CN101100412A - 后热二聚分离碳五双烯烃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后热二聚分离碳五双烯烃的方法，主要解决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，以及影响双环戊二烯纯度的问题。本发明通过采用包括以下步骤：a)原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔1中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I，经分离得异戊二烯；塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II；b)物流II进入热二聚反应器2，生成富含双环戊二烯的物流III进入后序精制工序，经分离得间戊二烯和双环戊二烯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
本发明涉及一种后热二聚分离碳五双烯烃的方法。
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，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，原料须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，以及影响双环戊二烯纯度的问题，提供一种新的后热二聚分离碳五双烯烃的方法。该方法具有异戊二烯收率高，环戊二烯转化率高，双环戊二烯纯度高，同时可降低热二聚反应器的温度控制要求，减少热二聚反应器体积的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种后热二聚分离碳五双烯烃的方法，包括以下步骤：
a)原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔(1)中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I，进入后序异戊二烯精制工序，经分离得异戊二烯；塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II；
b)物流II进入热二聚反应器(2)，生成富含双环戊二烯的物流III进入后序精制工序，经分离得间戊二烯和双环戊二烯。
上述技术方案中，异戊二烯分离塔1的操作条件：塔板数优选范围为60～160块，更优选范围为80～130块；塔釜温度优选范围为70～110℃，更优选范围为70～90℃；塔顶温度优选范围为35～70℃，更优选范围为45～60℃；回流比优选范围为5～60，更优选范围为8～30；操作压力优选范围为0.01～0.3MPa，更优选范围为0.05～0.25MPa。热二聚反应器2中反应温度优选范围为60～150℃，更优选范围为90～130℃；反应压力优选范围为0.3～1.3MPa，更优选范围为0.6～1.0MPa。原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔1前，优选方案为先进入脱轻塔3；塔顶得到碳四及碳四以下组分的物流VI；塔釜碳五物流V进入异戊二烯分离塔1中部。脱轻塔3的操作条件：进料温度优选范围为30～75℃，更优选范围为50～70℃；塔板数优选范围为50～100块，更优选范围为70～90块；塔釜温度优选范围为70～100℃，更优选范围为70～90℃；塔顶温度优选范围为35～60℃，更优选范围为40～55℃；回流比优选范围为15～35，更优选范围为15～30；操作压力优选范围为0.1～0.3MPa，更优选范围0.15～0.25MPa。异戊二烯分离塔1或脱轻塔3优选方案为在阻聚剂存在下进行精馏，其中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。
本发明方法由于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现有技术可提高10重量％以上，提高了双环戊二烯产品的使用价值。本发明中，由于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，所以流量约为原值的50％，由此就可使反应器体积减少一半；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2为附脱轻塔的工艺流程示意图。
图1或图2中，1为异戊二烯分离塔，2为热二聚反应器，3为脱轻塔，4为原料裂解碳五馏分，物流I为异戊二烯分离塔1塔顶物流，物流II为异戊二烯分离塔1塔釜物流，物流III为热二聚反应器2出口物流，物流VI为脱轻塔3塔顶物流，物流V为脱轻塔3塔釜物流。
