CN100593530C - 石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，主要解决以往技术中裂解碳五馏分先经热二聚反应器生成双环戊二烯，异戊二烯发生自聚以及与环戊二烯发生共聚，造成异戊二烯和环戊二烯大量损失；同时双环戊二烯产品纯度低，利用价值小的问题。本发明通过采用先将原料碳五馏分中异戊二烯与环戊二烯分离，环戊二烯进入热二聚反应器生成双环戊二烯而与间戊二烯分离的技术方案较好地解决了该问题，可应用于裂解碳五馏分中双烯烃分离的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法。
背景技术
在石油裂解制乙烯过程中副产相当多数量的碳五馏分，碳五馏分中富含异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯等双烯。这些双烯烃化学性质活泼，是重要的化工原料。由于石油烃类裂解的原料、裂解深度及分离程度上的差异，碳五馏分中的双烯烃含量有所不同，但总量在40～60％之间。因此，分离利用碳五馏分对于提高乙烯装置的经济效益，综合利用石油资源有深远的意义。
裂解碳五馏分由20多种沸点相近，彼此间易形成共沸物的组分组成，从中分离出纯度符合应用要求的碳五双烯烃难度较高，工艺较为复杂，现有技术中普遍采用萃取精馏法。常用的选择性溶剂有二甲基甲酰胺(DMF)和乙腈，如专利JP63101338、JP74019245、US3510405、US3535260等所公开的工艺方法。其中DMF溶剂具有对碳五双烯烃的选择性好、溶解度大、与碳五易分离、腐蚀性低及毒性小等诸多优点。
由于异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯三种碳五双烯烃中异戊二烯市场开发较早且应用较为广泛，故较早的碳五馏分分离工艺流程仅为分离利用其中的异戊二烯。随石油化工，特别是精细化工的发展，间戊二烯和双环戊二烯的市场需求日益增大，从异戊二烯分离的重组分中进一步精馏分离得到间戊二烯和双环戊二烯的方法也日益受到重视。
碳五双烯烃分离过程的关键为异戊二烯与环戊二烯的分离，两者常压下的沸点差为7.45℃，并且与其它碳五烃的共沸还会增加两者分离难度。
日本瑞翁公司专利US3510405公开了一种从碳五馏分中分离高纯度异戊二烯的工艺方法，包括如下步骤：将通过烃类水蒸气裂解或其它高温裂解法得到的碳五馏分，经过热二聚反应并从中分离出环戊二烯；以DMF为溶剂在阻聚剂存在下进行第一次萃取蒸馏，溶剂通过汽提塔回收循环使用；物料经一脱重精馏塔进行精馏，从中分离含有环戊二烯和间戊二烯的重组分；以DMF为溶剂在阻聚剂的存在下进行第二次萃取蒸馏，溶剂通过汽提塔回收使用；物料经过一脱轻塔精馏后由塔釜得到高纯度的异戊二烯产品。
中国专利CN1160035A公开一种液相进料萃取精馏法分离石油裂解碳五馏分的方法，异戊二烯分离精制部分的流程和US3510405相似，改进了其中第一、第二萃取精馏进料方法；热二聚反应后分离脱除的双环戊二烯重组分物料以及脱重塔的塔釜物料，通过精馏分离其它碳五烃组分、精馏脱除碳六烃组分等过程，得到高纯度的间戊二烯和双环戊二烯产品。
中国专利CN1412165A公开了一种裂解碳五馏分的分离方法，主要特征为在热二聚、精馏分离双环戊二烯后，碳五物料在进行萃取精馏前通过选择性催化加氢工艺脱除炔烃，从而省去了传统异戊二烯流程中的第二段萃取精馏。
上述分离工艺过程的一个主要特征为先将环戊二烯热二聚转化为双环戊二烯，然后把双环戊二烯等重组分从富含异戊二烯的物料中分离。但是在环戊二烯热二聚过程中，异戊二烯也会有一定程度的聚合，并且还会和环戊二烯有较大程度的共聚。这些双环戊二烯以外的二聚物的产生，造成了异戊二烯和环戊二烯的大量损失，致使异戊二烯和双环戊二烯的收率提高受到了限制。
由于异戊二烯二聚物和异戊二烯与间戊二烯的共二聚物的沸点与双环戊二烯的沸点相近，难于分离，使双环戊二烯的纯度受到了影响，也就影响了双环戊二烯的利用价值。为了提高双环戊二烯的纯度，就必须增加精馏塔的塔板数或填料层高度或增大回流量，从而增加了设备投资或能耗。
