專利名稱：一種碳五餾分的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離碳五餾分的方法，特別涉及由石油裂解制乙烯副產(chǎn)的碳五餾分通過(guò)熱二聚和精餾分離等過(guò)程獲得雙環(huán)戊二烯、異戊二烯和間戊二烯初步分離物料，并進(jìn)一步通過(guò)精餾和萃取精餾等過(guò)程獲得雙環(huán)戊二烯、異戊二烯和間戊二烯精制產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
石油裂解制乙烯過(guò)程中會(huì)副產(chǎn)出一種碳五餾分，在所有的乙烯裂解副產(chǎn)物料中碳五餾分占有較高的比重。碳五餾分中含有總量為40 60wt%的環(huán)戊二烯、異戊二烯和間戊二烯，這三種雙烯烴化學(xué)性質(zhì)活潑，能與多種有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，在樹(shù)脂、橡膠、醫(yī)藥或農(nóng)藥以及其它精細(xì)化工領(lǐng)域均有廣泛的用途。目前，分離制取環(huán)戊二烯、異戊二烯和間戊二烯是碳五餾分最主要也是最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的利用方法。碳五餾分成分復(fù)雜，許多組分的沸點(diǎn)相近，或容易形成共沸物，而三種雙烯烴又較易自聚或互聚進(jìn)而生成二聚物，因此通過(guò)簡(jiǎn)單的精餾過(guò)程無(wú)法將它們各自從碳五餾分中分離出高純度的產(chǎn)品。現(xiàn)有技術(shù)中，幾乎所有碳五分離工藝均是先對(duì)原料進(jìn)行初步的分離(工業(yè)上習(xí)慣將此過(guò)程稱為預(yù)分離或預(yù)處理)，然后再對(duì)初步分離物料分別進(jìn)行精餾或萃取精餾等過(guò)程以獲得高純度的產(chǎn)品。在三種雙烯烴中，環(huán)戊二烯最易發(fā)生熱二聚反應(yīng)生成沸點(diǎn)更高并熱穩(wěn)定性很好的雙環(huán)戊二烯，而異戊二烯則與間戊二烯及雙環(huán)戊二烯存在較大的沸點(diǎn)差。因此在初步分離階段中，通常將環(huán)戊二烯經(jīng)二聚反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯，再配合數(shù)次精餾過(guò)程使三種雙烯烴從碳五餾分中實(shí)現(xiàn)初步的分離。傳統(tǒng)的碳五餾分分離工藝流程在初步分離階段通常都是先進(jìn)行環(huán)戊二烯的熱二聚反應(yīng)，將環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯，再通過(guò)精餾實(shí)現(xiàn)異戊二烯與間戊二烯及雙環(huán)戊二烯的分離，有些則在熱二聚前再增加精餾脫輕，以除去原料中的碳四組分和炔烴等輕組分。工業(yè)上常將此稱為前熱二聚法，典型的可見(jiàn)美國(guó)專利US3，510，405、中國(guó)專利ZL96116289. 9及ZL96102485. 2描述的技術(shù)方案。由于異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)的活化能和環(huán)戊二烯熱二聚反應(yīng)的活化能較為接近，環(huán)戊二烯熱二聚的同時(shí)，很易伴隨發(fā)生異戊二烯與環(huán)戊二烯的共熱二聚反應(yīng)。傳統(tǒng)的前熱二聚法流程由于熱二聚反應(yīng)系統(tǒng)中異戊二烯濃度較高，加之要求經(jīng)一次熱二聚反應(yīng)完成環(huán)戊二烯向二聚物的轉(zhuǎn)化，采用的反應(yīng)條件較為劇烈，因此會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的異戊二烯與環(huán)戊二烯共二聚物生成。這不僅導(dǎo)致異戊二烯和環(huán)戊二烯的大量損失，還會(huì)影響雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品純度，因異戊二烯與環(huán)戊二烯共二聚物和雙環(huán)戊二烯的沸點(diǎn)很近，兩者較難分離。中國(guó)專利ZL200710043976. 