丁二烯作为一种重要的有机化工原料，主要用于生产合成橡胶和ABS树脂。近年来，受乙烯裂解装置原料轻质化的影响，乙烯装置联产的丁二烯产量显著下降，丁烯氧化脱氢制丁二烯技术引起国内外关注。

受全球油价下跌影响，化工市场低迷，丁二烯价格走低，开发出低生产成本、较强竞争力的氧化脱氢制丁二烯工艺势在必行。

本文介绍一种改进已通过工业化装置检验的丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺，其流程简单、能耗低，并分析该工艺技术的安全可靠性。

1 流程简介

丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺的原料可以是乙烯裂解、MTO或炼厂等装置副产的混合碳四，混合碳四原料经丁烯丁烷分离单元得到丁烯和丁烷，丁烷作为副产品被送出界区，丁烯(包括丁烯-1、顺-2-丁烯和反-2-丁烯)经氧化脱氢反应生成粗丁二烯；粗丁二烯经丁二烯抽提单元得到丁二烯产品，而未反应的丁烯丁烷则返回丁烯丁烷分离单元，进一步反应。

丁烯丁烷分离单元一般被称为前萃取单元，丁二烯抽提单元一般被称为后萃取单元，采用的萃取剂可以是二甲基甲酰胺、乙腈或吡咯烷酮等。

工艺流程见图1。

该公司设计时，计划联合控制室9个，就地控制室3个，各控制系统网络相对独立，不同的控制系统之间采用RS-458通信协议，该情况下的工业控制系统只有控制网和管理网。

2.2 信度与效度分析 采用 Cronbach’s α 系数评估内部一致性，其变化范围为 0.138～0.949，其中躯体疼痛、精力和社会功能 3 个维度的Cronbach’s α 系数＜0.7，其余维度的 Cronbach’s α 系数均＞0.7。SF-36 量表按条目奇偶分为两部分，生理功能、情感职能维度的分半信度＞0.9，生理职能、躯体疼痛、一般健康状况 3 个维度介于 0.7 至 0.9 之间，其余维度均＜0.7，其中精神健康维度接近 0.7，最小的是社会功能维度为0.157。详见表1。

  

图1 丁二烯生产工艺流程

根据碳四原料中杂质含量的不同，流程可稍作调整：

(1)原料中异丁烯含量高时可采用MTBE法脱除，异丁烯含量低时可通过二聚反应法脱除。

有一件事显示祖父聪明过人。当时上海正在修建外白渡桥，工程遇到一个难题：外白渡桥建在苏州河上，建桥时打下大量木桩需拔掉，由于苏州河淤泥深厚，拔桩十分不易，主持建桥的英国人采纳了一位年轻木工的建议，退潮时在木桩上绑上大油桶，涨潮时借助浮力轻易地拔起木桩。这个年轻木工就是我的祖父。

将阻聚剂直接加入循环溶剂系统缓冲罐，通过循环溶剂泵将阻聚剂送入萃取塔中，使其与碳四物料充分接触，发挥阻聚剂的作用，可以防止萃取系统丁二烯自聚物的形成。

(3)原料中碳五含量高时进料直接先脱碳五，碳五含量低时可在二聚反应后脱除。

乙烯基乙炔是极易分解爆炸的物质，超过一定浓度易发生分解爆炸，对此瑞翁公司提出乙烯基乙炔浓度需低于50%，同时严禁其分压大于0.05MPa[2]。

对在用和备用精馏系统安全阀进口管注入阻聚剂可以防止爆米花聚合物，同时安全阀入口加装爆破片，阻隔丁二烯介质在安全阀密封面上的聚合，保证安全阀起跳可靠性。

2 工艺危险因素分析

对于丁二烯装置存在的安全问题国内外都是非常重视的，因为很多丁二烯装置都发生过大小不同的各种事故。

2.1 丁二烯

丁二烯属于易燃、易爆的有机化合物，其闪点低于-6℃，自燃点为450℃，在空气中爆炸范围为2%～11.6%。

丁二烯化学性质非常活泼，与氧接触易生成爆炸性过氧化物，且其自聚物也易燃易爆、会胀坏管道阀门，极易发生火灾、爆炸等重大安全事故，因此预防丁二烯的聚合是保证装置长周期运行的关键[1]。

2.2 乙烯基乙炔

1969年10月美国UCC所属的德克萨斯工厂丁二烯装置因乙烯基乙炔浓度超过45%而发生恶性爆炸事故，经济损失约600万美元。这一事故发生后，引起全世界丁二烯生产厂家的关注。

(4)原料中炔烃和二烯烃含量高时还需要将进料先进行加氢，以免对二聚反应造成影响，丁二烯含量很高时可先进行丁二烯抽提，抽提完的物料再进行氧化脱氢反应。

2.3 化学反应的危险因素分析

对于工艺过程中的三个反应(异丁烯二聚反应、丁烯氧化脱氢反应和乙烯基乙炔选择性加氢反应)来说，反应温度都是最为重要的控制点，因为三个反应均为强发热反应。

异丁烯二聚控制反应温升在10℃左右，温升控制不好异丁烯将发生多聚。

传统脱除粗丁二烯中炔烃的方法是萃取精馏，可以采用丁烯、丁烷作为稀释剂，使乙烯基乙炔浓度维持在较低水平，确保装置安全运行。

丁烯氧化脱氢反应器催化剂床层温升与反应进料温度和催化剂转化效率密切相关，当反应器床层温度高且无法控制时，反应器处于失控状态，危及设备安全。反应器温升过度的原因有进料温度高、空气过量等。