为了弥补上述技术缺点，中国专利CN1253130A公开了一种从碳五馏分中分离双烯烃的方法，将碳五馏分进行反应精馏，通过反应精馏使环戊二烯发生二聚反应的同时，异戊二烯由塔顶分离出去，料经精馏分离间戊二烯、双环戊二烯。反应精馏塔顶产物经过第一、第二萃取蒸馏等操作得到高纯度的异戊二烯。据称此方法可以得到纯度达97％以上的双环戊二烯。
中国专利CN1490286A公开了一种裂解碳五馏分的分离方法，主要在专利CN1253130A基础上结合选择性催化加氢工艺，在碳五进行萃取蒸馏前加氢除去馏分中的炔烃，省去了通常所采用的第二段萃取蒸馏。但由于加氢反应，二烯烃饱和损失不可避免，同时该方法也必须要增加临氢及氢分离系统。
CN1253130A和CN1490286A所公开方法的主要特征为环戊二烯在反应精馏塔中二聚成双环戊二烯的同时，与富含异戊二烯的塔顶物料分离。但是塔内物料的停留时间很难控制，也就无法控制环戊二烯的转化率，所以塔顶环戊二烯的浓度一般偏高。另外阻聚剂的种类和用量会直接影响反应精馏塔的操作，所以此塔操作不易。鉴于目前对双烯烃二聚反应机理和阻聚机理的研究情况，要完成此方法的工程设计困难更大，目前还没有工程化的报导。
综上所述，现有技术中都是先把环戊二烯热二聚转化为双环戊二烯，然后利用双环戊二烯的高沸点完成与异戊二烯的分离。此方法一定程度上能降低异戊二烯与环戊二烯的分离难度，但是存在一个缺点：所有的异戊二烯都要经过热二聚反应器。研究和实际操作都显示异戊二烯具有很高的活性，在热二聚反应器中大约有2～10％的异戊二烯自聚或与环戊二烯共聚，不但造成了异戊二烯的损失，还很大程度上影响了双环戊二烯的纯度(质量浓度一般在80％左右)，降低了双环戊二烯的使用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是以往技术中分离裂解碳五馏分中的双烯烃时，原料先经热二聚反应器生成双环戊二烯以分离环戊二烯时，异戊二烯发生自聚以及与环戊二烯发生共聚，造成异戊二烯和环戊二烯大量损失；同时双环戊二烯产品纯度低，利用价值小的问题，提供一种新的分离裂解碳五馏分中双烯烃的方法。该方法具有异戊二烯收率高、双环戊二烯纯度高，环戊二烯利用率高，同时可降低热二聚反应器的温度控制要求的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，包括以下步骤：
a)原料裂解碳五馏分(13)进入异戊二烯分离塔(2)中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I；塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II；
b)物流I进入第一萃取精馏塔(3)中部，与从塔上部进入的溶剂A接触进行萃取精馏，塔顶得到含烷烃和单烯烃的轻组分物流，塔釜得到富含异戊二烯的溶剂A基物流III；
c)溶剂基物流III进入第一汽提塔(4)进行溶剂A回收，塔顶得到富含异戊二烯的物流IV，塔釜得到的溶剂A物流返回至第一萃取精馏塔(3)上部；
d)物流IV进入环戊二烯回收塔(5)中下部，对物流IV中的少量环戊二烯进行分离回收，塔顶得到脱除环戊二烯后的异戊二烯物流V，塔釜含环戊二烯物流循环至异戊二烯分离塔(2)中部；
e)物流V进入第二萃取精馏塔(6)中部，与从塔上部进入的溶剂B接触进行萃取精馏，塔顶得到异戊二烯溶剂B基物流VI，塔釜得到含少量双烯烃和炔烃的溶剂B物流VII；
f)物流VI进入异戊二烯精制塔(8)中部，塔顶物流排出界外，塔釜侧线在从上至下计算占总塔板数90～99％的位置处得到聚合级异戊二烯产品；
g)物流VII进入第二汽提塔(7)进行溶剂回收，塔顶得到含双烯烃和炔烃的物流，塔釜得到的溶剂B物流返回至第二萃取精馏塔(6)上部循环使用；
h)物流II进入热二聚反应器(9)，生成富含双环戊二烯的物流VIII；
i)物流VIII进入脱碳五塔(10)，塔顶得到富含间戊二烯的物流IX，塔釜得到富含双环戊二烯的物流X；
j)物流IX进入间戊二烯精制塔(11)进行精制，塔釜得到纯度大于65重量％的间戊二烯产品；
k)物流X进入双环戊二烯精制塔(12)中部，塔釜得到纯度大于90％的双环戊二烯产品；
其中第一萃取精馏塔中的溶剂A和第二萃取精馏塔中的溶剂B均选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氮甲基吡咯烷酮和乙腈中的至少一种。
