度 274接管与筒体、管箱壳体的连接 27515.4.3排气、排液管 27715.4.4接管最小位置 27915.5壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接 280壳体与管板的连接结构 281管板与法兰的连接 28315.6折流板与支持板 28415.6.1折流板型式 284折流板尺寸 28515.7拉杆与定距管 28615.7.1拉杆的结构和尺寸 286拉杆的位置 288定距杆尺寸 28815.8膨胀节 28915.8.1膨胀节型式 289膨胀节的计算 290参考文献 294第十六章球形储罐的设计 29516.1球形储罐的简介 29516.2设计依据 29516.3设计目标 29616.4设计过程 29616.5设备一览表 307厂区布置篇第十七章总图设计31917.1设计依据319执行的主要标准、设计标准和规定319设计根底资料32017.2设计任务32017.3厂区布置32017.3.1厂区布置的根本任务32017.3.2厂区平面布置的原那么32117.3.3厂区结构321分区说明323工厂运输326绿化布置327平安生产327厂区布置特色32817.4车间布置32917.5具体车间的布置330第十八章车间布置与配管33218.1设计依据33218.2设计范围33218.3车间布置332车间布置方案确定332厂房形式确实定332设备布置原那么333第十九章厂区外管33519.1设计依据33519.2设计考前须知33519.3管道敷设方式337明装337暗设33819.4管道布置设计要求339一般要求340管道排列340管道的间距340管廊上敷设管道的管底标高341低、中压管道穿楼面和墙的结构341弯管341生产系统管道安装要求342几种常见设备的工艺配管342排放343取样344吹洗345双阀的设置345静电的防治345辅助系统346蒸汽346上下水346冷冻34719.5管径的计算依据34719.6管径的最优化34819.7管道编号34919.7.1管道编号组成34919.7.2管道号各局部含义说明35019.7.2.1第一局部35019.7.2.2第二局部35019.7.2.3第三局部35119.7.2.4第四局部35119.7.2.5第五局部35219.8工艺流程中管道的选型353第二十章空压站、氮氧站和冷冻站35520.1设计标准与标准35520.2空压站35520.2.1工艺用压缩空气355仪表用净化压缩空气356本厂空压站系统组成357设备布置358电气、热工侧量仪表和保护装置359给水和排水35920.3氮氧站36020.3.1氮气、氧气质量浓度及输气量360流程特点362氮氧站的组成和布置36220.4冷冻站362第二十一章分析化验36421.1设置分析化验的目的36421.2化验室的任务36421.2.1中央化验室的任务364车间化验室的任务36521.3设计依据36521.4化验楼的组成365化验楼布置原那么366化验中心设计根本要求36621.5原料检验367试验方法368色度的测定368密度的测定368沸程的测定368高锰酸钾试验369原理369仪器369试剂和溶液369水的制备369高锰酸钾溶液的配制370色标的配置370分析步骤370允许差370水溶性实验371水分的测定371酸度或碱度的测定371原理371试剂和溶液371仪器372分析步骤372结果的表示372允许差37317.5.9羰基化合物含量的测定373原理373试剂和溶液374仪器374羰基化合物标准曲线的绘制375分析步骤375结果的表示375允许差376蒸发残渣的测定376检验规那么376标志、包装、运输和贮存37717.6产品检验377第二十二章土建工程37922.1设计范围37922．2建筑工程37922.2.1设计原那么37922.2.2设计标准38022.3设计方案38122.4结构工程382设计原那么382设计标准38322.5建筑设计384第二十三章供热工程38623.1供热系统概述38623.2设计标准与标准38623.3供热方案38623.4蒸汽系统387设计原那么387设计方案388第二十四章给排水工程38924.1给排水概述38924.2设计概述389设计范围389设计原那么389设计依据390专业相关规定39024.3给水系统390循环冷却水系统391生产、生活用水391消防给水系统39224.4排水系统392第二十五章供电工程39425.1供电设计标准、标准39425.2供电设计原那么39525.3供配电系统395负荷等级395用电要求39625.4全场供电方案39725.5车间高压配电系统设计39725.6配电设计397装置环境特征397选型和敷设方式要求398电动机398大型电动机的启动方式39925.7照明系统39925.8继电保护的选择与整定400第二十六章电信工程40126.1设计标准40126.2电信系统401行政系统402调度系统402无线通信系统403电视监控系统403有线播送系统404火灾自动报警系统404第二十七章防雷、防静电工程40627.1设计标准40627.2防雷系统406厂区普通建筑物防雷406厂区户外装置的防雷40727.3输送管道的防雷40727.4静电装置和接地408设备接地装置408储罐区防静电装置408第二十八章采暖通风与空气调节41028.1设计说明410概述410设计目标410设计标准及标准411设计参数及资料41128.2采暖工程412设计概述412采暖管道设计原那么412采暖系统的根本形式413采暖系统防火防爆要求41328.3通风工程414自然通风414机械通风415通风设计415第二十九章消防系统41629.1设计依据41629.2设计范围41729.3生产工艺特点及火检分析41729.4建筑耐火情况41829.5消防方案418火警探测系统418火灾自动报警系统41829.6消防用水419用水要求419给水管道42029.7消防栓42129.8其他灭火措施422低倍数泡沫灭火系统422移动式灭火设施422其他灭火系统422火灾自动报警装置和消防控制室423第三十章储运系统42430.1设计依据42430.2罐区储罐类型42430.3罐体附体的设计42530.4储罐的平安保护425防火间距425防雷设计426防静电设计426防爆设计426防毒设计42630.5高纯异丁烯产品、优等品甲醇产品的包装42630.6运输要求427第三十一章维修42831.1维修任务及体制42831.2维修车间设计42831.3维修手段428热交换器的检查及修理428塔、槽日常检查430管道系统的维修检查432泵的检查与处理432电动机的维修保养434第三十二章环境保护43532.1厂址与环境现状43532.2设计依据和标准435法律法规435参考标准43632.3主要污染源、污染物分析以及处理436废气436废液438废渣438噪声438生态43932.4厂区绿化440第三十三章节能44233.1设计说明442概述442设计原那么44233.2节水442节水途径442节水措施44333.3节能443工艺流程方面444设备选用及热集成方面444采暖通风设备444绪论我国乙烯工业的开展概述乙烯是石化工业最重要的根底原料之一，乙烯工业的开展水平从总体上代表了一个国家石油化工的实力。20世纪90年代我国乙烯工业开始起步：1976年引进的第一套乙烯装置〔30万吨/年〕在北京燕山建成投产；80年代引入4套乙烯装置〔30万吨/年〕；90年代乙烯工业高速开展，引入9套装置建成投产；2000年至今，乙烯产能一直保持快速增长，扩能技术改造、合资新建是增加产能的主要途径。截止2023年年底，我国乙烯生产能力到达1179万吨/年，居世界第二位。目前国内共有20家乙烯生产厂家，拥有24套乙烯生产装置，其中中石化共有12家乙烯厂〔三家合资企业〕，拥有13套乙烯生产装置，总生产能力为709.5万吨/年。具体产能分布见图1。图1中石化集团乙烯生产装置概况2023年，我国乙烯产量比2023年增长31.7%，到达1419万吨。国内单体乙烯消费量为1496.2万吨，比2023年增长32.3%，自给能力有较大提高。2023年预计：到2023年我国乙烯生产能力将到达2160万吨/年。除了石油炼制的乙烯装置外，煤制乙烯工程也得到了快速开展。如神华集团与陶氏化学合资采用煤制烯烃工艺技术的100万吨/年乙烯装置。宁夏采用甲醇制烯烃工艺的150万吨/年乙烯装置。十二五期间拟建十套MTO装置，乙烯和丙烯的年产能将到达530万吨；MTP装置一套，年产丙烯47万吨。因此，随着我国乙烯工业的快速开展，作为炼制组分的碳四、碳五的产量在逐年增加，按目前我国乙烯的生产能力计算，早在2023年我国碳四馏分的产量已超过300万吨，碳五馏分的产量已到达210万吨。综上所述，碳四、碳五组分的深加工利用开发对我国乙烯工业及相关工业的开展具有重要的战略意义和现实作用。碳四组分综合利用的现状石油炼制和石油化工生产过程中副产大量碳四，其综合利用开发是提高企业经济效益的重要途径，亦是实现炼化资源综合利用的必由之路。20世纪80年代以前，石油炼制特别是来自催化裂化装置的碳四馏分主要用于生产烷基化汽油、叠合汽油或作为工业和民用燃料；蒸汽裂解得到的碳四馏分除其中的丁二烯组分作为合成橡胶原料外，其他的组分多作燃料使用。20世纪90年代以来，由于碳四别离技术与工艺的进步与完善，使得碳四馏分的各种成分得到了别离，为它们作为石油化工原料提供了保证，因此碳四馏分将是继乙烯和丙烯之后能得到充分利用的石油化工原料之一。目前我国碳四馏分的化工利用尚处于初级阶段，国内对碳四烃的化工利用率约为10%。尽管炼油厂碳四馏分可直接进入烷基化装置生产高辛烷值的烷基化汽油或叠合汽油，局部用于生产聚丁烯和聚高纯异丁烯；高纯异丁烯用于生产甲基叔丁基醚〔MTBE〕和烷基酚，正丁烯用于生产仲丁醇等，但正在运转的工业化生产装置很少，而且少量运转的工业装置也只是局部利用了碳四馏分，大局部作燃料燃烧掉。就目前开发的碳四烯烃、碳四烷烃和碳四混合物等方面的利用方式主要有以下几种。丁二烯碳四混合物中的丁二烯作为聚合单体用于生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等合成橡胶和ABS等合成树脂，还可作为生产十二碳烯等精细化工产品的原料。高纯异丁烯高纯异丁烯是重要的根本有机化工原料。以高纯异丁烯为原料，采用甲醇醚化法可以生产的MTBE〔甲基叔丁基醚〕是重要的高辛烷值汽油和调和组分。高纯异丁烯通过水合法可以生产叔丁醇。