CN101450886A

CN101450886A - 一种由碳五馏分生产双环戊二烯的方法

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Publication number: CN101450886A
Application number: CNA2007101789128A
Authority: CN
Inventors: 程建民; 刘智信; 过良; 李东风
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp; China Petrochemical Corp
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10

Abstract

本发明公开了一种由碳五馏分生产双环戊二烯的方法。该方法包括：将石油裂解C5馏分引入二聚反应器，使其中的环戊二烯反应生成双环戊二烯；将二聚反应产物引入粗分塔；将粗分塔的塔釜物料送入间戊二烯塔，由塔釜得到包括碳六、胶质和双环戊二烯的物料，再将由塔釜得到的物料送入双环戊二烯塔进一步精制，由所述的双环戊二烯塔的塔釜侧线采出纯度大于94％的DCPD产品。本发明的方法解决了现有的较高纯度DCPD制备技术中存在的流程复杂、反应过程较多、设备投资大的问题，仅需一次反应，即可得到双环戊二烯。

Description

一种由碳五馏分生产双环戊二烯的方法

技术领域

本发明涉及一种碳五馏分的分离方法，具体的，涉及一种由碳五馏分分离生产双环戊二烯的方法。

背景技术

双环戊二烯(DCPD)是石油裂解制乙烯和煤炭炼焦的副产物。由于DCPD含有活泼的亚甲基和两个共轭双键，反应活性很高，且可与多种烯烃共聚或参与多种有机化学反应，使得其在合成橡胶、树脂、医药、涂料、燃料、增塑剂、有机合成等方面具有广泛的用途。

DCPD生产的主要原料为石油裂解的C5馏分，一般先将其中的CPD二聚成DCPD，然后分离精制DCPD。由于C5馏分成份复杂，其中含有大量的C4～C6的双烯烃和烯烃，性质很不稳定，在CPD二聚和分离精制的过程中，会因为温度、压力等条件的变化发生二聚、共二聚、多聚、分解和其它化学反应，特别是产物DCPD的不稳定性，造成较高纯度DCPD的生产十分困难。

CN1781887公开了一种高纯度双环戊二烯的生产工艺，该发明以石油裂解C5馏分为原料，先经二聚反应，脱除轻组分得粗DCPD。粗DCPD再在100～200℃下进行解聚得高纯度环戊二烯(CPD)，催化剂为无机载体负载的酸性物质。CPD再进行二聚反应，脱除其中的轻组分得到高纯度的DCPD。该发明采用了低温催化解聚的方法，得到的DCPD纯度较高。但是该工艺流程中有两次二聚反应和一次解聚反应，设备投资大，并且DCPD纯度的高低受解聚反应转化率和选择性的影响，对催化剂的性能要求较高。

USP5321177公开了一种高纯度DCPD的生产过程。该生产过程为：C5馏分二聚；精馏得到粗DCPD；在管式反应器中，250～450℃，混合或不混合水蒸汽的条件下，DCPD完全裂解；冷却得到CPD，CPD再二聚，精馏除去轻组分；精馏得到高纯度的DCPD。该生产过程同样是由多个反应和精馏过程组成，设备投资大，对催化剂性能等要求较高。

在现有的碳五馏分分离流程中，在得到异戊二烯的同时，也副产双环戊二烯，具体过程如下：来自碳五分离装置的预脱重塔塔釜和脱重塔塔釜的物料被送入脱碳五塔作为进料，脱碳五塔塔顶物料送往间戊二烯塔，脱碳五塔塔釜物料送往双环戊二烯塔，在双环戊二烯塔塔釜得到纯度为80％左右的双环戊二烯产品。现有的流程存在着二聚反应器大，双环戊二烯产品纯度低、经济价值低的问题。

综上所述，现有的较高纯度DCPD的生产工艺多由多次二聚和解聚反应过程及多个精馏过程组成，存在流程复杂、需要多个反应器、设备投资大、对催化剂性能要求高、产品质量难保证的问题。