上述技术方案中，异戊二烯分离塔2的操作条件：塔板数优选范围为60～160块，塔釜温度优选范围为70～110℃，塔顶温度优选范围为35～70℃，回流比优选范围为5～60，操作压力优选范围为0.01～0.3MPa。第一萃取精馏塔3的操作条件：塔板数优选范围为70～160块，塔釜温度优选范围为100～150℃，塔顶温度优选范围为35～80℃，回流比优选范围为2～13，操作压力优选范围为0.01～0.3MPa，溶剂A与物流I的重量比优选范围为3～11。第一汽提塔4的操作条件：塔板数优选范围为20～60块，塔釜温度优选范围为120～220℃，塔顶温度优选范围为30～60℃，回流比优选范围为1～5，操作压力优选范围为0.01～0.3MPa。环戊二烯回收塔5的操作条件：塔板数优选范围为60～150块，塔釜温度优选范围为55～100℃，塔顶温度优选范围为35～55℃，回流比优选范围为5～30，操作压力优选范围为0.01～0.25MPa。第二萃取精馏塔6的操作条件：塔板数优选范围为90～190块，塔釜温度优选范围为100～150℃，塔顶温度优选范围为35～80℃，回流比优选范围为2～10，操作压力优选范围为0.01～0.3MPa，溶剂B与物流V的重量比优选范围为2～10。第二汽提塔7的操作条件：塔板数优选范围为20～60块，塔釜温度优选范围为120～220℃，塔顶温度优选范围为30～70℃，回流比优选范围为1～5，操作压力优选范围为0.01～0.3MPa。异戊二烯精制塔8的操作条件：塔板数优选范围为70～140块，塔釜温度优选范围为55～90℃，塔顶温度优选范围为35～55℃，回流比优选范围为100～600，操作压力优选范围为0.02～0.3MPa。热二聚反应器9反应条件：反应温度优选范围为60～150℃，反应压力优选范围为0.3～1.3MPa。脱碳五塔10的操作条件：塔板数为15～70块，塔釜温度优选范围为80～130℃，塔顶温度优选范围为35～60℃，回流比优选范围为0.5～5，操作压力优选范围为0.01～0.05MPa。间戊二烯精制塔11的操作条件：塔板数优选范围为70～140块，塔釜温度优选范围为50～100℃，塔顶温度优选范围为40～60℃，回流比优选范围为10～90，操作压力优选范围为0.02～0.2MPa。双环戊二烯精制塔12的操作条件：塔板数优选范围为10～90块，塔釜温度优选范围为80～130℃，塔顶温度优选范围为5～50℃，回流比优选范围为0.5～5，操作压力优选范围为-0.05～-0.1MPa。原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔2前，优选方案为先进入脱轻塔1中部进行精馏分离，塔顶脱除碳四及碳四以下组分，塔釜碳五物流XI进入异戊二烯分离塔2中部。脱轻塔1的操作条件：进料温度优选范围为30～75℃，塔板数优选范围为50～100块，塔釜温度优选范围为70～100℃，塔顶温度优选范围为35～60℃，回流比为优选范围15～35，操作压力优选范围为0.1～0.3MPa。步骤b)和步骤e)的萃取精馏优选方案为在阻聚剂A存在下进行，所述阻聚剂A优选方案为选自邻-硝基苯酚、硝基苯、糠醛、氮甲基吡咯烷酮、乙醇胺或亚硝酸钠中的至少一种；更优选方案为亚硝酸钠和乙醇胺复合阻聚剂，其中亚硝酸钠与乙醇胺的质量比为0.25～15∶1，乙醇胺的碳五基浓度为100～800ppm。无溶剂存在的精馏过程优选方案为在阻聚剂存在下进行，所述阻聚剂优选方案为选自邻-硝基苯酚、叔丁基邻苯二酚、二乙羟胺或二羟基二氢肉桂酸中的至少一种。
本发明方法在原料进入热二聚反应器之前先把异戊二烯分离，避免了异戊二烯在热二聚反应器中的自聚及共聚损失，可以提高2～10％的异戊二烯收率；同时降低了双环戊二烯产品中二聚杂质的含量，使双环戊二烯产品纯度比达到90重量％，提高了双环戊二烯产品的使用价值。本发明方法将富含异戊二烯的物流经第一次萃取精馏后和第一次汽提后，将分离的含环戊二烯的物流又循环使用，可以避免环戊二烯的损失，提高环戊二烯的利用率。本发明方法进入环戊二烯回收塔的富含异戊二烯的物流中，异戊二烯浓度很高，回收塔塔釜无任何浓度控制要求，所以环戊二烯回收塔设计和操作难度小，操作费用低。本发明进热二聚反应器的物料中已经分离了异戊二烯和大部分的烷烃和单烯烃，同时由于反应器中环戊二烯浓度的增加，使环戊二烯的热二聚反应更加容易进行，转化率也更高；热二聚反应中可以不考虑异戊二烯的存在，反应就可以在更高的温度下进行，有利于提高环戊二烯的转化率，同时也可以降低反应器的温度控制要求，并且在相同的温度、压力操作条件下可进一步减少反应器的体积，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程示意图。