其以强酸性大孔阳离子树脂为催化剂，含高纯异丁烯24%—25%的碳四馏分为原料，乙二醇单乙醚为溶剂，在固定床反响器中经2次水合反响生成叔丁醇，高纯异丁烯总转化率为89%—95%。此外，高纯异丁烯还是合成橡胶的重要单体，用于生产丁基橡胶和聚高纯异丁烯橡胶。目前高纯异丁烯正在或将用于合成甲基丙烯酸甲酯、异戊二烯、叔丁胺、叔丁基酚类等重要的有机化工原料和精细化学品。1.2.3正丁烯提取高纯异丁烯后的碳四馏分中正丁烯〔包括1-丁烯和2-丁烯〕的含量已很高，相应为正丁烯的化工利用提供了较好的原料保证。美国、西欧与日本60%的正丁烯用于生产仲丁醇和甲乙酮，其他的衍生产品有聚1-丁烯、1-辛烯、顺丁烯二酸酐和庚烯等。目前我国正丁烯的化工利用主要是脱氢制丁二烯，另外还有甲乙酮、仲丁醇和用作聚乙烯的共聚单体。水合法生产仲丁醇仲丁醇是重要的化工原料，用作溶剂、增塑剂、选矿剂及除草剂等，是生产甲乙酮的原料。目前仲丁醇的生产方法有间接水合法和直接水合法。间接水合法以硫酸为催化剂，流程复杂、设备腐蚀和环境污染严重。直接水合法以强酸性离子交换树脂或杂多酸为催化剂，克服了间接水合法的缺点，能耗较低，过程对环境友好。正丁烯制甲乙酮甲乙酮是一种性能优良的有机溶剂和重要的有机精细合成原料。由正丁烯为原料生产甲乙酮的方法有一步法和两步法。一步法是指正丁烯在催化剂溶液中直接氧化为甲乙酮。两步法为正丁烯先水合生成仲丁醇，然后脱氢在生成甲乙酮，是目前世界上甲乙酮生产的主流工艺。正丁烯和乙烯易位制丙烯丙烯是石油化工的最重要的根本原料之一，市场需求量在逐年递增。以价格低廉的2-丁烯和乙烯为原料生产丙烯，即可满足市场对丙烯不断增长的需求，同时还会产生显著的经济效益。此外，正丁烯通过选择性氧化生产顺丁烯二酸酐、环氧丁烷；二聚生产辛烯，在经水合制备异壬醇；氢甲酰化合成2-甲基丁醇；与冰醋酸加成酯化制取醋酸仲丁酯。正丁烯通过氧化脱氢制丁二烯或者异构化制备高纯异丁烯。其中仲丁醇及甲乙酮的生产在国内已实现工业化，环氧丁烷在国内只有个别厂家在小量生产，其余产品均处于小试开发阶段。正丁烷正丁烷通过选择性氧化制取顺丁烯二酸酐，与传统笨法相比，该方法具有原料价廉、污染小、消耗低等显著优点。目前全球80%以上顺丁烯二酸酐是采用正丁烷选择性氧化路线生产的，且还有进一步增加的趋势。异丁烷异丁烷的化学性质不活泼，深加工利用困难，因此其化工方面的应用较少。美国采用异丁烷与丙烯共氧化法来生产环氧丙烷并联产叔丁醇。此外，可脱氢制高纯异丁烯，目前开发的重点工艺和产品为高纯异丁烯选择性氧化制甲基丙烯酸甲酯。碳四馏分回炼增产乙烯、丙烯碳四馏分回炼增产乙烯和丙烯不仅缓解国内乙烯、丙烯资源严重短缺的现状，还可提高炼油厂的综合效益。目前国外已开发成功了多种碳四回炼增产乙烯、丙烯的技术，如德国Lurege公司开发的Propylur工艺，轻烯烃的转化率约为83%，典型的产品分别为乙烯10%、丙烯42%、丁烯31%，通过循环丁烯，可将丙烯和乙烯产率分别提高到60%和15%。我国也正在研究此方面的技术。芳构化制取芳烃由丁烷、戊烷芳构化生产芳烃，国外已有公益化示范装置。英国石油〔BP〕公司和美国UOP公司共同开发的Cyclar工艺，使碳三、碳四转化为芳烃，产物中笨、甲苯、二甲苯的摩尔比为1:2:1.2。抚顺石油学院研究了微波体系中碳四芳构化过程，实验考察了微波条件下碳四混合物在ZnNi/HZSM-5催化剂上进行芳构化，芳烃的收率及芳烃选择性的变化规律。催化裂解制乙烯、丙烯美国飞利浦石油公司开发的以氧化镁为载体的氧化锰-氧化铁催化剂的碳三至碳四烷烃裂解反响工艺，反响表现了较高的烷烃转化率和乙烯选择性。此外，向原料中通入蒸汽，并参加质量分数为2.7%的助催化剂钙，可延长催化剂的使用寿命。我国石油化工股份上海石化研究院开发了专门针对碳四烃类的裂解催化剂，在固定床实验装置上，以混合碳四为原料在580℃下进行裂解反响，乙烯和丙烯的质量收率为13%和31%。综上所述，合理利用碳四资源成为亟待解决的问题，我国“十二五〞规划提出了石油化工行业继续以园区化模式为开展方向，走园区化开展的道路，按照一体化、园区化、集约化、行业联合等的开展模式，建设一批上下游一体化的基地，以推动产业升级。参考文献[1]李涛，柏基业，姚小丽.碳四烃的综合利用研究.石油化工，2023，11〔38〕：1245-1251.[2]邓月平，张学军，许新良，贺西宝.利用炼厂碳四生产化工产品的路线分析.精细石油化工进展，2007,8〔3〕：18-21.[3]中国化工信息中心.2023C5别离技术及资源综合利用研讨会文集.中国信息增刊，2023.[4]张慧明.C4烯烃催化转化增产丙烯技术进展.精细石油化工进展，2002，37〔6〕：637-642.[5]白颐.我国碳四烃和芳烃及其下游产品开展时机分析.化学工业，2023,27〔1〕：1-2.[6]刘金玉，李东，李吉春.碳四馏分工业应用技术研究进展.石化技术与应用，2007,25〔2〕：176-180.[7]CatalyticDistilationTechnologies.ProcessfortheUtilizationofRefineryC4Streams：US,6849773.2005.[8]CatalyticDistilationTechnologies.ProcessfortheUtilizationofRefineryC4Streams：US,6919016.2005.[9]邓端茂.炼化企业碳四资源的综合利用.乙烯工业，2023,20〔3〕：8-12.[10]刘洪祥.C4综合利用及研究进展.当代化工，2023,37〔3〕257-260.工程可行性论证篇第1章工程总论工程情况工程名称：年产3万吨高纯异丁烯工程工程法人：Alphateam企业性质：有限责任制工程拟建地点：宁夏回族自治区银川市石化工业区西夏工业区企业名称：西北神化集团工程简介采用FCC催化裂化的碳四，作为整个工艺系统的主要原料之一，同时购入工业一等甲醇作为另一种原料。整个工艺系统分为两个阶段，即MTBE合成工段与MTBE裂解工段，最终生成纯度达99.7%的高纯异丁烯。编制依据“中国石化-三井化学杯〞第六届全国大学生化工设计竞赛指导书；由Alphateam编制的可行性分析报告；化工行业相关设计规定；国家经济、建筑、环保等相关政策和法规；有关银川地区的气象、水文、交通、环保资料。1.1.8编制原那么(1)认真贯彻执行国家根本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和标准；(2)分利用银川资源，依靠企业已有的原料根底；(3)大力推进技术进步，积极采用新工艺、新技术，解决以往陈旧工艺的缺点和弊端。(4)装置设计采用可靠的平安技术，严格执行国家现行的有关平安法规，并注重提高机械化和自动化水平；(5)设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高水的循环率，减少一次水的用量；(6)设计中选用环保生产工艺路线，生产过程中尽量减少“三废〞排放，同时三废治理做到同时设计、同时施工、同时投产、并考虑环保的综合治理。工程背景1.2.1工程投资的必要性碳四馏分：是指含四个碳原子的烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃的混合物。因原料来源和加工过程不同，所的碳四馏分的组成也不同。碳四馏分是一种可燃气体，但通常是以液态储运。其中具有工业价值的主要由七个组分，分别是正丁烷、异丁烷、高纯异丁烯、1,3-丁二烯、1-丁烯、2-丁烯及1,2-丁二烯。工业碳四烃的来源有以下四个途径。〔1〕精致液化气液化气中以碳三烷烃、碳四烷烃为主，其中丙烷约70%，正丁烷约15%，异丁烷约10%。〔2〕炼油厂碳四以催化裂化所得液态烃中，碳四烃约占液态烃的60%。〔3〕化工厂碳四主要来自油品裂解制乙烯的联产物，其特点是：烯烃〔丁二烯、高纯异丁烯、正丁烯〕，尤其是丁二烯含量最高；烷烃含量很少；1-丁烯含量高于2-丁烯。以石脑油为裂解原料时，碳四的产量约为乙烯的40%。〔4〕油田气碳四烷烃占1%—7%。在以上工业碳四来源中，最主要的是来自炼厂的裂解碳四。而炼厂碳四又主要来自催化裂解装置〔FCC〕。典型的催化裂化和蒸汽裂解碳四馏分的组成如表1-1所示。全球热裂解碳四烃总量低于催化裂解装置产生的碳四，但蒸汽裂解碳四馏分中丁烯和丁二烯的总量达97%，正丁烷和异丁烷约占3%，因而裂解碳四更具有应用价值，其中烯烃组分是重要的化工原料。表1-1催化裂化及蒸汽裂解碳四馏分组成〔质量分数〕单位：%组成异丁烷正丁烷高纯异丁烯1-丁烯2-丁烯丁二烯炔烃催化裂化3410151328--蒸汽裂解12221411482本工程基于来自炼厂催化裂解装置〔FCC〕中的碳四馏分的异丁烯生产高纯异丁烯，不仅可以有效缓解我国合理利用碳四资源的问题，且为下游精细化工产品的生产提供良的原料，具有广阔的市场应用前景。1.2.2工程投资的意义高纯异丁烯的化工利用可以分为两大类，一类是混合C4〔已抽提丁二烯〕馏分即C4抽余高纯异丁烯直接利用和高纯异丁烯的加工利用。表1-2高纯异丁烯的应用领域应用领域 高纯异丁烯的化工利用C4抽余高纯异丁烯高纯异丁烯1甲基叔丁基醚〔MTBE〕丁基橡胶2叔丁醇聚高纯异丁烯3甲基丙烯酸甲酯(MMA)抗氧剂4聚丁烯叔丁胺5对叔辛基酚甲代烯丙基氯6异戊二烯三甲基乙酸根据美国著名咨询公司CMAI完成的题名为“2003年全球丁烯/MTBE市场分析〞的研究报告分析，2002年全球高纯异丁烯的需求量为1530万吨，CMAI公司预计在未来的几年中高纯异丁烯的消费量将会以7.8%的速度降低，造成其需求量降低的主要原因是美国将会分阶段停止生产MTBE。目前，我国乙烯副产高纯异丁烯达30万吨，加上炼油厂碳四中的高纯异丁烯，总资源达40万吨以上。但这些高纯异丁烯资源除用于合成甲基叔丁基醚〔MTBE〕外，大局部高纯异丁烯混于碳四中作液化气燃料烧掉，高纯异丁烯资源浪费严重。虽然目前欧洲和亚洲尚未有表示禁用MTBE的意向，但世界范围内对MTBE污染性的争论给我国MTBE的开展笼罩了一层阴影。因此生产高纯异丁烯缓解能源和为MTBE寻找出路有重大的战略意义。1.2.3工程投资的可能国内外市场供求情况高纯异丁烯国内市场20世纪80年代以前，我国高纯异丁烯主要通过硫酸萃取法进行生产，少数采用Halcon共氧化联产法进行。硫酸萃取法技术成熟，工业上已经沿用40多年，但该方法的反响选择性不理想，设备腐蚀严重，存在废酸回收处理等问题，而Halcon共氧化法局限性较大，只有在大规模联产环氧丙烷和叔丁醇时才能使用。