7提出了一種后熱二聚的碳五餾分分離方法，它在碳五餾分物料進(jìn)行環(huán)戊二烯熱二聚反應(yīng)前先通過(guò)精餾將異戊二烯從碳五餾分物料中分離出來(lái)，以避免熱二聚反應(yīng)過(guò)程中異戊二烯與環(huán)戊二烯二聚物的生成。后熱二聚工藝一定程度上克服了前熱二聚工藝的缺陷，但其缺點(diǎn)是在分離提取異戊二烯時(shí)物料中環(huán)戊二烯尚未轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯，經(jīng)一次精餾將異戊二烯分離出來(lái)操作難度較高，精餾塔塔頂餾出物容易夾帶環(huán)戊二烯。然而更為重要的是，分離異戊二烯的精餾塔塔釜及提餾段因環(huán)戊二烯濃度及物料所處溫度均較高，這些部位的異戊二烯與環(huán)戊二烯極易發(fā)生共熱二聚反應(yīng)，因此系統(tǒng)中仍有相當(dāng)數(shù)量的異戊二烯與環(huán)戊二烯二聚物生成。中國(guó)專利申請(qǐng)200910176552. 7針對(duì)后熱二聚工藝的缺陷提出了一種兩次分離提取異戊二烯的碳五餾分分離方法，它在傳統(tǒng)的前熱二聚工藝流程的熱二聚反應(yīng)器前再設(shè)置一個(gè)精餾塔，在熱二聚反應(yīng)的前后分兩次分離提取異戊二烯。該方法較好地解決了后熱二聚工藝異戊二烯精餾分離塔塔頂餾出物易夾帶環(huán)戊二烯的問(wèn)題。但是，在第一異戊二烯精餾分離塔的塔釜及提餾段仍不可避免地發(fā)生異戊二烯與環(huán)戊二烯的共熱二聚反應(yīng)，在這點(diǎn)上它幾乎是重蹈后熱二聚工藝覆轍的。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的碳五餾分分離方法均無(wú)法很好地解決分離過(guò)程中異戊二烯與環(huán)戊二烯因共熱二聚而生成二聚物這一技術(shù)問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種一種碳五餾分的分離方法，本發(fā)明通過(guò)對(duì)初步分離階段的流程作了進(jìn)一步的改進(jìn)，所解決的技術(shù)問(wèn)題是不僅克服后熱二聚工藝分離異戊二烯時(shí)精餾塔塔頂出料易夾帶環(huán)戊二烯的缺陷，而且基本避免分離過(guò)程中異戊二烯與環(huán)戊二烯二聚物的生成。以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案一種碳五餾分的分離方法，包括以下步驟I)原料碳五餾分經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離脫除輕組分雜質(zhì)。塔釜溫度控制為60 90°C，塔頂溫度控制為40 50°C，操作壓力控制為O. 10 O. 40MPaG,回流比控制為20 40。塔頂排出輕組分雜質(zhì)，塔釜得碳五餾分物料；2)由步驟I)塔釜得到的碳五餾分物料經(jīng)預(yù)熱二聚反應(yīng)以使部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯。反應(yīng)溫度控制為40 60°C，反應(yīng)壓力控制為O. 40 O. 80MPaG，物料的反應(yīng)停留時(shí)間控制為240 600min ；3)經(jīng)步驟2)預(yù)熱二聚反應(yīng)后的碳五餾分物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離提取部分異戊二烯。塔釜溫度控制為60 80°C，塔頂溫度控制為35 50°C，操作壓力控制為O. 10 O. 50MPaG,回流比控制為2 10。塔頂?shù)酶患愇於┑奈锪?，塔釜得剩余的碳五餾分物料；4)由步驟3)塔釜得到的碳五餾分物料經(jīng)第二次熱二聚反應(yīng)以使剩余的環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯。反應(yīng)溫度控制為100 150°C，反應(yīng)壓力控制為O. 80 I. 20MPaG，物料的反應(yīng)停留時(shí)間控制為60 120min ；5)經(jīng)步驟4)第二次熱二聚反應(yīng)后的碳五餾分物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離提取剩余的異戊二烯。