图1中，1为脱轻塔，2为异戊二烯分离塔，3为第一萃取精馏塔，4为第一汽提塔，5为环戊二烯回收塔，6为第二萃取精馏塔，7为第二汽提塔，8为异戊二烯精制塔，9为热二聚反应器，10为脱碳五塔，11为间戊二烯精制塔，12为双环戊二烯精制塔，13为原料裂解碳五馏分，14为异戊二烯产品，15为间戊二烯产品，16为双环戊二烯产品。
本发明中，原料石油裂解碳五馏分13进入脱轻塔1中部进行精馏分离，塔顶脱除碳四及其以下轻组分和部分炔烃，塔釜分离得到碳五物流XI。阻聚剂与碳五原料一起进塔。
碳五物流XI进入异戊二烯分离塔2中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I；塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II。
物流I进入第一萃取精馏塔3中部，与从塔上部进入的溶剂A接触进行萃取精馏，塔顶得到含烷烃和单烯烃的轻组分物流，塔釜得到富含异戊二烯的溶剂A基物流III。
溶剂A基物流III进入第一汽提塔4进行溶剂回收，塔顶得到富含异戊二烯的物流IV，塔釜得到的溶剂A物流返回至第一萃取精馏塔3上部循环使用。
物流IV进入环戊二烯回收塔5中下部，对物流IV中的少量环戊二烯进行分离回收，塔顶得到脱除环戊二烯后的异戊二烯物流V，可以作为化学级异戊二烯产品采出，也可进一步处理进入以生成聚合级异戊二烯产品。塔釜得到环戊二烯、异戊二烯及重组分返回至异戊二烯分离塔2中部。
物流V进入第二萃取精馏塔6中部，与从塔上部进入的溶剂B接触进行萃取精馏，塔顶得到异戊二烯溶剂B基物流VI，塔釜得到含少量双烯烃和炔烃的溶剂物流VII。
物流VI进入异戊二烯精制塔8中部，塔顶物流排出界外，由塔板侧线得到聚合级异戊二烯产品。
物流VII进入第二汽提塔7进行溶剂回收，塔顶得到含双烯烃和炔烃的物流，塔釜得到的溶剂B物流返回至第二萃取精馏塔6上部循环使用。
物流II进入热二聚反应器9，生成富含双环戊二烯的物流VIII。
物流VIII进入脱碳五塔10，塔顶得到富含间戊二烯的物流IX，塔釜得到富含双环戊二烯的物流X。
物流IX进入间戊二烯精制塔11进行精制，塔釜得到纯度大于65重量％的间戊二烯产品。
物流X进入双环戊二烯精制塔12中部，塔釜得到纯度大于90％的双环戊二烯产品。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
按图1的工艺流程，原料石油裂解碳五馏分13由第55块塔板进入异戊二烯分离塔2中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I，塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II。异戊二烯分离塔1进料温度为50℃，塔板数为110块，塔釜温度为79℃，塔顶温度为52℃，塔顶压力为0.09MPa，塔釜压力为0.17MPa，回流比为11。阻聚剂为二乙羟胺。
物流I进入第一萃取精馏塔3中部第80块塔板，与从塔第6块塔板进入的二甲基甲酰胺溶剂接触进行萃取精馏，塔顶得到含烷烃和单烯烃的轻组分物流，塔釜得到富含异戊二烯的溶剂基物流III。萃取精馏阻聚剂为亚硝酸钠和乙醇胺复合阻聚剂，其中亚硝酸钠与乙醇胺的质量比为1.4，乙醇胺的碳五基浓度为400ppm。第一萃取精馏塔3塔板数为140块，塔釜温度为123℃，塔顶温度为38℃，塔顶压力为0.04MPa，塔釜压力为0.13MPa，回流比为3.5，溶剂比为4。
溶剂基物流III进入第一汽提塔4进行溶剂回收，塔顶得到富含异戊二烯的物流IV，塔釜得到的溶剂物流返回至第一萃取精馏塔3上部第6块塔板处循环使用。第一汽提塔4塔板数为40块，塔釜温度为169℃，塔顶温度为42℃，塔顶压力为0.03MPa，塔釜压力为0.05MPa，回流比为1.3。