进入20世纪80年代，高纯异丁烯的生产纷纷转向技术经济更为合理的甲基叔丁基醚〔MTBE〕裂解法和树脂水合脱水法工艺。树脂脱水法的主要缺点是C4馏分中高纯异丁烯单程转化率低〔将增加进一步提取1-丁烯的难度〕，采用多段水合可提高转化率，但能耗较高。MTBE裂解法生产高纯异丁烯收率和选择性均较高，工艺过程简单，投资费用较低，适宜于大规模生产。80年代后期，新建的从裂解C4馏分中别离出高纯异丁烯的生产装置，绝大局部采用此法进行生产。进入90年代，又开发出异构化生产高纯异丁烯的生产技术。目前，MTBE裂解法和异构化法已经成为我国生产高纯异丁烯的两种最主要的方法。2005年我国采用MTBE裂解制高纯异丁烯公司总生产能力约为10.6万t/a，生产公司有北京燕山石化公司产能为3.5万t/a。吉化集团公司2006年产能扩建到1.5万t/a。杭州顺达集团公司产能为1.0万t/a。山东滨州裕华集团产能为1.2万t/a。洛阳石化产能为1.5万t/a。兰州炼油化工总厂三叶精细化工厂产能为2000t/a。淄博齐翔工贸公司产能为1.0万t/a。辽宁锦州石化天元集团公司产能为3000t/a。南京梅山化工厂产能为4000t/a。连云港市锦屏化工厂投资1000万元年产2000吨高纯异丁烯生产装置，由于种种原因停产闲置。2006年以后，国内许多公司纷纷扩能，东营市齐发化工2万t/a产能于2006年9月投产。由于金融危机的影响，2023、2023年中国没有高纯异丁烯工程投产，但高纯异丁烯下游需求逐步上升，高纯异丁烯年初开工率较低，此后开工率大副上升。表1-3为我国高纯异丁烯主要生产企业及生产能力。表1-3我国高纯异丁烯主要生产企业及生产能力企业名称生产能力〔万t·a-1〕产品档次日期〔年〕燕化橡胶事业部3.5聚合级1999山东东营市齐发化工3.0纯度≥99.8%2006潍坊滨海石油化工2.0高纯度2006淄博齐翔石油化工集团2.0高纯度岳阳兴长石化股份2.0高纯度2023山东滨州市裕华化工厂2.0工业级2006洛阳宏力化工厂2.02023吉林石化锦江油化工厂1.5高纯度2006吉林石化精细化学品厂1.5高纯度2003杭州顺达集团公司1.0化学级和聚合级2004南京梅山化工厂0.41993兰炼化工总厂三叶精细化工厂0.3高纯度99%1996锦州石化精细化工公司0.61998连云港锦屏化工厂0.11994总计21.9近年内，我国高纯异丁烯产量、消费量均呈现高速增长势态，但国内的高纯异丁烯传统应用领域根本趋于饱和，因此高出度高纯异丁烯的生产和领域的应用潜力极大，是值得密切关注的，生产的高纯异丁烯主要用于以下几个方面：三甲基乙酸甲代烯丙基氯三甲基乙酸甲代烯丙基氯抗氧化剂叔丁胺聚异丁烯丁基橡胶〔1〕丁基橡胶