塔釜溫度控制為70 100°C，塔頂溫度控制為50 80°C，操作壓力控制為O. 20 O. 40MPaG,回流比控制為10 20。塔頂?shù)酶患愇於┑奈锪?，塔釜得富集雙環(huán)戊二烯和間戊二烯的物料；6)由步驟5)塔釜得到的物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離雙環(huán)戊二烯和間戊二烯。塔釜溫度控制為100 120°C，塔頂溫度控制為35 50°C，操作壓力控制為O. 010 O. 040MPaG,回流比控制為2 10。塔頂?shù)酶患g戊二烯的物料，塔釜得富集雙環(huán)戊二烯的物料；7)由步驟6)塔釜得到的物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行雙環(huán)戊二烯的精制。塔釜溫度控制為100 130°C，塔頂溫度控制為70 90°C，操作壓力控制為-O. 030 -O. 005MPaG,回流比控制為10 30。塔釜側(cè)線得精制雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品，塔頂排出輕組分雜質(zhì)，塔釜排出重組分雜質(zhì)；8)由步驟6)塔頂?shù)玫降奈锪辖?jīng)經(jīng)萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾以精制間戊二烯，萃取劑為二甲基甲酰胺。富集間戊二烯物料與萃取劑進(jìn)料重量比控制為I : (7 15)，萃取劑進(jìn)料溫度控制為40 60°C。塔釜溫度控制為90 110°C，塔頂溫度控制為35 50°C，操作壓力控制為O. 05 O. 15MPaG，回流比控制為5 15。塔頂排出抽余碳五餾分物料，塔釜得間戊二烯及萃取劑物料，該物料再進(jìn)行間戊二烯與萃取劑的分離后得精制間戊二烯產(chǎn)品和萃取劑，萃取劑循環(huán)套用；9)由步驟3)及步驟5)得到的富集異戊二烯物料合并后 經(jīng)萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾以精制異戊二烯，萃取劑為二甲基甲酰胺。富集異戊二烯物料與萃取劑進(jìn)料重量比控制為I : (4 10)，萃取劑進(jìn)料溫度控制為50 90°C。塔釜溫度控制為100 130°C，塔頂溫度控制為40 70°C，操作壓力控制為O. 04 O. 20MPaG,回流比控制為2 10。塔頂排出抽余碳五餾分物料，塔釜得異戊二烯及萃取劑物料，該物料再進(jìn)行異戊二烯與萃取劑的分離后得化學(xué)級(jí)異戊二烯產(chǎn)品和萃取劑，萃取劑循環(huán)套用；10)由步驟9)得到的化學(xué)級(jí)異戊二烯經(jīng)萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾以脫除重組分雜質(zhì)，萃取劑為二甲基甲酰胺?；瘜W(xué)級(jí)異戊二烯與萃取劑進(jìn)料重量比控制為I : (4 9)，萃取劑進(jìn)料溫度控制為50 70°C，萃取精餾塔塔釜溫度控制為70 100°C。塔頂溫度控制為40 60°C，操作壓力控制為O. 05 O. 20MPaG,回流比控制為5 18。塔頂?shù)卯愇於┪锪希煤亟M分雜質(zhì)的萃取劑物料，該物料再經(jīng)精餾進(jìn)行萃取劑的提純回收，回收的萃取劑循環(huán)套用；11)由步驟10)萃取精餾塔塔頂?shù)玫降漠愇於┪锪辖?jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以脫除輕組分雜質(zhì)。塔釜溫度控制為50 70°C，塔頂溫度控制為30 50°C，操作壓力控制為O. 02 O. 20MPaG,回流比控制為150 190。塔頂排出輕組分雜質(zhì)，塔釜側(cè)線得聚合級(jí)異戊二烯產(chǎn)品，塔釜定期排出重組分雜質(zhì)。上述步驟2)所述的反應(yīng)溫度最好控制為45 55 °C，反應(yīng)壓力最好控制為O. 50 O. 70MPaG，物料的反應(yīng)停留時(shí)間最好控制為400 500min。上述步驟3)所述的塔釜溫度最好控制為65 75°C，塔頂溫度最好控制為40 47°C，操作壓力最好控制為O. 25 O. 35MPaG，回流比最好控制為3 8。上述步驟4)所述的反應(yīng)溫度最好控制為120 140°C，反應(yīng)壓力最好控制為