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进入异戊二烯分离塔1第55块塔板处，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I，其中还含有单烯烃、烷烃、炔烃和少量的环戊二烯；塔釜分离出含环戊二烯、间戊二烯等重组分的物流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84℃，塔顶温度为54℃，塔顶压力为0.13MPa，塔釜压力为0.21MPa，回流比为11。
物流II进入热二聚反应器2进行热二聚反应，反应器体积为40米3(碳五原料以20公斤/小时计，下同)，反应温度为110℃，反应压力为0.6MPa，生成富含双环戊二烯的物流III进入后序精制工序。
热二聚反应器2出口中二聚或多聚杂质的双环戊二烯基质量浓度为13.15％，相应双环戊二烯产品质量纯度为88.38％。
原料以及各单元组份的重量百分比组成见表1。
表1
| 组份 | 异戊二烯分离塔1 | 热二聚反应器2 | |||
| 原料 | 顶出料 | 底出料 | 进料 | 出料 | |
| 碳四及以下 | 3.88 | 6.85 | |||
| 异戊烷 | 3.88 | 6.85 | |||
| 3-甲基丁烯-1 | 0.88 | 1.55 | |||
| 正戊烷 | 5.87 | 10.36 | |||
| 戊烯-1 | 4.11 | 7.25 | |||
| 2-甲基丁烯-1 | 4.79 | 8.45 | |||
| 反戊烯-2 | 2.78 | 4.32 | 0.76 | 0.76 | 0.76 |
| 顺戊烯-2 | 1.90 | 2.38 | 1.27 | 1.27 | 1.27 |
| 戊二烯-1，4 | 2.63 | 4.64 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 2-甲基丁烯-2 | 2.93 | 3.80 | 1.79 | 1.79 | 1.79 |
| 环戊烷 | 1.02 | 0.00 | 2.35 | 2.35 | 2.35 |
| 异戊二烯 | 23.19 | 40.31 | 0.80 | 0.80 | 0.74 |
| 环戊烯 | 3.96 | 0.01 | 9.13 | 9.13 | 9.13 |
| 丁炔-2 | 0.84 | 1.48 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊二烯-1，3 | 10.71 | 0.00 | 24.71 | 24.71 | 23.74 |
| 顺戊二烯-1，3 | 5.85 | 0.01 | 13.49 | 13.49 | 12.96 |
| 环戊二烯 | 11.69 | 1.61 | 24.88 | 24.88 | 2.01 |
| 戊二烯-1，2 | 0.33 | 0.01 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 异戊烯炔 | 0.07 | 0.12 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 总碳六 | 2.90 | 6.69 | 6.69 | 6.69 | |
| 苯/甲苯 | 0.61 | 1.41 | 1.41 | 1.41 | |
| 双环戊二烯 | 4.73 | 10.92 | 10.92 | 32.17 | |
| CP-IP | 0.18 | 0.42 | 0.42 | 0.52 | |
| CP-PD | 0.00 | 2.98 | |||
| X1 | 0.08 | 0.18 | 0.18 | 0.19 | |
| X2 | 0.19 | 0.44 | 0.44 | 0.54 | |
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】
按图2的工艺流程，原料石油裂解碳五馏分和阻聚剂二乙羟胺进入脱轻塔3第44块塔板处，塔顶得到含碳四及碳四以下组分的物流IV；塔釜得到碳五物流V。脱轻塔3塔板数为75块，进料温度为68℃，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。
脱轻塔3塔釜得到的碳五物流V进入异戊二烯分离塔1第43块塔板处，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I，其中还含有单烯烃、烷烃、炔烃和少量的环戊二烯；塔釜分离出含环戊二烯、间戊二烯等重组分的物流II。异戊二烯分离塔1塔板数为85块，塔釜温度为79℃，塔顶温度为54℃，塔顶压力为0.09MPa，塔釜压力为0.17MPa，回流比为25。
物流II进入热二聚反应器2进行热二聚反应，反应器体积为15米3，反应温度为130℃，反应压力为1.0MPa，生成富含双环戊二烯的物流III进入后序精制工序。
热二聚反应器2出口中二聚或多聚杂质的双环戊二烯基质量浓度为14.61％。相应双环戊二烯产品质量纯度为87.25％。
原料以及各单元组份的重量百分比组成见表2。
表2
| 组份 | 脱轻塔3 | 异戊二烯分离塔1 | 热二聚反应器2 | |||||