丁基橡胶是高纯异丁烯和少量异戊二烯在催化剂作用下聚合而成的产物。它具有优良的气密性〔对空气的透气性比天然橡胶低8倍多〕、耐热性、耐老化、耐化学药品性、耐臭氧、耐溶剂,电绝缘、减震、低吸水性以及回弹性低等特点，广泛用于内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆以及防水卷材等方面。丁基橡胶是生产汽车内胎的最好胶种，尤其是生产子午胎必备原料，也是制造医用瓶塞和密封制品的重要原料。在兴旺国家轮胎内胎几乎全部使用丁基橡胶制成。

丁基橡胶的生产技术开发于20世纪30年代，1943年由美国Exxon公司实现工业化，卤化丁基橡胶是普通丁基橡胶在脂肪烃溶剂中与氯或溴反响的产物，它不仅保存了丁基橡胶的各种优异性能,提高了硫化速度,改善了同天然橡胶和丁苯橡胶的相容性,而且粘结性变佳,耐热性更好，可用作无内胎轮胎的内衬密封层，其工业化生产始于20世纪60年代。〔2〕聚高纯异丁烯

聚高纯异丁烯〔PIB〕是以高纯异丁烯为原料，在AlCl3或BF3催化剂作用下反响生成的聚合物，是一种无色、无味、无毒的粘稠或半固体物质，广泛用作胶粘剂基料、增粘剂，外表保护层、润滑剂、填隙腻子、涂料、密封材料、润滑油添加剂、电绝缘材料、粘合剂、腻子胶以及其他高聚物共混改性剂等。

目前我国生产的聚高纯异丁烯产品主要用作润滑油添加剂，由于国内产缺乏需，每年都得大量进口，尤其是末端双键含量高的高活性LIPB，需求量几乎全部依赖进口解决，而该产品最适合采用纯高纯异丁烯来合成，因此在我国利用纯高纯异丁烯资源开发聚高纯异丁烯产品具有广阔的前景。

〔3〕抗氧剂

以高纯异丁烯为烷基化试剂进行叔丁基化反响可以制得不同种类的具有经济价值的叔丁基酚产品。产品主要用于合成抗氧剂、塑料加工助剂和酚醛树脂等。高纯异丁烯在阳离子交换树脂存在下，与苯酚化合生成对叔丁基苯酚，用于生成改性的酸醛树脂、橡胶的硫化剂及涂料等。高纯异丁烯以V2O5或VOSO4为催化剂，γ-氧化铝为载体，与苯酚化合生成2，4二叔丁基苯酚，它与PCl3酯化可制得聚烯烃生产中使用的抗氧剂268和紫外线吸收剂UV-327，目前我国只有少量生产，且产品质量较差。以酚铝作催化剂，高纯异丁烯与苯酚反响制得的2，6-二叔丁基苯酚，主要用于制酚醛树脂、汽油添加剂和生产1010、1076、300抗氧剂。