物流IV进入环戊二烯回收塔5第60块塔板处，对物流IV中的少量环戊二烯进行分离回收，塔顶得到脱除环戊二烯后的异戊二烯物流V，可以作为化学级异戊二烯产品采出，也可进一步处理进入以生成聚合级异戊二烯产品。塔釜得到环戊二烯、异戊二烯及重组分返回至异戊二烯分离塔2中部第57块塔板处。环戊二烯回收塔5塔板数为110块，塔釜温度为61℃，塔顶温度为44℃，塔顶压力为0.04MPa，塔釜压力为0.12MPa，回流比为9。阻聚剂为二乙羟胺。
物流V进入第二萃取精馏塔6中部第127块塔板处，与从塔上部进入的二甲基甲酰胺溶剂接触进行萃取精馏，塔顶得到异戊二烯溶剂基物流VI，塔釜得到含少量双烯烃和炔烃的溶剂物流VII。萃取精馏阻聚剂为亚硝酸钠和乙醇胺复合阻聚剂，其中亚硝酸钠与乙醇胺的质量比为1.4，乙醇胺的碳五基浓度为400ppm。第二萃取精馏塔6塔板数为180块，塔釜温度为119℃，塔顶温度为44℃，塔顶压力为0.04MPaG，塔釜压力为0.14MPaG，回流比为3.5，溶剂比为4。
物流VI进入异戊二烯精制塔8中部第38块塔板处，塔板数为85块，塔釜温度为59℃，塔顶温度为45℃，塔顶压力为0.05MPa，塔釜压力为0.12MPa，回流比为100。塔顶物流排出界外，由第80块塔板侧线得到聚合级异戊二烯产品。阻聚剂为二乙羟胺。
物流VII进入第二汽提塔7进行溶剂回收，塔顶得到含双烯烃和炔烃的物流，塔釜得到的溶剂物流返回至第二萃取精馏塔6上部第10块塔板处循环使用。第二汽提塔7塔板数为40块，塔釜温度为169℃，塔顶温度为41℃，塔顶压力为0.03MPa，塔釜压力为0.05MPa，回流比为4。
物流II进入热二聚反应器9，生成富含双环戊二烯的物流VIII。反应温度为100℃，反应压力为0.6MPa。
物流VIII进入脱碳五塔10，塔顶得到富含间戊二烯的物流IX，塔釜得到富含双环戊二烯的物流X。脱碳五塔10的塔板数为45块，塔釜温度为104℃，塔顶温度为51℃，塔顶压力为0.03MPa，塔釜压力为0.05MPa，回流比为2.6。
物流IX进入间戊二烯精制塔11进行精制，塔釜得到纯度为65.10重量％的间戊二烯产品。间戊二烯精制塔11塔板数为95块，塔釜温度为62℃，塔顶温度为47℃，塔顶压力为0.02MPa，塔釜压力为0.08MPa，回流比为40。阻聚剂为二乙羟胺。
物流X进入双环戊二烯精制塔12中部第24块塔板处，塔釜得到纯度为90.14％的双环戊二烯产品。双环戊二烯精制塔12塔板数为38块，塔釜温度为110℃，塔顶温度为17℃，塔顶压力为-0.09MPa，塔釜压力为-0.08MPa，回流比为1.3。
原料以及各单元组份的重量百分比组成见表1。
表1
续表1
续表1
CP-IP：环戊二烯与异戊二烯的共二聚物；
CP-PD：环戊二烯与间戊二烯的共二聚物；
X1：异戊二烯或间戊二烯的自二聚物；
X2：其它重组分。
【实施例2】
按【实施例1】的工艺流程，只是原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔2前，先由脱轻塔1中部第44块塔板处进入，进行精馏分离，塔顶脱除碳四及碳四以下组分，塔釜碳五物流XI进入异戊二烯分离塔2中部。脱轻塔1塔板数为75块，进料温度为50℃，塔釜温度为76℃，塔顶温度为49℃，塔顶压力为0.15MPa，塔釜压力为0.20MPa，回流比为20。阻聚剂邻-硝基苯酚与碳五原料一起进塔。
第一萃取精馏塔中的溶剂A和第二萃取精馏塔中的溶剂B均为乙腈，阻聚剂均为氮甲基吡咯烷酮；其它无溶剂存在的分离过程中的阻聚剂为邻-硝基苯酚。
间戊二烯的纯度为68.12％，双环戊二烯的纯度为89.27％。
各单元的操作条件见表2，原料以及各单元组份的重量百分比组成见表3。
表2
| 操作条件 | 脱轻塔1 | 异戊二烯分离塔2 | 第一萃取精馏塔3 | 第一汽提塔4 |
| 进料温度(℃) | 50 | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | 44 | 66 | 46 | 30 |
| 总塔板数(块) | 75 | 130 | 90 | 56 |
| 塔釜温度(℃) | 76 | 86 | 102 | 108 |