| 原料 | 顶出料 | 底出料 | 原料 | 顶出料 | 底出料 | 进料 | 出料 | |
| 碳四及以下 | 3.88 | 31.94 | ||||||
| 异戊烷 | 3.88 | 27.46 | 0.62 | 0.62 | 1.24 | |||
| 3-甲基丁烯-1 | 0.88 | 7.00 | 0.03 | 0.03 | 0.07 | |||
| 正戊烷 | 5.87 | 0.29 | 6.64 | 6.64 | 13.24 | |||
| 戊烯-1 | 4.11 | 5.52 | 3.91 | 3.91 | 7.80 | |||
| 2-甲基丁烯-1 | 4.79 | 3.05 | 5.03 | 5.03 | 10.03 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊烯-2 | 2.78 | 0.01 | 3.16 | 3.16 | 5.51 | 0.81 | 0.81 | 0.81 |
| 顺戊烯-2 | 1.90 | 0.00 | 2.16 | 2.16 | 3.07 | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
| 戊二烯-1，4 | 2.63 | 17.22 | 0.61 | 0.61 | 1.22 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 2-甲基丁烯-2 | 2.93 | 0.00 | 3.33 | 3.33 | 4.59 | 2.07 | 2.07 | 2.07 |
| 环戊烷 | 1.02 | 0.00 | 1.16 | 1.16 | 0.00 | 2.33 | 2.33 | 2.33 |
| 异戊二烯 | 23.19 | 0.64 | 26.31 | 26.31 | 51.67 | 0.80 | 0.80 | 0.74 |
| 环戊烯 | 3.96 | 0.00 | 4.51 | 4.51 | 0.00 | 9.04 | 9.04 | 9.04 |
| 丁炔-2 | 0.84 | 6.78 | 0.02 | 0.02 | 0.04 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊二烯-1，3 | 10.71 | 0.00 | 12.19 | 12.19 | 0.00 | 24.45 | 24.45 | 23.31 |
| 顺戊二烯-1，3 | 5.85 | 0.00 | 6.66 | 6.66 | 0.00 | 13.35 | 13.35 | 12.73 |
| 环戊二烯 | 11.69 | 0.00 | 13.31 | 13.31 | 1.37 | 25.31 | 25.31 | 2.34 |
| 戊二烯-1，2 | 0.33 | 0.00 | 0.38 | 0.38 | 0.00 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
| 异戊烯炔 | 0.07 | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.14 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 总碳六 | 2.90 | 3.30 | 3.30 | 6.62 | 6.62 | 6.62 | ||
| 苯/甲苯 | 0.61 | 0.69 | 0.69 | 1.39 | 1.39 | 1.39 | ||
| 双环戊二烯 | 4.73 | 5.38 | 5.38 | 10.80 | 10.80 | 31.96 | ||
| CP-IP | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.41 | 0.41 | 0.53 | ||
| CP-PD | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 3.48 | ||
| X1 | 0.08 | 0.09 | 0.09 | 0.18 | 0.18 | 0.19 | ||
| X2 | 0.19 | 0.22 | 0.22 | 0.43 | 0.43 | 0.47 | ||
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3～4】
按图2的工艺流程，只是【实施例3】中使用的阻聚剂为二羟基二氢肉桂酸，【实施例4】中使用的阻聚剂为邻-硝基苯酚。原料以及各单元组份的重量百分比组成分别见表4(实施例3)和表5(实施例4)。
表3
| 操作条件 | 脱轻塔3 | 异戊二烯分离塔1 | 热二聚反应器2 | |||
| 实施例3 | 实施例4 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 进料温度(℃) | 35 | 60 | - | - | - | - |
| 进料处塔板数(块) | 35 | 50 | 66 | 78 | - | - |