高纯异丁烯与对甲酚在硫酸或甲基苯磺酸存在下，制得的2，6二叔丁基-4-甲基苯酚〔BHT〕是一种非污染型受阻酚类抗氧剂，广泛应用于橡胶、合成树脂、塑料、石油产品、食品和饲料等领域，是用量最大的抗氧剂。高纯异丁烯与间甲酚、SCl2反响生成

3-甲基-6叔丁基苯酚〔抗氧剂300〕，主要用于合成塑料的抗氧剂和橡胶制品防老剂。

随着我国合成橡胶、树脂以及塑料工业的不断开展，抗氧剂的需求量也随之增加。因此着力于以高纯异丁烯为原料的叔丁基酚类系列产品生产技术的改进和开发，对于提高我国抗氧剂的产量和产品质量具有十分重要的意义。

〔4〕叔丁胺

以高纯异丁烯为原料合成叔丁胺主要有三种方法：a高纯异丁烯与硫酸反响生成硫酸氢叔丁酯，再与

HCN反响生成叔丁基甲酰胺，水解后生成叔下胺；b高纯异丁烯先和

HCN、硫酸反响，再用氨中和得叔丁胺，美国

Rhom＆Hass公司、日本住友化学均采用此法生产叔丁胺，在此法的根底上，日本日东化学公司又开发了高纯异丁烯和

HCN、水直接合成叔丁胺的生产方法；c高纯异丁烯直接氨化制叔丁胺，采用含硼或锗的分子筛为催化剂，高纯异丁烯与氨直接反响制得叔丁胺，该法催化剂稳定性好，叔丁胺的选择性高，由BASF公司开发并工业化生产。

叔丁胺是一种重要的有机合成中间体，在医药上，

可用于生产利福平、利福霉素S，合成治疗支气管炎、哮喘的速效药物叔丁喘灵〔博利康尼〕，生产镇静药物氨双氯醇胺等。由叔丁胺合成的烟嘧黄隆是磺酰脲类除草剂，是侧链氨基酸合成抑制剂，可防除一年生和多年生禾本科杂草和某些阔叶杂草。由叔丁胺制得的农药杀螨隆，是磺酰脲杀虫剂，是防止棉花等作物上植食性螨类、叶蝉等的有效杀虫剂和杀螨剂，并且对所有益虫的成虫均平安。由叔丁胺制得的NS〔N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺〕和TBSI〔N-叔丁基-2-双苯并噻唑次磺酰胺〕都是橡胶优良的促进剂，不产生N-亚硝胺，在操作温度下非常平安，可用于天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁苯胶和天然再生胶等方面。此外，叔丁胺还可用作染料、润滑油添加剂以及用作生产涂料等的中间体等。

(5)甲代烯丙基氯

甲代烯丙基氯是以高纯异丁烯为原料经氯化制得的一种重要的有机化工中间体，具有广泛的用途。在农药工业中，甲代烯两基氯可用于合成克百威、苯丁锡等杀虫杀螨剂，直接用作谷物和种子熏蒸剂。由甲代烯丙基氯制得甲代烯丙基磺酸盐，进而与丙烯腈共聚后可以极大地改善丙烯腈纤维的染色性能，被称为晴纶"第三单体"。甲代烯丙基氯的二聚物可用作净化剂及合成树脂与天然树脂的溶剂，此外，甲代烯丙基氯还可用于制备甲基甘油、甲代烯丙基醇、异油醛等多种有机化合物。(6)三甲基乙酸

三甲基乙酸是以高纯异丁烯、一氧化碳和水为原料，磷酸和

BF3为催化剂制备的一种重要化工产品，在医药工业可用于生产氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、头孢啉唑类抗菌素。由三甲基乙酸氢化制得的泼尼松可用于治疗风湿性关节炎。苯酰三甲基乙酸可增加血管的稳定性，用于治疗牛皮癣软膏的活性组份。三甲基乙酸还可以生产呋氨苄、双特戊肾上腺素等。在农药工业中，三甲基乙酸与丙酮为原料合成的频那酮可以合成多种新型的杀菌剂、植物生长调节剂和杀虫剂等，如三唑醇、苄氯三唑醇、三唑酮、多效唑、双苯唑醇、特效唑、