O.90 I. IOMPaG,物料的反應(yīng)停留時(shí)間最好控制為70 90min。上述步驟5)所述的塔釜溫度最好控制為80 90°C，塔頂溫度最好控制為55 70°C，操作壓力最好控制為O. 25 O. 30MPaG,回流比最好控制為12 18。上述步驟6)所述的塔釜溫度最好控制為105 115°C，塔頂溫度最好控制為40 50°C，操作壓力最好控制為O. 025 O. 035MPaG,回流比最好控制為5 8。上述步驟8)所述的間戊二烯與萃取劑的分離通常在精餾塔中進(jìn)行，由塔頂?shù)镁崎g戊二烯產(chǎn)品，塔釜得萃取劑。塔釜溫度一般控制為130 152°C，塔頂溫度一般控制為30 50°C，操作壓力一般控制為O. 06 O. 02MPaG,回流比一般控制為O. 5 8。上述步驟9)所述的異戊二烯與萃取劑的分離通常在精餾塔中進(jìn)行，由塔頂?shù)没瘜W(xué)級(jí)異戊二烯產(chǎn)品，塔釜得萃取劑。塔釜溫度一般控制為140 170°C，塔頂溫度一般控制為30 50°C，操作壓力一般控制為O. 010 O. 020MPaG,回流比一般控制為4 15。上述步驟10)所述的萃取劑的提純回收通常在精餾塔中進(jìn)行，塔頂排出所述的重組分雜質(zhì)，塔釜得萃取劑。塔釜溫度一般控制為130 160°C，塔頂溫度一般控制為40 60°C，操作壓力一般控制為O. 01 O. 20MPaG,回流比一般控制為5 25。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是在兩次分離提取異戊二烯工藝的基礎(chǔ)上將環(huán)戊二烯的熱二聚反應(yīng)分兩段來(lái)進(jìn)行。第一和第二段熱二聚反應(yīng)分別處于第一次分離提取異戊二烯的前后。發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按此流程進(jìn)行碳五餾分的分離能很好地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。按反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析，異戊二烯與環(huán)戊二烯濃度是影響其熱二聚反應(yīng)速率的重要因·素，異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)的反應(yīng)速率與異戊二烯、環(huán)戊二烯兩者濃度乘積成正比，無(wú)論降低異戊二烯或環(huán)戊二烯的濃度均可抑制它們熱二聚的反應(yīng)速率。現(xiàn)有技術(shù)后熱二聚工藝或兩次分離提取異戊二烯工藝都是試圖通過(guò)降低異戊二烯濃度來(lái)抑制異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)的發(fā)生，然而它們共同忽視了在未降低環(huán)戊二烯濃度的情況下進(jìn)行異戊二烯的分離提取，在塔釜或提餾段的溫度下異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)很容易發(fā)生，加之物料在精餾塔中停留時(shí)間往往很難均勻一致，部分異戊二烯因停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)更增加與環(huán)戊二烯發(fā)生二聚的機(jī)會(huì)。本發(fā)明采取的策略是讓脫除輕組分雜質(zhì)后的碳五餾分原料首先進(jìn)行一次預(yù)熱二聚，使相當(dāng)一部分的環(huán)戊二烯完成二聚，但將工藝條件控制在無(wú)法滿足異戊二烯與環(huán)戊二烯發(fā)生共熱二聚反應(yīng)。因?yàn)楫愇於┡c環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)具有相對(duì)較高的活化能，只要溫度和停留時(shí)間控制適當(dāng)，加之熱二聚反應(yīng)通常采用管式反應(yīng)器，物料在反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間的均勻性能夠得到保證，上述目標(biāo)是容易實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)預(yù)熱二聚后環(huán)戊二烯濃度已明顯降低，這使得第一次分離提取異戊二烯時(shí)異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)被有效得到抑制。