CN101544534A - 采用萃取精馏技术从碳五原料中直接分离提纯环戊烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用萃取精馏技术从碳五原料中直接分离提纯环戊烯的方法，该方法是将热聚后的碳五原料在阻聚剂柠檬酸三丁酯的存在下，经精馏塔精馏，萃取塔萃取，水洗塔水洗后得到环戊烯产品。本发明通过萃取精馏技术，在不影响异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯收率及纯度的基础上，从碳五原料中直接分离提纯，得到高纯度的环戊烯产品(纯度在99％以上)，提高了碳五资源综合利用的附加值。本发明工艺流程简单，操作条件温和，生产成本低，可取代目前广泛采用的环戊二烯加氢制备环戊烯的工艺。

Description

采用萃取精馏技术从碳五原料中直接分离提纯环戊烯的方法
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，涉及一种从乙烯裂解副产碳五原料中分离环戊烯的方法，尤其涉及一种从乙烯裂解副产碳五原料中通过萃取精馏技术分离高纯度环戊烯的方法。
背景技术
石油裂解制乙烯过程中会副产15％左右的碳五混合物，该碳五混合物中的异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯等双烯烃约占总含量的50％左右，此外还含有相当数量的烷烃和单烯烃。其中异戊二烯、环戊二烯的分离现已形成成熟技术并用于工业化生产，但对附加值较高的单烯烃的利用尚未见相关报道。
环戊烯是一种应用领域广泛的高附加值碳五组分，主要作为生产戊二醛的原。戊二醛可用于皮革鞣剂和油田注水杀菌剂等。裂解碳五原料中含有3％左右的环戊烯，经过异戊二烯、环戊二烯分离后，环戊烯主要存在于浓缩的间戊二烯中，含量约为16％。若能将其分离提纯，将是一种经济实用的环戊烯生产方法。
目前环戊烯主要由双环戊二烯热裂解制得环戊二烯后通过加氢方法制备，生产工艺复杂，操作危险性大。
发明内容
本发明的目的是为降低环戊烯生产成本，开发新的环戊烯生产工艺，本发明提供了一种以乙腈为萃取剂，采用萃取精馏技术从碳五原料中直接分离提纯环戊烯的方法。
本发明分离提纯环戊烯的分离方法，包括以下工艺步骤：
(1)热聚后的碳五原料进入第一精馏塔，以柠檬酸三丁酯(TBC)为阻聚剂进行精馏；操作条件为：压力0.2～0.5Mpa，回流比3～10，温度45～100℃；塔顶得到异戊二烯及低沸点组分，塔釜得到环戊烯、双环戊二烯等组分。所述TBC的加入量是碳五原料质量的0.1％～5％。
(2)第一精馏塔所得塔釜物料进入第二精馏塔，其操作条件为：压力0.08～0.15MPa，回流比2～5，温度50～120℃；塔顶得到粗环戊烯，塔釜得到纯度高于99％的双环戊二烯。
(3)第二精馏塔所得塔顶物料进入萃取精馏塔，以乙腈为萃取剂进行萃取；操作条件为：压力0.2～0.4MPa，回流比6～10，剂料比(乙腈与萃取精馏塔进料的质量比)5:1～10:1，温度58～120℃；塔顶得到环戊烯和少量溶剂的混合物；塔釜得到重组分及溶剂的混合物，该混合物经解析塔解析后得到间戊二烯和溶剂，溶剂分离回收后返回萃取精馏塔循环利用。
(4)萃取精馏塔所得塔顶组分进入水洗塔进行洗涤；水洗塔操作条件为：压力0.1～0.3MPa，温度20～50℃；所得塔顶物料即为环戊烯产品，纯度大于99％；塔釜得到溶剂和水的混合物，溶剂分离后返回萃取精馏塔循环利用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过萃取精馏技术，在不影响异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯收率及纯度的基础上，从碳五原料中直接分离提纯，得到得到高纯度的环戊烯产品(纯度在99％以上)，提高了碳五资源综合利用的附加值。
2、本发明工艺流程简单，操作条件温和，生产成本低，可取代目前广泛采用的环戊二烯加氢制备环戊烯的工艺。
3、本发明的萃取剂经解析塔解析、分离回收后返回萃取精馏塔循环利用，一方面降低了生产成本，另一面有利于环境保护。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。下面实施例中涉及的热聚后的碳五原料组成为：异戊二烯18.48％，环戊二烯13.02％，间戊二烯11.68％，2-甲基-2-丁烯1.84％，环戊烯2.51％，正戊烷12.45％，异戊烷8.87％，环戊烷0.89％，C4组分8.34％，1-戊烯2.32％，C6及以上组分19.60％(以质量计)。
实施例1：
热聚后的碳五原料在阻聚剂柠檬酸三丁酯(TBC)存在条件下进入第一精馏塔，控制塔顶压力0.2Mpa，回流比4，温度45℃。精馏塔顶得到异戊二烯及低沸点组分，塔釜得到环戊烯、双环戊二烯等组分。将塔釜组分送入第二精馏塔，控制精馏塔顶压力0.1MPa，回流比3，温度60℃。塔顶得到粗环戊烯，塔釜得到纯度高于99％的双环戊二烯。将塔顶组分送入萃取精馏塔，使其与塔顶加入的乙腈充分接触，控制塔顶压力0.25MPa，回流比8，温度62℃，乙腈与萃取精馏塔进料的质量比为6，塔顶得到环戊烯和少量溶剂的混合物，塔釜得到重组分及溶剂的混合物，塔釜溶剂经解析后返回萃取精馏塔循环利用。将塔顶组分送入水洗塔，控制水洗塔压力0.15MPa，温度25℃。塔顶得到纯度大于99％的环戊烯，塔釜得到溶剂和水的混合物。
本实施例环戊烯产品的组成为(以质量计)：环戊烯99.24％，2-戊烯0.01％，2-甲基-2-丁烯0.27％，间戊二烯0.19％，环戊烷0.29％。环戊烯的收率为77.8％。
实施例2：
热聚后的碳五原料在阻聚剂TBC存在条件下进入第一精馏塔，控制塔顶压力0.25MPa，回流比4，温度49℃。塔顶得到异戊二烯及低沸点组分，塔釜得到环戊烯、双环戊二烯等组分。将塔釜组分送入第二精馏塔，控制塔顶压力0.2MPa，回流比3，温度68℃。塔顶得到粗环戊烯，塔釜得到纯度高于99％的双环戊二烯。将塔顶组分送入萃取精馏塔，使其与塔顶加入的乙腈充分接触，控制塔顶压力0.35MPa，回流比7，温度65℃，乙腈与萃取精馏塔进料的质量比为8，塔顶得到环戊烯和少量溶剂的混合物，塔釜得到重组分及溶剂的混合物，塔釜溶剂经解析后返回萃取精馏塔循环利用；萃取精馏塔的塔顶组分送入水洗塔，控制水洗塔压力0.2MPa，温度30℃，塔顶得到纯度大于99％的环戊烯，塔釜得到溶剂和水的混合物。
本实施例环戊烯产品的组成为(以质量计)：环戊烯99.31％，2-戊烯0.01％，2-甲基-2-丁烯0.26％，间戊二烯0.15％，环戊烷0.27％。环戊烯的收率为78.3％。
实施例3：
热聚后的碳五原料在阻聚剂TBC存在条件下进入第一精馏塔，控制塔顶压力0.4MPa，回流比3.5，温度55℃。塔顶得到异戊二烯及低沸点组分，塔釜得到环戊烯、双环戊二烯等组分。将塔釜组分送入第二精馏塔，控制塔顶压力0.3MPa，回流比4，温度72℃。塔顶得到粗环戊烯，塔釜得到纯度高于99％的双环戊二烯。将塔顶组分送入萃取精馏塔，使其与塔顶加入的乙腈充分接触，控制塔顶压力0.3MPa，回流比7，温度61℃，乙腈与萃取精馏塔进料的质量比为7，塔顶得到环戊烯和少量溶剂的混合物，塔釜得到重组分及溶剂的混合物，塔釜溶剂经解析后返回萃取精馏塔循环利用。将塔顶组分送入水洗塔，控制水洗塔压力0.25MPa，温度35℃。塔顶得到纯度大于99％的环戊烯，塔釜得到溶剂和水的混合物。
本实施例环戊烯产品的组成为(以质量计)：环戊烯99.26％，2-戊烯0.01％，2-甲基-2-丁烯0.27％，间戊二烯0.17％，环戊烷0.29％。环戊烯的收率为78.1％。