| 总塔板数(块) | 60 | 90 | 130 | 150 | - | - |
| 塔釜温度(℃) | 70 | 83 | 80 | 73 | - | - |
| 塔顶温度(℃) | 38 | 40 | 57 | 45 | - | |
| 塔釜压力(MPa) | 0.15 | 0.28 | 0.21 | 0.15 | - | - |
| 塔顶压力(MPa) | 0.1 | 0.2 | 0.12 | 0.05 | - | - |
| 回流比 | 30 | 18 | 30 | 8 | - | - |
| 反应器体积(米3) | - | - | - | - | 115 | 39 |
| 反应器反应温度(℃) | - | - | - | - | 90 | 100 |
| 反应器反应压力(MPa) | - | - | - | - | 0.5 | 1.1 |
| 杂质浓度％(注) | 8.41 | 8.48 | ||||
| 双环戊二烯产品纯度％ | 92.24 | 92.18 | ||||
注：杂质浓度为热二聚反应器2出口中二聚或多聚杂质的双环戊二烯基质量浓度。
表4
| 组份 | 脱轻塔3 | 异戊二烯分离塔1 | 热二聚反应器2 | |||||
| 原料 | 顶出料 | 底出料 | 原料 | 顶出料 | 底出料 | 进料 | 出料 | |
| 碳四及以下 | 2.10 | 24.77 | ||||||
| 异戊烷 | 2.10 | 22.98 | 0.17 | 0.17 | 0.40 | |||
| 3甲基丁烯-1 | 1.24 | 14.27 | 0.03 | 0.03 | 0.08 | |||
| 正戊烷 | 1.43 | 0.37 | 1.53 | 1.53 | 3.68 | |||
| 戊烯-1 | 7.15 | 12.60 | 6.64 | 6.64 | 15.98 | |||
| 2-甲基丁烯-1 | 6.68 | 6.38 | 6.71 | 6.71 | 16.13 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊烯-2 | 5.72 | 0.04 | 6.24 | 6.24 | 8.05 | 4.96 | 4.96 | 4.96 |
| 顺戊烯-2 | 2.67 | 0.01 | 2.92 | 2.92 | 1.20 | 4.14 | 4.14 | 4.14 |
| 戊二烯-1，4 | 1.43 | 12.97 | 0.36 | 0.36 | 0.87 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 2-甲基丁烯-2 | 2.86 | 0.00 | 3.13 | 3.13 | 0.39 | 5.07 | 5.07 | 5.07 |
| 环戊烷 | 0.76 | 0.00 | 0.83 | 0.83 | 0.00 | 1.42 | 1.42 | 1.42 |
| 异戊二烯 | 20.51 | 1.23 | 22.29 | 22.29 | 52.50 | 0.80 | 0.80 | 0.72 |
| 环戊烯 | 3.81 | 0.00 | 4.17 | 4.17 | 0.00 | 7.14 | 7.14 | 7.14 |
| 丁炔-2 | 0.32 | 3.71 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊二烯-1，3 | 10.26 | 0.00 | 11.22 | 11.22 | 0.00 | 19.20 | 19.20 | 18.54 |
| 顺戊二烯-1，3 | 6.11 | 0.00 | 6.67 | 6.67 | 0.00 | 11.42 | 11.42 | 11.03 |
| 环戊二烯 | 18.72 | 0.00 | 20.46 | 20.46 | 0.05 | 34.98 | 34.98 | 2.74 |
| 戊二烯-1，2 | 0.10 | 0.00 | 0.11 | 0.11 | 0.00 | 0.19 | 0.19 | 0.19 |
| 异戊烯炔 | 0.30 | 0.68 | 0.27 | 0.27 | 0.64 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 总碳六 | 5.71 | 6.24 | 6.24 | 10.67 | 10.67 | 10.67 | ||
| 苯/甲苯 | 0.00 | |||||||
| 双环戊二烯 | 30.79 | |||||||
| CP-IP | 0.09 | |||||||
| CP-PD | 2.07 | |||||||
| X1 | 0.00 | |||||||
| X2 | 0.43 | |||||||
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。
表5
| 组份 | 脱轻塔3 | 异戊二烯分离塔1 | 热二聚反应器2 | |||||
| 原料 | 顶出料 | 底出料 | 原料 | 顶出料 | 底出料 | 进料 | 出料 | |