第二次熱二聚反應(yīng)在相對(duì)較高的溫度下進(jìn)行，當(dāng)然反應(yīng)條件仍被控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，以保證盡可能高的雙環(huán)戊二烯選擇性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，物料經(jīng)此三個(gè)步驟后，環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率和雙環(huán)戊二烯的選擇性一般都可達(dá)到95%以上。第二次分離提取異戊二烯時(shí)系統(tǒng)中殘余的環(huán)戊二烯量已非常少，異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)基本上已不會(huì)發(fā)生。在預(yù)分離階段，加上脫除輕組分雜質(zhì)在內(nèi)，原料碳五餾分共經(jīng)七個(gè)步驟的處理后得到富集異戊二烯和間戊二烯的兩種初步分離物料以及雙環(huán)戊二烯精制產(chǎn)品。富集異戊二烯和間戊二烯的初步分離物料則進(jìn)一步采用常規(guī)的萃取精餾和精餾等過(guò)程的處理后得到聚合級(jí)異戊二烯和高純度的間戊二烯產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顯著的進(jìn)步在于無(wú)論在熱二聚或異戊二烯的分離提取過(guò)程異戊二烯與環(huán)戊二烯的共熱二聚反應(yīng)均被有效抑制，從而使異戊二烯和雙環(huán)戊二烯的收率都得到明顯提高。其另一優(yōu)點(diǎn)是三種雙烯烴的分離更為徹底，富集異戊二烯或間戊二烯的初步分離物料以及雙環(huán)戊二烯精制前的物料中夾帶其它雙烯烴的量被控制在很低的程度，這一方面減輕了后續(xù)精制處理的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也更容易得到高純度的產(chǎn)品。附圖
展示了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，其中附圖I是原料碳五餾分預(yù)分離部分的流程示意圖；附圖2是間戊二烯精制提純部分的流程示意圖；附圖3是異戊二烯精制提純部分的流程示意圖。
在附圖I中，原料碳五餾分Wl經(jīng)精餾塔I (理論塔板數(shù)為85)進(jìn)行精餾以分離脫除輕組分雜質(zhì)，塔頂排出輕組分雜質(zhì)W3，塔釜得碳五餾分物料W2 ；W2進(jìn)入一管式反應(yīng)器2進(jìn)行預(yù)熱二聚反應(yīng)以使部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯；W4經(jīng)精餾塔3 (理論塔板數(shù)為54)進(jìn)行精餾以分離提取部分異戊二烯，塔頂?shù)酶患愇於┑奈锪蟇6，塔釜得剩余的碳五餾分物料W5 ;W5進(jìn)入一管式反應(yīng)器4進(jìn)行第二次熱二聚反應(yīng)以使剩余的環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯。第二次熱二聚反應(yīng)后的碳五餾分物料W7經(jīng)精餾塔5 (理論塔板數(shù)為80)進(jìn)行精餾以分離提取剩余的異戊二烯，塔頂?shù)酶患愇於┑奈锪蟇8，W8與W6合并后可送后續(xù)的異戊二烯精制工序，塔釜得富集雙環(huán)戊二烯和間戊二烯的物料W9。W9經(jīng)精餾塔6 (理論塔板數(shù)為50)進(jìn)行精餾以分離雙環(huán)戊二烯和間戊二烯，塔頂?shù)酶患g戊二烯的物料Wll，Wll送后續(xù)的間戊二烯精制工序，也可直接作為粗間戊二烯產(chǎn)品。塔釜得富集雙環(huán)戊二烯的物料W10。WlO可以WlO-I進(jìn)入精餾塔7 (理論塔板數(shù)為75)進(jìn)行雙環(huán)戊二烯精制，也可以W10-2直接作為粗環(huán)戊二烯產(chǎn)品。