烯唑酮、戊唑醇、抑芽唑、缩株唑、辛唑酮等。在香料工业中，三甲基乙酸酯类具有抗水解和一定芳香气味，可以用做香皂、洗发香波、

发胶等香味添加剂。在涂料工业中，采用三甲基乙酸作为引发剂得到的聚丙烯酸酯涂料，与采用常规引发剂得到的涂料相比，具有抗老化，保光性能好，在恶劣环境中仍保持很高光泽度。粉末涂料因不用溶剂而倍受青睐，由三甲基乙酸制成缩水甘油酸酯作为环氧树脂粉末涂料的处理剂，可使粉末涂料具有优良的颜色和光泽，并且耐久并不易分解。三甲基乙酸的酰氯化物与叔丁基过氧化钠反响制备的过氧化特戊酰引发剂又称PV引发剂，是高压聚乙烯的高效引发剂，还是氯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯等聚合的高效引发剂，在国外得到广泛应用，其用途和市场需求量快速增加，具有很大的开展潜力。另外三甲基乙酸还可用载重汽车刹车油，用作粮食和食品防腐剂，用作金属萃取剂、木材防腐剂等。高纯异丁烯国际市场近年来，高纯异丁烯的需求量大增，如韩国松原公司将对其在韩国Maeam装置投资2000万美元，用于生产高纯异丁烯，产能为3万t/a，在2023年第一季度投产，该装置是世界上最大的以叔丁醇为原料商业化生产高纯异丁烯的装置。德国赢创公司〔Evonik工业公司原德固赛公司〕扩大安特卫普高纯异丁烯生产能力，使其产能增加两倍。新工厂年产高纯异丁烯11万t，在2023年第四季度开始了投运，赢创公司表示，该装置采用的技术为甲基叔丁基醚〔MTBE〕裂解制高纯异丁烯。该公司高纯异丁烯的产能增加后，将进一步稳固其欧洲高纯异丁烯领先供给商的地位。目前，国外主要高纯异丁烯生产企业及生产能力情况如表1-4所示。此外，埃克森美孚〔ExxonMobil〕化工公司是美国唯一一家生产丁基胶及卤化丁基胶的生产商，总产能27.7万t/a。埃克森美孚〔ExxonMobil〕化工公司2023年8月已完成了在美国德克萨斯州Baytown的卤化丁基装置扩能。这次扩能是公司方案的一局部，以满足卤化丁基橡胶需求的不断增长。埃克森美孚通过增加新设备和改进现有设施，使该装置溴化丁基橡胶的产能增加60%。公司丁基橡胶产能的增加将增大对高纯异丁烯的需求。表1-4国外主要高纯异丁烯生产企业及生产能力情况公司生产能力〔/t·a-1〕备注Huels10ExxonMobilChemicalCompany9.5MTBE裂解，生产丁基橡胶Baytown,TX15.4来自Lyondell的叔丁醇脱水，生产丁基橡胶LyondellChemicalCompany17.0环氧丙烷联产叔丁醇脱水，商品出售TexasPeterochemicalsLPHouston,TX12.7MTBE裂解，生产高活性聚高纯异丁烯日本住友化学公司3.0采用自有技术的高纯异丁烯-丁烯-1装置，总生产能力8.0万t/a日本住友化学公司千叶5.1韩国三星公司3.1EvonikIndustries,Antwerp5.5合计81.3产品市场开展预测和盈利前景高纯异丁烯在室温和大气压下是无色的可燃气体，具有不愉快气味，是一种重要的化工原料，其产品有丁基橡胶和高活性聚高纯异丁烯两大应用市场。2007年，国内丁基橡胶消耗的高纯异丁烯约为4.17万t，高活性聚高纯异丁烯消耗的高纯异丁烯约1.5万t。2023年国内丁基橡胶消耗的高纯异丁烯约为4.98万t，高活性聚高纯异丁烯消耗的高纯异丁烯约1.5万t。随着国内丁基橡胶、聚高纯异丁烯橡胶装置能力的提高，预计到2023年丁基橡胶和聚高纯异丁烯对高纯异丁烯的需求量将到达16万t以上。我国高纯异丁烯市场消费及需求预测见表1-5。随着高纯异丁烯产品应用领域不断扩大，装置规模将更加趋于经济合理，生产本钱更具竞争力。因此，高纯异丁烯在我国有极大的市场潜力，它的生产和应用具有广阔的前景。表1-5我国高纯异丁烯市场消费及需求预测单位：万吨序号消费领域2006年2007年2023年2023年以后1抗氧剂、农药和医药中间体1.951.951.952.12丁基橡胶4.494.174.9812.03高活性聚高纯异丁烯1.501.501.504.0合计7.947.628.4318.1高纯异丁烯价格预测：由于高纯异丁烯装置生产能力出现大幅度的提高，生产能力相对过剩，市场竞争日趋剧烈，价格出现明显下降，从平均18000元/吨的水平下降到12800元/吨。从当前开展形势上看，国内高纯异丁烯生产能力的开展速度仍高于其市场需求的增长速度，国内市场的竞争还将进一步激化，但随着高纯异丁烯下游产品的开发，其价格会有所上升。预计在今后几年内我高纯异丁烯的市场价格将相对保持平衡的态势，略有上升，价格将在13500—24000元/吨之间波动。建厂条件本工程拟建的工厂应选址在原料，燃料供给和产品销售便利的地区，厂址应保证有充足的生产用水供给，同时厂址应选在有便利交通的地方，有一定的水、陆运输能力以保证工厂的运输要求。经过屡次勘察比拟，我们把高纯异丁烯企业定格在宁夏回族自治区银川市石化工业区。宁夏回族自治区银川市石化工业区是经宁夏回族自治区政府批准、国家发改委核准、中国石化集团公司参股建设的工业区,新区规划面积27平方公里〔国土资源部已核准面积13.5平方公里,并通过省级区域环评〕。规划用5-10年的时间，建成以3000万吨／年炼油、200万吨／年乙烯为标志，100万吨/年芳烃为龙头，各种石化产品系列为主干，精细化工、高新技术和深加工并存的产业体系，创国内一流、世界知名的石化工业区。资源、原材料供给情况我们把厂址定格在宁夏回族自治区银川市石化工业区，主要是因为在工业区内资源丰富，可以满足企业的生产需要，原材料供给充足，交通方便，便于原材料的运输。参考文献[1]赵春晖.混合碳四的综合利用.化工科技市场，2007,30〔11〕：16-18.[2]王小强，林泰明.混合碳四烃中高纯异丁烯的开发利用.甘肃石油和化工，2023,22〔2〕：31-34.[3]魏文德.有机化工原料大全：上卷.北京：化学工业出版社，1999〔6〕：425-456.[4]王玉瑛.高纯异丁烯生产技术及国内外市场分析.上海化工，2023,34〔7〕：33-37.[5]李涛，柏基业，姚小利.碳四烃的综合利用研究.石油化工，2023,38〔11〕：1254-1251.第二章产品特性2.1高纯异丁烯的物化性质化学名称：高纯异丁烯别名：2-甲基丙烯英文名称：isobutene；isobutylene；2-methylpropeneCAS编号：115-11-7分子式：C4H8；(CH3)2CCH2分子量：56.11高纯异丁烯在室温和大气压下是无色的可燃气体，具有不愉快气味。高纯异丁烯是一种重要的化工原料，可用于生产丁基橡胶、聚高纯异丁烯、甲基丙烯腈、叔丁基硫醇、叔丁酚、抗氧剂、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化学产品。具体高纯异丁烯的物化性质见表2-1。表2-1高纯异丁烯的物化性质工程内容外观无色气体分子式C4H8分子量56.11熔点-140.3℃沸点-6.9℃密度相对密度(水=1)0.67(-49℃)；相对密度(空气=1)2.0闪点-77℃引燃温度465℃临界温度144.8℃燃烧热2705.3kJ/mol蒸汽压131.52kPa/0℃溶解性不溶于水，易溶于多数有机溶剂稳定性稳定危险标记4(易燃液体)主要用途用于制合成橡胶和有机化学品及医药中间体2.2高纯异丁烯的毒性、平安、贮存及运输2.2.1高纯异丁烯的毒性2.2.1.1健康危害侵入途径：吸入。

健康危害：主要作用是窒息、弱麻醉和强刺激。2.2.1.2毒理学资料及环境行为毒性：属低毒类。

急性毒性：LC50620000mg/m3，4小时(大鼠吸入)。危险特性：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。受热可能发生剧烈的聚合反响。与氧化剂接触会猛烈反响。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。2.2.2高纯异丁烯的平安2.2.2.1泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。防护措施呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。眼睛防护：必要时，戴化学平安防护眼镜。

身体防护：穿防静电工作服。

手防护：戴一般作业防护手套。

其它：工作现场严禁吸烟。防止长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。急救措施吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅；如呼吸困难，及时输氧；如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。灭火方法灭火方法：切断气源。假设不能立即切断气源，那么不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。2.2.3高纯异丁烯的包装、贮存及运输包装方法：钢质气瓶；安瓿瓶外普通木箱。操作考前须知：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。防止与氧化剂接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。储存考前须知：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。运输考前须知：本品铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批准。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的平安帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