| 碳四及以下 | 6.39 | 62.16 | ||||||
| 异戊烷 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |||
| 3-甲基丁烯-1 | 2.57 | 22.86 | 0.25 | 0.25 | 0.47 | |||
| 正戊烷 | 5.34 | 0.80 | 5.86 | 5.86 | 10.90 | |||
| 戊烯-1 | 5.50 | 7.12 | 5.32 | 5.32 | 9.88 | |||
| 2-甲基丁烯-1 | 9.03 | 6.30 | 9.34 | 9.34 | 17.36 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊烯-2 | 5.90 | 0.01 | 6.58 | 6.58 | 9.55 | 3.12 | 3.12 | 3.12 |
| 顺戊烯-2 | 2.62 | 0.00 | 2.92 | 2.92 | 3.06 | 2.77 | 2.77 | 2.77 |
| 戊二烯-1，4 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 2-甲基丁烯-2 | 2.63 | 0.00 | 2.93 | 2.93 | 2.82 | 3.07 | 3.07 | 3.07 |
| 环戊烷 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 异戊二烯 | 22.20 | 0.74 | 24.66 | 24.66 | 45.15 | 0.80 | 0.80 | 0.74 |
| 环戊烯 | 3.72 | 0.00 | 4.15 | 4.15 | 0.00 | 8.98 | 8.98 | 8.98 |
| 丁炔-2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 反戊二烯-1，3 | 9.05 | 0.00 | 10.08 | 10.08 | 0.00 | 21.82 | 21.82 | 21.05 |
| 顺戊二烯-1，3 | 5.40 | 0.00 | 6.02 | 6.02 | 0.00 | 13.03 | 13.03 | 12.57 |
| 环戊二烯 | 16.30 | 0.00 | 18.16 | 18.16 | 0.82 | 38.35 | 38.35 | 3.46 |
| 戊二烯-1，2 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 异戊烯炔 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 总碳六 | 3.34 | 3.72 | 3.72 | 8.06 | 8.06 | 8.06 | ||
| 苯/甲苯 | 0.00 | |||||||
| 双环戊二烯 | 33.37 | |||||||
| CP-IP | 0.09 | |||||||
| CP-PD | 2.44 | |||||||
| X1 | 0.00 | |||||||
| X2 | 0.30 | |||||||
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。
【比较例】
原料石油裂解碳五馏分进入热二聚反应器2进行热二聚反应，反应器体积为79米3，反应温度为110℃，反应压力为0.9MPa。反应后的物流从异戊二烯分离塔1第38块塔板进入。异戊二烯分离塔1塔板数为80块，塔釜温度为96℃，塔顶温度为55℃，塔顶压力为0.13MPa，塔釜压力为0.21MPa，回流比为7。
热二聚反应器2出口中二聚或多聚杂质的双环戊二烯基质量浓度为33.55％，相应双环戊二烯产品质量纯度为74.88％；异戊二烯在热二聚反应器中损失8.46％。而使用本发明的方法，只有异戊二烯分离塔1塔底物流中夹带少量异戊二烯中的部分参加二聚或多聚反应，所以由于二聚或多聚引起的损失可以忽略不计。
原料以及各单元组份的重量百分比组成见表6。
表6
| 组份 | 热二聚反应器2 | 异戊二烯分离塔1 | |||
| 原料 | 出料 | 进料 | 顶出料 | 底出料 | |
| 碳四及以下 | 3.88 | 3.88 | 3.88 | 6.59 | |
| 异戊烷 | 3.88 | 3.88 | 3.88 | 6.59 | |
| 3-甲基丁烯-1 | 0.88 | 0.88 | 0.88 | 1.49 | |
| 正戊烷 | 5.87 | 5.87 | 5.87 | 9.97 | |
| 戊烯-1 | 4.11 | 4.11 | 4.11 | 6.98 | |
| 2-甲基丁烯-1 | 4.79 | 4.79 | 4.79 | 8.13 | |
| 反戊烯-2 | 2.78 | 2.78 | 2.78 | 4.65 | 0.10 |
| 顺戊烯-2 | 1.90 | 1.90 | 1.90 | 3.12 | 0.15 |