在精餾塔7的塔釜由下往上第2塊塔板處側(cè)線得精制雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品W12，塔頂排出輕組分雜質(zhì)W13，塔釜定期排出 重組分雜質(zhì)W14。在附圖2中，物料Wll進(jìn)入萃取精餾塔8 (理論塔板數(shù)為48)進(jìn)行萃取精餾，物料從塔的中部第28塊塔板進(jìn)料，循環(huán)套用的DMF W18以及新鮮補(bǔ)充的DMF W18-2從塔上部第2塊塔板進(jìn)料。塔頂排出抽余碳五餾分物料W16，塔底得間戊二烯及萃取劑物料W15。W15隨后進(jìn)入回收DMF的精餾塔9 (理論塔板數(shù)為30)進(jìn)行間戊二烯和DMF的分離，由塔頂?shù)镁崎g戊二烯產(chǎn)品W17，塔釜得DMF W18，DMF W18返回萃取精餾塔7循環(huán)套用。在附圖3中，W6和W8合并物料進(jìn)入萃取精餾塔10 (理論塔板數(shù)為145)進(jìn)行萃取精餾，物料從塔的中部第83塊塔板進(jìn)料，循環(huán)套用的DMF W22以及新鮮補(bǔ)充的DMF W22-2從塔上部第11塊塔板進(jìn)料。塔頂排出抽余碳五餾分物料W20，塔底得異戊二烯及萃取劑物料W19。W19隨后進(jìn)入回收DMF的精餾塔11 (理論塔板數(shù)為75)進(jìn)行異戊二烯和DMF的分離，由塔頂?shù)没瘜W(xué)級(jí)異戊二烯產(chǎn)品W21，塔釜得DMF W22，DMF W22返回萃取精餾塔9循環(huán)套用。化學(xué)級(jí)異戊二烯W21進(jìn)入第二萃取精餾塔12 (理論塔板數(shù)為158)進(jìn)行萃取精餾，W21從塔的中部第93塊塔板進(jìn)料，循環(huán)套用的DMF W26以及新鮮補(bǔ)充的DMF W26-2從塔上部第10塊塔板進(jìn)料。塔頂?shù)卯愇於┪锪蟇24，塔釜得含重組分雜質(zhì)的萃取劑物料W23。W23隨后進(jìn)入精餾塔13 (理論塔板數(shù)為78)進(jìn)行DMF的提純回收，塔頂排出重組分雜質(zhì)W25，塔釜得DMF W26，DMF W26返回返回萃取精餾塔11循環(huán)套用。異戊二烯物料W24最后進(jìn)入精餾塔14 (理論塔板數(shù)為86)脫除輕組分雜質(zhì)。塔頂排出輕組分雜質(zhì)W27，由塔釜第78塊塔板處側(cè)線得聚合級(jí)異戊二烯產(chǎn)品W28。塔釜定期排放重組分雜質(zhì)W29，W29主要為精餾過(guò)程累積的多聚物。下面將通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，在實(shí)施例中，環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化率、雙環(huán)戊二烯選擇性(選擇性I)、異戊二烯與雙環(huán)戊二烯二聚物選擇性(選擇性II)、雙環(huán)戊二烯精制產(chǎn)品收率的定義分別為
權(quán)利要求
1.一種碳五餾分的分離方法，包括以下步驟 1)原料碳五餾分經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離脫除輕組分雜質(zhì)，塔釜溫度控制為60 90°C，塔頂溫度控制為40 50°C，操作壓力控制為O. 10 O. 40MPaG,回流比控制為20 40，塔頂排出輕組分雜質(zhì)，塔釜得碳五餾分物料； 2)由步驟I)塔釜得到的碳五餾分物料經(jīng)預(yù)熱二聚反應(yīng)以使部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯，反應(yīng)溫度控制為40 60°C，反應(yīng)壓力控制為O. 40 O. 80MPaG，物料的反應(yīng)停留時(shí)間控制為240 600min ； 3)經(jīng)步驟2)預(yù)熱二聚反應(yīng)后的碳五餾分物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離提取部分異戊二烯，塔釜溫度控制為60 80°C，塔頂溫度控制為35 50°C，操作壓力控制為O. 10 O. 50MPaG,回流比控制為2 10，塔頂?shù)酶患愇於┑奈锪?