| 塔顶温度(℃) | 49 | 63 | 54 | 56 |
| 塔釜压力(MPa) | 0.2 | 0.22 | 0.18 | 0.15 |
| 塔顶压力(MPa) | 0.15 | 0.15 | 0.11 | 0.1 |
| 溶剂比 | - | - | 3.3 | - |
| 回流比 | 20 | 8.5 | 9 | 6 |
| 反应器反应温度(℃) | - | - | - | - |
| 反应器反应压力(MPa) | - | - | - | - |
续表2
| 操作条件 | 环戊二烯回收塔5 | 第二萃取精馏塔6 | 第二汽提塔7 | 异戊二烯精制塔8 |
| 进料温度(℃) | - | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | 52 | 87 | 30 | 29 |
| 总塔板数(块) | 80 | 120 | 55 | 130 |
| 塔釜温度(℃) | 72 | 111 | 112 | 64 |
| 塔顶温度(℃) | 63 | 63 | 59 | 52 |
| 塔釜压力(MPa) | 0.21 | 0.25 | 0.14 | 0.15 |
| 塔顶压力(MPa) | 0.15 | 0.15 | 0.12 | 0.08 |
| 溶剂比 | - | 2 | - | - |
| 回流比 | 20 | 8 | 4 | 200 |
| 反应器反应温度(℃) | - | - | - | - |
| 反应器反应压力(MPa) | - | - | - | - |
续表2
| 操作条件 | 热二聚反应器9 | 脱碳五塔10 | 间戊二烯精制塔11 | 双环戊二烯精制塔12 |
| 进料温度(℃) | - | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | - | 16 | 31 | 27 |
| 总塔板数(块) | - | 30 | 110 | 50 |
| 塔釜温度(℃) | - | 98 | 66 | 116 |
| 塔顶温度(℃) | - | 46 | 52 | 20 |
| 塔釜压力(MPa) | - | 0.03 | 0.1 | -0.07 |
| 塔顶压力(MPa) | - | 0.01 | 0.04 | -0.08 |
| 溶剂比 | - | - | - | - |
| 回流比 | - | 4 | 80 | 3.5 |
| 反应器反应温度(℃) | 90 | - | - | - |
| 反应器反应压力(MPa) | 0.5 | - | - | - |
表3
续表3
续表3
CP-IP：环戊二烯与异戊二烯的共二聚物；
CP-PD：环戊二烯与间戊二烯的共二聚物；
X1：异戊二烯或间戊二烯的自二聚物；
X2：其它重组分。
【实施例3】
按【实施例2】的工艺流程，只是第一萃取精馏塔中的溶剂A为二甲基乙酰胺，阻聚剂为亚硝酸钠和乙醇胺复合阻聚剂，其中亚硝酸钠与乙醇胺的质量比为10∶1，乙醇胺的碳五基浓度为160ppm。第二萃取精馏塔中的溶剂B为氮甲基吡咯烷酮，阻聚剂为硝基苯，其它无溶剂存在的分离过程中的阻聚剂为叔丁基苯二酚。
间戊二烯的纯度为68.99％，双环戊二烯的纯度为90.32％。
各单元的操作条件见表4，原料以及各单元组份的重量百分比组成见表5。
表4
| 操作条件 | 脱轻塔1 | 异戊二烯分离塔2 | 第一萃取精馏塔3 | 第一汽提塔4 |
| 进料温度(℃) | 35 | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | 35 | 39 | 75 | 21 |
| 总塔板数(块) | 60 | 90 | 150 | 50 |
| 塔釜温度(℃) | 68 | 87 | 150 | 190 |
| 塔顶温度(℃) | 43 | 70 | 51 | 46 |
| 塔釜压力(MPa) | 0.16 | 0.26 | 0.15 | 0.08 |
| 塔顶压力(MPa) | 0.1 | 0.21 | 0.08 | 0.05 |
| 溶剂比 | - | - | 8.5 | - |
| 回流比 | 30 | 30 | 2.2 | 3 |
| 反应器反应温度(℃) | - | - | - | - |