法规信息：化学危险物品平安管理条例(1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品平安管理条例实施细那么(化劳发[1992]677号)，工作场所平安使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的平安使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。2.3高纯异丁烯的质量标准根据“中华人民共和国石油化工行业标准SH/T1726—2004〞的相关文件，工业用高纯异丁烯的技术要求和试验方法见表2-2。表2-2工业用高纯异丁烯的技术要求和试验方法序号指标名称指标试验方法优等品一等品合格品1外观无色透明目测2高纯异丁烯含量/%〔m/m〕≥99.799.098.5SH/T1482-20043丙烷/%(m/m)≤0.05余量〔烃类总量〕余量〔烃类总量〕SH/T1482-20044丙烷/%(m/m)≤0.005SH/T1482-20045丁烷/%(m/m)≤余量SH/T1482-200462-丁烯/%(m/m)≤0.03SH/T1482-200471-丁烯/%(m/m)≤0.02SH/T1482-20048丁二烯/%(m/m)≤0.005SH/T1482-20049甲醇/%(m/m)≤0.00050.7(含氧化物总量)1.0(含氧化物总量)SH/T1483-200410二甲醚/%(m/m)≤0.0005SH/T1483-200411叔丁醇/%(m/m)≤0.001SH/T1483-200412甲基叔丁基醚/%(m/m)≤0.0005SH/T1483-200413水/%(m/m)≤0.01无游离水GB/T6023-199914二聚物/%(m/m)≤供需双方确定—SH/T1484-2004在透明耐压容器内，对液态试样直接观察测定参考文献[1]刘光启，马连湘，刘杰等.化学化工物性数据手册〔有机卷〕.化学工业出版社，2002，〔4〕：206-273.[2]中华人民共和国石油化工行业标准SH/T1726-2004.第三章产品市场供求预测3.1国外市场需求预测2006年全世界高纯异丁烯的生产能力约317万吨/年，产量约为263万吨，开工率在83%左右。生产厂商主要集中在北美和西欧地区，约占全世界总生产能力的50%以上。预计2023年世界高纯异丁烯的需求量到达328万吨左右，2006-2023年年均增长率为5％。美国高纯异丁烯市场需求预测2007年美国高纯异丁烯〔HPI〕产能54.6万t，主要用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、聚异丁烯苯酚等。2007年丁基橡胶消耗的HPI约26.1万t，聚异丁烯消耗的HPI约为8.2万t，聚异丁烯苯酚等消耗的HPI约为5.4万t。埃克森美孚〔ExxonMobil〕化工公司是美国唯一一家生产丁基胶及卤化丁基胶的生产商，总产能27.7万t/a。埃克森美孚〔ExxonMobil〕化工公司2023年8月已完成了在美国德克萨斯州Baytown的卤化丁基装置扩能。这次扩能是公司方案的一局部，以满足卤化丁基橡胶需求的不断增长。埃克森美孚通过增加新设备和改进现有设施，使该装置溴化丁基橡胶的产能增加60%。公司丁基橡胶产能的增加将增大对高纯异丁烯的需求。美国HPI主要由叔丁醇〔TBA〕脱水或MTBE裂解制得，因此作为化学品应用的HPI价格因TBA、脱水本钱或MTBE及裂解本钱的变化而变。2023年7月美国海湾MTBE价格为0.93美元/升，HPI价格约为1.15美元/升。西欧高纯异丁烯市场需求预测西欧高纯度异丁烯的主要应用领域是丁基橡胶、卤化丁基胶、抗氧剂〔主要是BHT〕和高分子量的聚异丁烯。BASF公司在比利时安特卫普和德国路德维希港的生产厂生产低、中、高分子量的聚异丁烯。在2023年初，BASF扩大了其在安特卫普的聚异丁烯装置能力到10t/a，以满足高活性聚异丁烯产品在润滑油添加剂方面需求的增长。西欧丁基橡胶生产商有位于比利时的LANXESS〔前Bayer橡胶〕，法国Socabu公司，英国的Exxon化学，西欧用于丁基橡胶的高纯异丁烯的消费情况如表3-1。表3-1西欧用于丁基橡胶的高纯异丁烯的消费情况单位：万吨单位：万吨日本高纯异丁烯市场需求预测日本异丁烯主要来自乙烯装置和炼油装置，2023年异丁烯产量约164.0万t，详见表3-2。日本异丁烯用于化学品应用的领域主要有MMA、丁基橡胶、二异丁烯、异戊二烯等，2023年日本消费异丁烯约36.2万t。日本异丁烯消费领域及用量详见表3-3。2023年末，日本高纯异丁烯价格约1.44美元/公斤。表3-2日本异丁烯产量单位：万吨200620072023202320232023合计来自乙烯装置79.281.581.882.484.585.6495.0来自炼油厂73.474.675.176.277.578.4455.2合计152.6156.2156.9158.6162.0164.0950.2表3-3日本异丁烯消费领域及用量单位：万吨消费领域2006年2007年2023年后预测MMA18.719.620丁基橡胶7.28.89.0二异丁烯4.54.54.7异戊二烯1.31.31.3其他1.21.21.2合计32.935.436.2国内市场需求预测我国高纯异丁烯生产能力约10万吨/年，产量约9万吨。主要有中石化燕化橡胶事业部〔3.5万吨/年〕、杭州顺达集团公司〔1万吨/年〕、兰州炼油化工总厂三叶精细化工厂、淄博齐翔工贸公司、吉化锦江油化厂、辽宁锦州天元公司、吉化集团公司精细化学品公司等7套生产装置。目前，大局部异丁烯生产厂家均配套有后续加工产品，所以在国内市场上异丁烯的商品量相对较少。国内高纯异丁烯主要消费在烷基酚类抗氧化剂、丁基橡胶、聚异丁烯等的生产过程中。2023年，国内高纯异丁烯总的消费量已约9万吨。1997年到2023年，国内高纯异丁烯的总消费递增率约为8%左右。预测2023年我国高纯异丁烯需求量为15万吨左右。国内高纯异丁烯市场需求：农药农药医药行业塑料行业橡胶行业涂料行业高纯异丁烯在以上几个行业中，对橡胶行业影响最大，中安参谋发布的《中国丁基橡胶进出口情况》显示，2023年到2023年间，国内丁基橡胶行业的整体贸易保持了一定的开展，国内的丁基橡胶从整体上仍然以进口为主，这与国内市场的生产能力、技术水平以及整体需求有关。具体情况见3-4。表3-42023-2023年上半年丁基橡胶进出口整体情况单位：千克，美元2023年2023年2023年2023年上半年出口量6537238773281088724253630出口额2560199442527550837021886487进口量12602648015630049317026183778110716进口额595484258565824250693904427355712104目前，我国只有北京燕山石油化工公司合成橡胶厂一家丁基橡胶生产企业，产量不能满足国内实际生产的需求，每年都要大量进口，开发利用前景广阔。我国丁基橡胶的研究开发始于20世纪60年代，但由于各种原因一直没有建成工业化生产装置。1999年，中石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成到目前为止我国惟一的一套年产能3.0万t的丁基橡胶生产装置。(年丁基橡胶装置产量到达了3.76万吨，超设计能力近30%)，该装置能够生产IIR1751、IIR1751F和IIR0745三个牌号的普通丁基橡胶产品，其中IIR1751属于内胎级产品，相当于Exxon公司的268、Bayer公司的301及俄罗斯的BK1675N产品牌号，主要用于制造轮胎内胎、硫化胶囊和水胎等制品；IR1751F是食品、医药级产品，中等不饱和度，高门尼粘度，可用于口香糖根底料以及医用瓶塞的生产；IIR0745是绝缘材料、密封材料和薄膜级产品，极低不饱和度、低门尼粘度，主要用于电绝缘层和电缆头薄膜的生产。总体看，目前国内丁基橡胶产品的进口区域主要集中在比利时、美国、俄罗斯、日本、英国以及加拿大等国家和地区。国内丁基橡胶产品的进口量相对较大，进口的国家也相对集中。从贸易方式方面来看，目前国内丁基橡胶产品的贸易主要以单纯的商品购销方式为主，但也包括一些易物贸易、代销、定销等形式。具体进口国别分布情况见表3-5。综上所述，我国丁基橡胶行业的开展与日俱增，随着国家政策的扶持及生产丁基橡胶技术的引进，国内高纯异丁烯的生产产量与需求量还远远未达平衡。所以，产品的市场容量巨大，具有很好的开展前景。表3-52001年上半年丁基橡胶行业进口国别分布情况注：以上数据来源—全国海关信息中心参考文献[1]王玉瑛.高纯异丁烯生产技术及国内外市场分析.上海化工，2023,34〔2〕：33-37.[2]陈斌.异丁烯的开发利用.贵州化工，2023,35〔1〕：22-24.高纯异丁烯的工艺方案4.1异丁烯生产工艺开展概述目前，生产异丁烯的原料主要来源于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产C4馏分、炼油厂流化催化裂解〔FCC〕装置的副产C4馏分和Halcon法环氧丙烷合成中的副产叔丁醇〔TBA〕。各种C4馏分中异丁烯的含量有所不同。在C4馏分中，由于异丁烯和正丁烯的沸点只相差0.6℃，相对挥发度仅相差0.022℃，因此采用一般的物理方法很难将其别离，但由于异丁烯的化学活性仅次于丁二烯，所以工业上一般利用其化学活性来进行别离。