，塔釜得剩余的碳五餾分物料； 4)由步驟3)塔釜得到的碳五餾分物料經(jīng)第二次熱二聚反應(yīng)以使剩余的環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯，反應(yīng)溫度控制為100 150°C，反應(yīng)壓力控制為O. 80 I. 20MPaG,物料的反應(yīng)停留時(shí)間控制為60 120min ； 5)經(jīng)步驟4)第二次熱二聚反應(yīng)后的碳五餾分物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離提取剩余的異戊二烯，塔釜溫度控制為70 100°C，塔頂溫度控制為50 80°C，操作壓力控制為O. 20 O. 40MPaG,回流比控制為10 20，塔頂?shù)酶患愇於┑奈锪希酶患p環(huán)戊二烯和間戊二烯的物料； 6)由步驟5)塔釜得到的物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以分離雙環(huán)戊二烯和間戊二烯，塔釜溫度控制為100 120°C，塔頂溫度控制為35 50°C，操作壓力控制為O. 010 O. 040MPaG,回流比控制為2 10，塔頂?shù)酶患g戊二烯的物料，塔釜得富集雙環(huán)戊二烯的物料； 7)由步驟6)塔釜得到的物料經(jīng)精餾塔進(jìn)行雙環(huán)戊二烯的精制，塔釜溫度控制為100 130°C，塔頂溫度控制為70 90°C，操作壓力控制為-O. 030 -O. 005MPaG,回流比控制為10 30，塔釜側(cè)線得精制雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品，塔頂排出輕組分雜質(zhì)，塔釜排出重組分雜質(zhì)； 8)由步驟6)塔頂?shù)玫降奈锪辖?jīng)經(jīng)萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾以精制間戊二烯，萃取劑為二甲基甲酰胺，富集間戊二烯物料與萃取劑進(jìn)料重量比控制為I : (7 15)，萃取劑進(jìn)料溫度控制為40 60°C，塔釜溫度控制為90 110°C，塔頂溫度控制為35 50°C，操作壓力控制為O. 05 O. 15MPaG，回流比控制為5 15，塔頂排出抽余碳五餾分物料，塔釜得間戊二烯及萃取劑物料，該物料再進(jìn)行間戊二烯與萃取劑的分離后得精制間戊二烯產(chǎn)品和萃取齊IJ，萃取劑循環(huán)套用； 9)由步驟3)及步驟5)得到的富集異戊二烯物料合并后經(jīng)萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾以精制異戊二烯，萃取劑為二甲基甲酰胺，富集異戊二烯物料與萃取劑進(jìn)料重量比控制為I (4 10)，萃取劑進(jìn)料溫度控制為50 90°C，塔釜溫度控制為100 130°C，塔頂溫度控制為40 70°C，操作壓力控制為O. 04 O. 20MPaG,回流比控制為2 10，塔頂排出抽余碳五餾分物料，塔釜得異戊二烯及萃取劑物料，該物料再進(jìn)行異戊二烯與萃取劑的分離后得化學(xué)級(jí)異戊二烯產(chǎn)品和萃取劑，萃取劑循環(huán)套用； 10)由步驟9)得到的化學(xué)級(jí)異戊二烯經(jīng)萃取精餾塔進(jìn)行萃取精餾以脫除重組分雜質(zhì)，萃取劑為二甲基甲酰胺，化學(xué)級(jí)異戊二烯與萃取劑進(jìn)料重量比控制為I : (4 9)，萃取劑進(jìn)料溫度控制為50 70°C，萃取精餾塔塔釜溫度控制為70 100°C，塔頂溫度控制為40 60°C，操作壓力控制為O. 05 O. 20MPaG,回流比控制為5 18，塔頂?shù)卯愇於┪锪?，塔釜得含重組分雜質(zhì)的萃取劑物料，該物料再經(jīng)精餾進(jìn)行萃取劑的提純回收，回收的萃取劑循環(huán)套用； 11)由步驟10)萃取精餾塔塔頂?shù)玫降漠愇於┪锪辖?jīng)精餾塔進(jìn)行精餾以脫除輕組分雜質(zhì)，塔釜溫度控制為50 70°C，塔頂溫度控制為30 50°C，操作壓力控制為O. 02 O. 20MPaG,回流比控制為150 190，塔頂排出輕組分雜質(zhì)，塔釜側(cè)線得聚合級(jí)異戊二烯產(chǎn)品，塔釜定期排出重組分雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟2)所述的反應(yīng)溫度控制為45 55°C，反應(yīng)壓力控制為O. 50 O. 70MPaG，物料的反應(yīng)停留時(shí)間控制為400 500mino
