Katere so glavne proizvodne metode za n-butan? Kako se industrijsko pripravi-n{2}}butan visoke čistosti?
Proizvodnja n-butana (C₄H₁₀, CAS 106-97-8) ima predvsem dva glavna vira: metodo ločevanja plina iz naftnih nahajališč/mokrega zemeljskega plina in metodo ločevanja frakcij C₄ pri krekingu nafte. Prvi stisne in kondenzira zemeljski plin, da dobi utekočinjen naftni plin (LPG), nato pa z destilacijo loči n-butan. Slednji iz frakcije C₄, ki jo -proizvajajo v obratih za katalitski kreking v rafinerijah ali obratih za etilen, uporablja ekstrakcijsko destilacijo za čiščenje in pridobivanje n{10}}butana s čistostjo nad 90 %. Poleg tega sta hidrogeniranje C₄ olefina in normalna izomerizacija izobutana novi tehnologiji, ki sta se pojavili v zadnjih letih - prva pretvori odvečne olefine v n-butan, da zadosti povpraševanju po proizvodnji anhidrida maleinske kisline, druga pa pretvori izobutan v n-butan pod vodikovimi pogoji z uporabo katalizatorja na osnovi Pt, s pretvorbo v enem prehodu stopnja nad 40 %.
1. poglavje: Od kod prihaja n-butan? - Dva glavna naravna vira
n-Butan naravno obstaja v plinu iz naftnih nahajališč, mokrem zemeljskem plinu in krekiranem naftnem plinu. Preprosto povedano, prisoten je v utekočinjenem naftnem plinu (LPG), ki ga dnevno uporabljamo.
Industrijsko obstajata dva glavna načina pridobivanja n-butana: prvi je, da ga »neposredno pridobimo« iz podzemlja, drugi pa je, da ga »zberemo kot stranski -proizvod« iz procesa rafiniranja nafte.
1.1 Metoda ločevanja plina iz naftnega polja in mokrega zemeljskega plina
To je najbolj neposredna metoda.
Plin iz naftnih nahajališč in mokri zemeljski plin vsebujeta sestavine, kot sta propan in butan. S stiskanjem in kondenzacijo lahko pridobimo LPG. Nato se z destilacijo loči butan od LPG. Ta metoda je kot "frakcioniranje" -, ki uporablja razlike v vreliščih različnih ogljikovodikov za "izločanje" n-butana iz mešanice.
1.2 Metoda ločevanja frakcij C₄ pri krekingu nafte
To je trenutno najpomembnejša proizvodna pot v industriji.
Rafinerije in obrati za proizvodnjo etilena med proizvodnimi procesi proizvajajo velike količine frakcij C₄ (zmesi ogljikovodikov, ki vsebujejo štiri ogljikove atome). Posebni viri vključujejo:
Enota za katalitično krekiranje:Ko rafinerija "predela" težko nafto v bencin, proizvede plin, ki vsebuje butan.
Enota za krekiranje etilena:Ko se surovine, kot je nafta, krekirajo, da se proizvede etilen, se -proizvedejo frakcije C4, med katerimi je izkoristek butana približno 0,19 % (po teži), kar predstavlja približno 6,5 % frakcije C4.
Kar zadeva postopek čiščenja, gre frakcija C₄ najprej skozi frakcionirni stolp, da se odstranijo frakcije C3, izobutilen in frakcije C5. Nato se z dna stolpa pošlje v stolp za ekstrakcijsko destilacijo acetonitrila, kjer se z vrha stolpa pridobi n-butan s čistostjo nad 90 %.
Poglavje 2: Pot »povečanja učinkovitosti« sodobne industrije - Od »odpadkov« do »zakladov«
Čistost n{0}}butana, proizvedenega s tradicionalnimi metodami, je pogosto nezadostna ali pa je vsebnost izobutana v surovini previsoka. Zato so inženirji razvili dva "napredna" postopka.
2.1 Metoda hidrogeniranja olefinov C₄ - Spreminjanje "odpadkov" v "zaklad"
Rafinerije imajo pogosto presežek olefinov C₄, medtem ko proizvodnja anhidrida maleinske kisline zahteva n{0}}butan. Kaj je rešitev? Samo "hidrogenirajte in nasičite" olefine.
Ta tehnologija izbere katalizator z močno hidrogenacijsko nasičenostjo. Pod ustreznimi delovnimi pogoji pretvori olefine C₄ v n-butan, s čimer rešuje problem odvečne surovine in hkrati izpolnjuje povpraševanje po proizvodnji anhidrida maleinske kisline.
2.2 Normalna izomerizacija izobutana - Od "nezaželenega" do "zvezdnega igralca"
To je tehnološko najbolj dovršena pot v zadnjih letih.