| 反应器反应压力(MPa) | - | - | - | - |
续表4
| 操作条件 | 环戊二烯回收塔5 | 第二萃取精馏塔6 | 第二汽提塔7 | 异戊二烯精制塔8 |
| 进料温度(℃) | - | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | 95 | 80 | 17 | 50 |
| 总塔板数(块) | 140 | 160 | 35 | 100 |
| 塔釜温度(℃) | 75 | 171 | 218 | 76 |
| 塔顶温度(℃) | 55 | 52 | 39 | 67 |
| 塔釜压力(MPa) | 0.22 | 0.20 | 0.04 | 0.25 |
| 塔顶压力(MPa) | 0.1 | 0.08 | 0.02 | 0.18 |
| 溶剂比 | - | 7 | - | - |
| 回流比 | 15 | 5 | 2.5 | 260 |
| 反应器反应温度(℃) | - | - | - | - |
| 反应器反应压力(MPa) | - | - | - | - |
续表4
| 操作条件 | 热二聚反应器9 | 脱碳五塔10 | 间戊二烯精制塔11 | 双环戊二烯精制塔12 |
| 进料温度(℃) | - | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | - | 32 | 43 | 40 |
| 总塔板数(块) | - | 65 | 130 | 80 |
| 塔釜温度(℃) | - | 117 | 75 | 124 |
| 塔顶温度(℃) | - | 53 | 60 | 25 |
| 塔釜压力(MPa) | - | 0.06 | 0.16 | -0.06 |
| 塔顶压力(MPa) | - | 0.04 | 0.1 | -0.07 |
| 溶剂比 | - | - | - | - |
| 回流比 | - | 1.8 | 20 | 2.5 |
| 反应器反应温度(℃) | 127 | - | - | - |
| 反应器反应压力(MPa) | 1.1 | - | - | - |
表5
续表5
续表5
CP-IP：环戊二烯与异戊二烯的共二聚物；
CP-PD：环戊二烯与间戊二烯的共二聚物；
X1：异戊二烯或间戊二烯的自二聚物；
X2：其它重组分。
Claims (7)
1、一种石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，包括以下步骤：
a)原料裂解碳五馏分(13)进入异戊二烯分离塔(2)中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I；塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II；
b)物流I进入第一萃取精馏塔(3)中部，与从塔上部进入的溶剂A接触进行萃取精馏，塔顶得到含烷烃和单烯烃的轻组分物流，塔釜得到富含异戊二烯的溶剂A基物流III；
c)溶剂基物流III进入第一汽提塔(4)进行溶剂A回收，塔顶得到富含异戊二烯的物流IV，塔釜得到的溶剂A物流返回至第一萃取精馏塔(3)上部；
d)物流IV进入环戊二烯回收塔(5)中下部，对物流IV中的少量环戊二烯进行分离回收，塔顶得到脱除环戊二烯后的异戊二烯物流V，塔釜含环戊二烯物流循环至异戊二烯分离塔(2)中部；
e)物流V进入第二萃取精馏塔(6)中部，与从塔上部进入的溶剂B接触进行萃取精馏，塔顶得到异戊二烯溶剂B基物流IV，塔釜得到含少量双烯烃和炔烃的溶剂B物流VII；
f)物流VI进入异戊二烯精制塔(8)中部，塔顶物流排出界外，塔釜侧线在从上至下计算占总塔板数90～99％的位置处得到聚合级异戊二烯产品；
g)物流VII进入第二汽提塔(7)进行溶剂回收，塔顶得到含双烯烃和炔烃的物流，塔釜得到的溶剂B物流返回至第二萃取精馏塔(6)上部循环使用；
h)物流II进入热二聚反应器(9)，生成富含双环戊二烯的物流VIII；
i)物流VIII进入脱碳五塔(10)，塔顶得到富含间戊二烯的物流IX，塔釜得到富含双环戊二烯的物流X；
j)物流IX进入间戊二烯精制塔(11)进行精制，塔釜得到纯度大于65重量％的间戊二烯产品；