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟3)所述的塔釜溫度控制為65 75°C，塔頂溫度控制為40 47°C，操作壓力控制為O. 25 O. 35MPaG，回流比控制為3 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟4)所述的反應(yīng)溫度控制為120 140°C，反應(yīng)壓力控制為O. 90 I. IOMPaG,物料的反應(yīng)停留時(shí)間控制為70 90mino
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟5)所述的塔釜溫度控制為80 90°C，塔頂溫度控制為55 70°C，操作壓力控制為O. 25 O. 30MPaG,回流比控制為12 18。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟6)所述的塔釜溫度控制為105 115°C，塔頂溫度控制為40 50°C，操作壓力控制為O. 025 O. 035MPaG,回流比控制為5 8。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟8)所述的間戊二烯與萃取劑的分離在精餾塔中進(jìn)行，由塔頂?shù)镁崎g戊二烯產(chǎn)品，塔釜得萃取劑，塔釜溫度控制為130 152°C，塔頂溫度控制為30 50°C，操作壓力控制為O. 06 O. 02MPaG,回流比控制為O. 5 8。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟9)所述的異戊二烯與萃取劑的分離在精餾塔中進(jìn)行，由塔頂?shù)没瘜W(xué)級(jí)異戊二烯產(chǎn)品，塔釜得萃取劑，塔釜溫度控制為140 170°C，塔頂溫度控制為30 50°C，操作壓力控制為O. 010 O. 020MPaG,回流比控制為4 15。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳五餾分的分離方法，其特征在于步驟10)所述的萃取劑的提純回收在精餾塔中進(jìn)行，塔頂排出所述的重組分雜質(zhì)，塔釜得萃取劑，塔釜溫度控制為130 160°C，塔頂溫度控制為40 60°C，操作壓力控制為O. 01 O. 20MPaG,回流比控制為5 25。
全文摘要
一種碳五餾分的分離方法，包括原料碳五餾分經(jīng)精餾脫除輕組分雜質(zhì)；物料經(jīng)預(yù)熱二聚反應(yīng)使部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯；預(yù)熱二聚反應(yīng)后物料經(jīng)精餾分離提取部分異戊二烯，塔頂?shù)酶患愇於┪锪?；前塔釜物料?jīng)第二次熱二聚反應(yīng)使剩余環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯；物料經(jīng)精餾分離提取剩余的異戊二烯，塔頂?shù)酶患愇於┪锪?，塔釜得富集雙環(huán)戊二烯和間戊二烯物料；前塔釜物料經(jīng)精餾分離雙環(huán)戊二烯和間戊二烯，塔頂?shù)酶患g戊二烯物料，塔釜得富集雙環(huán)戊二烯物料；前富集異戊二烯、間戊二烯和雙環(huán)戊二烯物料經(jīng)精制提純后得相應(yīng)產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于分離過(guò)程中異戊二烯與環(huán)戊二烯共熱二聚反應(yīng)被有效抑制，減少了異戊二烯和環(huán)戊二烯損失。
文檔編號(hào)C07C2/50GK102951989SQ201110235528
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者孫超, 傅健松, 姚本鎮(zhèn), 楊祖壽, 姚亞娟, 王繼媛, 吳忠平, 張冬梅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司