乙烯基乙炔选择性加氢反应器温升过度的原因有进料温度高、氢气过量等。

对不同覆网遮荫培育1 a后的苗木随机不重复抽取50个样本，测量其新梢高和地径，进行对比分析[5]，其检测平均值见表5。

3 安全措施

3.1 阻聚剂

通过注入阻聚剂、抗氧化剂以及改善配管减少死角等方法可以预防丁二烯聚合物形成，保证系统的安全。

丁二烯的纯度、操作温度、氧的存在是丁二烯聚合的三大影响因素。

(2)原料中丁烷含量高时需进行丁烯丁烷分离后才进行氧化脱氢反应，丁烷含量低时烷烯分离可放在氧化脱氢反应后面。

改进后的丁二烯生产工艺与传统工艺相比，不仅流程简化，能耗降低，在安全性方面也有很大改进。

采用新型复合阻聚剂TBC、DEHA来防止丁二烯端聚物的生成，在实际生产中已取得成效。TBC沸点较高，只能在液相丁二烯中起到较好的阻聚作用，在气相丁二烯中阻聚效果则较差; 而DEHA容易气化，能在气相丁二烯浓度高的部位起到较好的阻聚作用，可适当地按比例配制TBC、DEHA复合阻聚剂，同时注入可有效地阻止液相、气相中的丁二烯聚合[3]。

3.2 工艺改进防止乙烯基乙炔爆炸

当时赔了两千块，就了事了……年前我去镇上，没想到走到镇口，正碰上他哥也去打年货，我老远看见他夹了个包，以为他要过来给我几拳，没想到他点头哈腰地走过来，只说：易老板好易老板好！

也可采用改进后的丁二烯生产工艺，采用催化选择性加氢工艺将炔烃转化为相应的单烯烃和二烯烃的同时，防止乙烯基乙炔被浓缩，消除安全隐患。而且可最大程度地避免丁二烯和单烯烃的损失。

3.3 反应系统温度控制

二聚反应器温度主要通过调节进料中异丁烯浓度温度进行控制，启动反应器出口至反应器入口的循环泵以稀释进料的异丁烯含量，保证反应温升在可控范围内。

笔者对青年编纂在各自任职期间发表的学术文章（指发表在学术刊物上的对某领域有专门研究的成果）进行检索，共查找到78篇。其中，以文献整理为研究对象的文章有57篇（见表5）。

丁烯氧化脱氢反应通过在线自动控制水烯比(水蒸气与丁烯的摩尔比)和氧烯比(氧气与丁烯

知行合一是习总书记非常重视，多次强调的教育理念。习总书记曾经指出：“贵在坚持知行合一、坚持行胜于言，在落细、落小、落实上下功夫。要注意把社会主义核心价值观日常化、具体化、形象化、生活化，使每个人都能感知它、领悟它，内化为精神追求，外化为实际行动，做到明大德、守公德、严私德。”而将思政教育纳入学科竞赛体系正是以知行合一精神贯彻社会主义核心价值观的重要举措。对于文科学生而言，知行合一重在行，很多文科生的知识被停留在课堂上和课本上，而不是运用到生活和工作实践中，而学科竞赛为文科学生提供了学以致用的舞台。

的摩尔比)来保证绝热反应进料温度保持平稳。同时分别设置两段反应器超温联锁：一段反应器超温联锁，同时关闭一段和二段空气进料；二段反应器超温联锁关闭二段空气进料。

程元敏先生检得北魏时引用《伪古文尚书》经、传者凡八人，分别为房景先、郦道元、邢峦、韩显宗、张普惠、李骞、王神贵、元恭⑥。其中，郦道元、邢峦、韩显宗、张普惠、李骞五人均系河北人物。结合诸人经历可知，至迟在北魏孝文帝朝，《伪古文尚书》已经北传。

加氢反应器温度通过调节进料温度和氢炔比进行控制。进料温度通过进料预热器的加热介质量进行调节；氢炔比是关键因素，过高的氢炔比会导致丁二烯被加氢而损失；过低的氢炔比则会造成丁二烯产品中炔烃含量超标。同时加氢反应器设置床层温度高高联锁，以保证系统安全。

4 结语

改进后的丁二烯生产工艺与传统工艺相比，不仅流程简化，能耗降低，在安全性方面也有很大改进。

参 考 文 献

1 张 新.丁二烯抽提装置防聚合措施的应用分析[J].炼油与化工,2015 (3) :28-30.

2 张旭之.碳四碳五烯烃工学[M]. 北京：化学工业出版社,1998.

3 常利超.新型阻聚剂在乙腈法丁二烯萃取系统中的应用[J].合成橡胶工业,2015,38(3):173-175.

说明：本题显性目的是考查“相等向量”，隐性目的是提高分析问题解决问题的能力和分类讨论思想的感悟.本题的解题过程是学生探究的过程.