发明内容

为解决现有的较高纯度DCPD制备技术中存在的流程复杂、反应过程较多、设备投资大的问题，本发明提供了一种只采用一次二聚反应的纯度94％以上的双环戊二烯的生产工艺。

本发明的以石油裂解的C5馏分为原料，生产高纯度双环戊二烯的方法，包括如下步骤：

(1)二聚反应：将石油裂解C5馏分引入二聚反应器，其中的环戊二烯发生二聚反应，生成双环戊二烯DCPD，环戊二烯的转化率达85％以上；

(2)脱除轻组分：将步骤1)得到的二聚反应产物引入粗分塔，由塔顶得到含异戊二烯、戊烷、戊烯的物料，作为粗异戊二烯产品送出界区，由塔釜得到包含环戊二烯、间戊二烯、碳六、双环戊二烯、胶质的物料；

(3)精制：将粗分塔的塔釜物料送入间戊二烯塔，由塔顶采出主要包括间戊二烯、环戊二烯的物料，作为间戊二烯产品送出界区；由塔釜得到主要包括碳六、胶质和双环戊二烯的物料，由塔釜得到的物料送入双环戊二烯塔进一步精制，由所述的双环戊二烯塔的塔釜侧线采出纯度大于94％的DCPD产品。

本发明的方法中，所述的胶质为高分子的聚合物和焦油。

在本发明的方法中，所述的异戊二烯抽提装置可以采用现有碳五分离流程中的萃取精馏、脱重、精制步骤，将所述的粗异戊二烯产品精制，得到化学级或聚合级的异戊二烯产品。

在本发明的方法中，

优选的，在所述的步骤(1)中，所述的二聚反应器为管式反应器，内装有折流挡板，反应条件为压力0.8～1.6MPa，温度60～120℃。

优选的，在所述的步骤(2)中，所述的粗分塔为反应精馏塔，环戊二烯在塔内继续发生二聚反应生成双环戊二烯；更优选，理论板数为50～70，操作温度45～105℃，操作压力0.1～0.3MPa，回流比4～8。

在所述的步骤(2)中，所述的粗异戊二烯产品纯度在40％以上，可作为异戊二烯抽提装置的原料，进一步精制。

在所述的步骤(3)中，所述的间戊二烯产品纯度在70％以上，所述的间戊二烯塔的操作条件为：理论塔板数为20～30，塔顶温度为10～20℃，塔顶压力0.03～0.05Mpa。本发明的方法得到的间戊二烯产品，可作为精细化工生产的原料。

所述的双环戊二烯塔的理论塔板数为15～25，塔顶操作压力0.005～0.015MPa，塔顶操作温度40～50℃。本发明的方法得到的双环戊二烯产品的纯度在94％以上，可作为生产高品质树脂的原料。