k)物流X进入双环戊二烯精制塔(12)中部，塔釜得到纯度大于90％的双环戊二烯产品；
其中第一萃取精馏塔中的溶剂A和第二萃取精馏塔中的溶剂B均选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氮甲基吡咯烷酮和乙腈中的至少一种。
2、根据权利要求1所述石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，其特征在于
异戊二烯分离塔(2)的操作条件：塔板数为60～160块，塔釜温度为70～110℃，塔顶温度为35～70℃，回流比为5～60，操作压力为0.01～0.3MPa；
第一萃取精馏塔(3)的操作条件：塔板数为70～160块，塔釜温度为100～150℃，塔顶温度为35～80℃，回流比为2～13，操作压力为0.01～0.3MPa，溶剂A与物流I的重量比为3～11；
第一汽提塔(4)的操作条件：塔板数为20～60块，塔釜温度为120～220℃，塔顶温度为30～60℃，回流比为1～5，操作压力为0.01～0.3MPa；
环戊二烯回收塔(5)的操作条件：塔板数为60～150块，塔釜温度为55～100℃，塔顶温度为35～55℃，回流比为5～30，操作压力为0.01～0.25MPa；
第二萃取精馏塔(6)的操作条件：塔板数为90～190块，塔釜温度为100～150℃，塔顶温度为35～80℃，回流比为2～10，操作压力为0.01～0.3MPa，溶剂B与物流V的重量比为2～10；
第二汽提塔(7)的操作条件：塔板数为20～60块，塔釜温度为120～220℃，塔顶温度为30～70℃，回流比为1～5，操作压力为0.01～0.3MPa；
异戊二烯精制塔(8)的操作条件：塔板数为70～140块，塔釜温度为55～90℃，塔顶温度为35～55℃，回流比为100～600，操作压力为0.02～0.3MPa；
热二聚反应器(9)反应条件：反应温度为60～150℃，反应压力为0.3～1.3MPa；
脱碳五塔(10)的操作条件：塔板数为15～70块，塔釜温度为80～130℃，塔顶温度为35～60℃，回流比为0.5～5，操作压力为0.01～0.05MPa；
间戊二烯精制塔(11)的操作条件：塔板数为70～140块，塔釜温度为50～100℃，塔顶温度为40～60℃，回流比为10～90，操作压力为0.02～0.2MPa；
双环戊二烯精制塔(12)的操作条件：塔板数为10～90块，塔釜温度为80～130℃，塔顶温度为5～50℃，回流比为0.5～5，操作压力为-0.05～-0.1MPa。
3、根据权利要求1所述石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，其特征在于原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔(2)前，先进入脱轻塔(1)中部进行精馏分离，塔顶脱除碳四及碳四以下组分，塔釜碳五物流XI进入异戊二烯分离塔(2)中部。
4、根据权利要求3所述石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，其特征在于脱轻塔(1)的操作条件：进料温度为30～75℃，塔板数为50～100块，塔釜温度为70～100℃，塔顶温度为35～60℃，回流比为15～35，操作压力为0.1～0.3MPa。
5、根据权利要求1所述石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法，其特征在于步骤b)和步骤e)的萃取精馏在阻聚剂A存在下进行，所述阻聚剂A选自邻-硝基苯酚、硝基苯、糠醛、氮甲基吡咯烷酮、乙醇胺或亚硝酸钠中的至少一种。
6、根据权利要求5所述分离裂解碳五馏分中双烯烃的方法，其特征在于萃取精馏阻聚剂A为亚硝酸钠和乙醇胺复合阻聚剂，其中亚硝酸钠与乙醇胺的质量比为0.25～15∶1，乙醇胺的碳五基浓度为100～800ppm。
7、根据权利要求1所述分离裂解碳五馏分中双烯烃的方法，其特征在于无溶剂存在的精馏过程在阻聚剂B存在下进行，所述阻聚剂B选自邻-硝基苯酚、叔丁基邻苯二酚、二乙羟胺或二羟基二氢肉桂酸中的至少一种。
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