Claims (2)

1、采用萃取精馏技术从碳五原料中直接分离提纯环戊烯的方法，包括以下工艺步骤：
(1)热聚后的碳五原料进入第一精馏塔，以柠檬酸三丁酯为阻聚剂进行精馏；精馏条件为：压力0.2～0.5Mpa，回流比3～10，温度45～100℃；所述组聚剂TBC的加入量是碳五原料质量的0.1％～5％；
(2)第一精馏塔所得塔釜物料进入第二精馏塔，精馏条件为：压力0.08～0.15MPa，回流比2～5，温度50～120℃；
(3)第二精馏塔所得塔顶物料进入萃取精馏塔，以乙腈为萃取剂进行萃取；萃取条件为：压力0.2～0.4MPa，回流比6～10，乙腈与萃取精馏塔进料的质量比为5:1～10:1，温度58～120℃；
(4)萃取精馏塔所得塔顶组分进入水洗塔进行洗涤；水洗塔操作条件为：压力0.1～0.3MPa，温度20～50℃；所得塔顶物料即为环戊烯产品。
2、如权利要求1所述采用萃取精馏技术从碳五原料中直接分离提纯环戊烯的方法，其特征在于：步骤(3)所述萃取精馏塔的塔釜得到重物料经解析塔解析得到间戊二烯和乙腈溶剂，溶剂分离回收后返回萃取精馏塔循环利用。
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