本发明提出的生产双环戊二烯的方法具有以下特点：

(1)通过本发明的方法得到的双环戊二烯纯度在94％以上，可作为生产高品质树脂的原料，产品附加值高；

(2)本发明的生产双环戊二烯的方法中只有一次反应发生，流程简单，设备投资小，易操作；

(3)本发明的生产双环戊二烯的方法中，所述的粗分塔采用反应精馏技术，环戊二烯转化率高，可相应缩短C5物料在二聚反应器的停留时间，减小二聚反应器体积；

(4)本发明的生产双环戊二烯的方法中，没有催化剂的加入，产品质量和产量容易得到保证；

(5)在本发明的方法中，C5馏分经二聚反应后，通过反应精馏和普通精馏进行分离得到产品，对C5馏分原料中各组分的含量没有要求，对原料的适用性强。

附图说明

图1是本发明的双环戊二烯制备方法的流程示意图。

符号说明：

1二聚反应器；2粗分塔；3间戊二烯塔；4双环戊二烯塔；5C5原料；6粗异戊二烯；7间戊二烯；8轻组分；9双环戊二烯产品；10重组分。

具体实施方式

下面参考图1进一步解释本发明的方法，但本发明不局限于此。

本发明的双环戊二烯的制备方法，包括以下步骤：

(1)二聚反应：来自石油裂解的C5馏分组成为：碳四1.1％，戊烷12％，戊烯24.3％，炔烃0.2％，异戊二烯25％，环戊二烯20.1％，间戊二烯16.3％，碳六1％。C5馏分进预热后入二聚反应器，反应器为管式反应器，反应条件为：反应温度90℃、压力1.2MPa，环戊二烯的转化率为85％，反应产物中环戊二烯的浓度为3％。

(2)粗分：反应产物进入粗分塔，理论塔板数为60，操作条件为：塔顶温度52℃，塔釜温度90℃，塔顶压力0.2MPa，回流比6.6。在此，环戊二烯继续反应生成双环戊二烯，转化率为50％。塔顶采出粗异戊二烯，其组成为：碳四1.8％，异戊二烯40.8％，间戊二烯4.1％，环戊二烯0.9％，戊烷19.3％，戊烯等33.1％。塔釜物料进入后面的间戊二烯塔。

(3)精制：来自粗分塔釜的物料进入间戊二烯塔，理论塔板数为25，操作条件为：塔顶温度15℃，塔釜温度100℃，塔顶压力0.04MPa，回流比1。塔顶采出间戊二烯产品，组成为：间戊二烯72％，环戊二烯0.9％，戊烷2.4％，戊烯等24.7％。间戊二烯塔釜物料送往双环戊二烯塔，理论塔板数为20，操作条件为：塔顶温度47℃，塔釜温度116℃，塔顶压力0.01MPa。从19块塔板采出液相双环戊二烯产品，组成为：双环戊二烯94.5％，胶质5.5％。

Claims

1、一种由碳五馏分生产双环戊二烯的方法，包括如下步骤：

(2)脱除轻组分：将步骤1)得到的二聚反应产物引入粗分塔，由塔顶得到含异戊二烯、戊烷、戊烯的物料，作为粗异戊二烯产品送出界区，由塔釜得到包含双环戊二烯、间戊二烯、环戊二烯、碳六、胶质的物料；

(3)精制：将粗分塔的塔釜物料送入间戊二烯塔，由塔顶采出包括间戊二烯、环戊二烯的物料，作为间戊二烯产品送出界区；由塔釜得到包括碳六、胶质和双环戊二烯的物料，由塔釜得到的物料送入双环戊二烯塔进一步精制，由所述的双环戊二烯塔的塔釜侧线采出纯度大于94％的DCPD产品。

2、根据权利要求1所述的双环戊二烯的制备方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，所述的二聚反应器为管式反应器，内装有折流挡板，反应条件为压力0.8～1.6MPa，温度60～120℃。

3、根据权利要求1所述的双环戊二烯的制备方法，其特征在于：在所述的步骤(2)中，所述的粗分塔为反应精馏塔，环戊二烯在塔内继续发生二聚反应生成双环戊二烯。

4、根据权利要求3所述的双环戊二烯的制备方法，其特征在于：所述的粗分塔的理论板数为50～70，操作温度45～105℃，操作压力0.1～0.3MPa，回流比4～8。

5、根据权利要求1所述的双环戊二烯的制备方法，其特征在于：在所述的步骤(2)中，所述的粗异戊二烯产品纯度大于40％，将其引入异戊二烯抽提装置进行精制。

6、根据权利要求1所述的双环戊二烯的制备方法，其特征在于：在所述的步骤(3)中，所述的间戊二烯产品纯度大于70％，所述的间戊二烯塔的操作条件为：理论塔板数为20～30，塔顶温度为10～20℃，塔顶压力0.03～0.05MPa。

7、根据权利要求1所述的双环戊二烯的制备方法，其特征在于：所述的双环戊二烯塔的理论塔板数为15～25，塔顶操作压力0.005～0.015MPa，塔顶操作温度40～50℃。