20世纪80年代以前，异丁烯主要通过硫酸萃取法进行生产，少数采用Halcon共氧化联产法进行。硫酸萃取法技术成熟，工业上已经沿用40多年，但该方法的反响选择性不理想，设备腐蚀严重，存在废酸回收处理等问题，而Halcon共氧化法局限性较大，只有在大规模联产环氧丙烷和叔丁醇时才能使用。

进入20世纪80年代，异丁烯的生产纷纷转向技术经济更为合理的甲基叔丁基醚〔MTBE〕裂解法和树脂水合脱水法工艺。树脂脱水法的主要缺点是C4馏分中异丁烯单程转化率低〔将增加进一步提取1-丁烯的难度〕，采用多段水合可提高转化率，但能耗较高。MTBE裂解法生产异丁烯收率和选择性均较高，工艺过程简单，投资费用较低，适宜于大规模生产。80年代后期，新建的从裂解C4馏分中别离出异丁烯的生产装置，绝大局部采用此法进行生产。进入90年代，又开发出异构化生产异丁烯的生产技术。目前，MTBE裂解法和异构化法已经成为世界上生产异丁烯的两种最主要的方法。现行异丁烯的生产工艺及其分析硫酸吸附法本法利用C4馏分中的异丁烯与45％～65％硫酸进行选择性反响。以别离提纯异丁烯。生成的硫酸叔丁酯很容易水解成为叔丁醇，后者再经脱水即得异丁烯。目前在工业生产中有代表性的流程有Exxon、Basf、CFR等，主要差异是所用的硫酸浓度不同。其中CFR法被认为是目前技术经济上最有竞争力的生产方法之一，丁二烯抽余油与50％硫酸充分混合后进入反响器，在50℃、1216kPa压力下进行酯化反响，别离器下层的硫酸叔丁酯及叔丁醇混合物闪蒸后进入分解塔，硫酸叔丁酯分解为叔丁醇和硫酸，硫酸供循环使用，叔丁醇那么进一步分解为异丁烯和水。所得异丁烯经压缩后进入蒸馏塔，塔顶蒸出纯异丁烯。该法可直接进行闭路循环，故能耗较低，具有较强的适应性，产品纯度的调整范围为99.0％～99.9％，异丁烯回收率可达92％，对设备防腐要求较高。催化水合法本法原理是利用阳离子交换树脂作催化剂进行混合异丁烯的水合反响，生成叔丁醇，后者在低于150℃条件下，通过强酸性离子交换树脂催化剂层，脱水生成异丁烯。产品纯度可达99．96％。该工艺流程也较简单，根本无设备腐蚀问题，缺乏之处是转化率偏低，且由于离子交换树脂易粉碎，操作过程中不仅因此而增大阻力，而且别离效果也随之恶化。国外仅前苏联进行了工业化生产，国内上海高桥化工厂建有千吨级的半工业化装置。MTBE裂解法MTBE裂解制异丁烯技术是随着作为汽油添加剂组分MTBE合成技术开展而开展起来的。1992年，利用燕化公司研究院的技术，吉林化学工业公司锦江油化厂建成了我国第一套MTBE裂解制异丁烯生产装置。在国外该技术研究很早就已经开始，1959年Sincliar公司就申请了创造专利，Snam、Exxon、IFP、住友等许多公司都先后从事MTBE裂解制异丁烯的研究。目前世界上采用MTBE法生产异丁烯的生产能力已占异丁烯总生产能力的70%以上，80年代后期以来，新建的异丁烯装置大多采用了该技术。根据生产的异丁烯纯度，可将生产工艺分为普纯异丁烯工艺和高纯异丁烯工艺。除固定床列管式反响器工艺外，还有采用反响蒸馏工艺技术，固定床反响时又有常压和加压之分及注水工艺技术。普纯异丁烯生产工艺该工艺在150～205℃温度、反响压力一般不超过0.6MPa、气相下进行，只对反响产物进行一般别离，不必精制，产品异丁烯纯度要求大于99%，产品异丁烯中还含有少量的重组份和二甲醚等轻组份。其流程一般为“一反三塔〞(一个反响器、一个别离塔、一个水萃取塔和一个甲醉回收塔)。反响器为多管式固定床反响器，催化剂装填在管内，壳程是供热载体，保证反响在较恒定温度下进行。高纯异丁烯生产工艺高纯异丁烯质量有很高的要求，如聚合级的异丁烯要求MTBE和甲醇含量均小于5PPm，二甲醚小于2PPm，严格控制其它C4、水和杂质含量等。因此，要保证产品质量到达上述要求，必须增加原料精制塔和产品精制塔。典型的高纯异丁烯生产流程采用“一反六塔〞(一个反响器、MTBE精制塔、水洗塔、甲醇回收塔、甲醇精制塔、异丁烯脱重塔、异丁烯脱轻塔)。高纯异丁烯生产流程在普纯异丁烯生产流程的根底上增加了一个MTBE精制塔，一个脱除二甲醚等轻组分的异丁烯塔和一个甲醇精制塔。该工艺特点是可生产高纯异丁烯，原料适应范围广，生产具有一定的灵活性，但流程长，投资大，能耗高。叔丁醇法在HAICON法环氧丙烷生产过程中，生成相当量的叔丁醇副产物，将副产物叔丁醇在活性氧化铝等催化剂的作用下，脱水生成异丁烯。该工艺的缺点是原料受限制，生产本钱高。吸附别离法60年代末期国外开始对分子筛吸附别离异丁烯的方法进行研究，其中，UCC公司的Olefin—Siv法和UOP公司的Sorbutene法已完成中试，据估计该法在技术经济方面还不能与硫酸