V C₄ frakcijah je poleg n-butana še njegov »brat dvojček« - izobutan. Izkoristek izobutana pri krekingu etilena je veliko nižji kot pri običajnih alkanih in ni primerna surovina za anhidrid maleinske kisline. Če je mogoče izobutan "zravnati" v n-butan, se lahko znatno poveča izkoristek etilena in proizvodnja anhidrida maleinske kisline.
Potek osnovnega procesa:
| korak | Opis |
|---|---|
| Predobdelava | C₄ alkani so podvrženi raz-razsvetlitvi in raz-obtežitvi, da se loči n-butan |
| Normalna reakcija izomerizacije | Izobutan se pošlje v reaktor s fiksno-plastjo in pretvori v n-butan pod vodikovimi pogoji z uporabo katalizatorja na osnovi Pt- |
| Ločitev in okrevanje | Reakcijski material je pod tlakom, da se odstrani vodik, in vrnjen, da se pridobi produkt n-butan |
Kazalniki učinkovitosti te tehnologije so precej impresivni:
| Indikator | Vrednost |
|---|---|
| Pretvorba izobutana- z enim prehodom | Večji ali enak 40 % |
| n-Selektivnost butana | Večji ali enak 85 % |
| Ciljna selektivnost izdelka (pri uporabi z etilensko enoto) | Večji ali enak 98 % |
Poglavje 3: Celovita primerjava metod proizvodnje n-butana
| Metoda izdelave | Vir surovin | Značilnosti procesa | Čistost | Scenariji uporabe |
|---|---|---|---|---|
| Ločevanje plina iz naftnega polja | Mokri zemeljski plin | Tlačna kondenzacija + destilacija | Industrijski razred | Gorivo, splošne kemikalije |
| Ločevanje frakcij C₄ | Rafinerija/etilen stranski-produkt C₄ | Ekstrakcijska destilacija (acetonitrilna metoda) | Nad 90 % | Surovina maleinskega anhidrida, kemična sinteza |
| C₄ hidrogeniranje olefinov | Rafinerija C₄ olefinov | Nasičenost hidrogeniranja | Visoka čistost | Surovina za proizvodnjo anhidrida maleinske kisline |
| Normalna izomerizacija izobutana | Mešani C₄ alkani | Pt kataliza + vodikovi pogoji | Visoka čistost | Povečanje etilena, podpora anhidrida maleinske kisline |
Poglavje 4: Nanjing ZL Energy - poklicni dobavitelj izdelkov n-butan
Nanjing ZL Energy Co., Ltd. ima naslednje prednosti na področju dobave n-butana:
Stabilni kanali surovin:Sklicujoč se na celoten sistem dobavne verige, podjetje nabavlja iz visoko-kakovostnih virov C₄ surovin, kar zagotavlja neprekinjeno in stabilno dobavo izdelkov n-butan.
Popolne specifikacije čistosti:Lahko zagotovi visoko-stopnjo čistosti (več kot ali enako 99,9 %) n-izdelkov iz butana za izpolnjevanje različnih potreb uporabe, kot so hladilna sredstva, kemične surovine in standardni plini.
Ustrezne kvalifikacije:Ima dovoljenje za poslovanje z nevarnimi kemikalijami. Vsaki seriji izdelka je priloženo poročilo o preskusu, ki zagotavlja sledljivost kakovosti izdelka.
Fleksibilna embalaža:Zagotavlja različne specifikacije pakiranja, kot so jeklenke in tovornjaki cisterne, ki se prilagajajo različnim scenarijem od laboratorijskih raziskav in razvoja do industrijske proizvodnje.
Strokovna storitev:Od izbire izdelkov do logistične dostave je na voljo storitev od-do-konca, ki zagotavlja nemoteno izkušnjo nabave za stranke.
Zaključek: od podzemlja do tovarne - »Preteklost in sedanjost« n-butana
Proizvodnja n-butana je bila podvržena tehnološkemu razvoju od »preprostega ločevanja« do »globoke pretvorbe«.
Zgodnje ločevanje plina iz naftnih nahajališč in ločevanje C₄ frakcije sta proizvedla "naravni" n{0}}butan. Hidrogeniranje C₄ olefina in običajna izomerizacija izobutana pa proizvedeta "človeško-izdelane" molekule n-butana -, ki prvotno niso bile n-butan, se s kemičnimi reakcijami "pretvorijo" v n-butan.
Z močnim razvojem nadaljnjih industrij, kot sta anhidrid maleinske kisline in butadien, bo povpraševanje po n-butanu še naprej naraščalo, nove tehnologije, kot je normalna izomerizacija izobutana, tej tradicionalni industriji vlivajo novo vitalnost.