| 戊二烯-1，4 | 2.63 | 2.63 | 2.63 | 4.47 | 0.00 |
| 2-甲基丁烯-2 | 2.93 | 2.93 | 2.93 | 4.83 | 0.21 |
| 环戊烷 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 0.10 | 2.34 |
| 异戊二烯 | 23.19 | 21.23 | 21.23 | 35.48 | 0.80 |
| 环戊烯 | 3.96 | 3.96 | 3.96 | 1.17 | 7.96 |
| 丁炔-2 | 0.84 | 0.84 | 0.84 | 1.43 | 0.00 |
| 反戊二烯-1，3 | 10.71 | 10.45 | 10.45 | 1.85 | 22.78 |
| 顺戊二烯-1，3 | 5.85 | 5.71 | 5.71 | 0.94 | 12.55 |
| 环戊二烯 | 11.69 | 2.26 | 2.26 | 1.93 | 2.75 |
| 戊二烯-1，2 | 0.33 | 0.33 | 0.33 | 0.18 | 0.54 |
| 异戊烯炔 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 0.12 | 0.00 |
| 总碳六 | 2.90 | 2.90 | 2.90 | 7.06 | |
| 苯/甲苯 | 0.61 | 0.61 | 0.61 | 1.48 | |
| 双环戊二烯 | 4.73 | 12.70 | 12.70 | 30.91 | |
| CP-IP | 0.18 | 1.94 | 1.94 | 4.72 | |
| CP-PD | 0.00 | 0.78 | 0.78 | 1.90 | |
| X1 | 0.08 | 1.06 | 1.06 | 2.58 | |
| X2 | 0.19 | 0.48 | 0.48 | 1.17 | |
Claims (9)
1、一种后热二聚分离碳五双烯烃的方法，包括以下步骤：
a)原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔(1)中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I，进入后序异戊二烯精制工序，经分离得异戊二烯；塔釜分离得到富含环戊二烯和间戊二烯的物流II；
b)物流II进入热二聚反应器(2)，生成富含双环戊二烯的物流III进入后序精制工序，经分离得间戊二烯和双环戊二烯。
2、根据权利要求1所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于异戊二烯分离塔(1)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。
3、根据权利要求2所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于异戊二烯分离塔(1)的操作条件：塔板数为80～130块，塔釜温度为70～90℃，塔顶温度为45～60℃，回流比为8～30，操作压力为0.05～0.25MPa。
4、根据权利要求1所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于热二聚反应器(2)中反应条件：反应温度为60～150℃，反应压力为0.3～1.3MPa。
5、根据权利要求4所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于热二聚反应器(2)中反应条件：反应温度为90～130℃，反应压力为0.6～1.0MPa。
6、根据权利要求1所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于原料裂解碳五馏分进入异戊二烯分离塔(1)前，先进入脱轻塔(3)；塔顶得到碳四及碳四以下组分的物流VI；塔釜碳五物流V进入异戊二烯分离塔(1)中部。
7、根据权利要求6所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于脱轻塔(3)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。
8、根据权利要求7所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于脱轻塔(3)的操作条件：进料温度为50～70℃，塔板数为70～90块，塔釜温度为70～90℃，塔顶温度为40～55℃，回流比为15～30，操作压力为0.15～0.25MPa。
9、根据权利要求1或7所述后热二聚分离碳五双烯烃的方法，其特征在于异戊二烯分离塔(1)或脱轻塔(3)在阻聚剂存在下进行精馏，其中所述阻聚剂选自邻-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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