CN104591948A - 一种降低从石油裂解c5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法，该方法包括以下步骤：（a）将石油裂解C5馏份送入异戊二烯分离塔（1）进行分离，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）将物流（II）进行热二聚反应，生成富含双环戊二烯的物流（III）；（c）将物流（III）送入脱双环塔（3）中进行分离，分离出其中的双环戊二烯物流（V），剩余物料（IV）进行热二聚反应，得到含微量环戊二烯的物流（VI）；（d）将物流（VI）送入脱重塔（5），塔顶得到间戊二烯产品物流（VII），塔釜得到含双环戊二烯的物流（VIII），将物流III和/或物流（VIII）从脱双环塔（3）的塔顶进入脱双环塔（3）。本发明的方法能够有效降低能耗，获得纯度较高的间戊二烯产品，且以较高收率获得间戊二烯和双环戊二烯产品。

Description

一种降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法

技术领域

本发明涉及一种降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法。

背景技术

在石油裂解制乙烯过程中副产相当数量的C5馏份，C5馏份中富含异戊二烯、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，C5馏份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C5馏份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。

由于异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯三种C5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C5馏份分离工艺流程仅为分离利用其中的异戊二烯。随着石油化工，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，因此近年来开发的工艺中都包括对重组分进行分离，得到间戊二烯和双环戊二烯产品。

碳五双烯烃分离过程的关键是对三种双烯烃的分离，常压下异戊二烯的沸点为34.1℃，环戊二烯的沸点为41.5℃，反式间戊二烯的沸点为42.0℃，顺式间戊二烯的沸点为44.1℃，并且与其它C5烃的共沸还会增加互相之间的分离难度。环戊二烯由于具有很高的自聚活性，在分离过程中常使其聚合成沸点为169.9℃的双环戊二烯进行分离。

目前市售间戊二烯产品关键的指标为环戊二烯（包括双环戊二烯）含量小于1重量％，异戊二烯含量小于1重量％，其他的碳五（环）烷烃和（环）烯烃对65重量％级别的间戊二烯产品性能没有影响，目前市售最常见的间戊二烯产品纯度为60～70重量％。更高纯度的间戊二烯产品可以在此基础上继续进行精制得到。

CN1160035A公开一种液相进料萃取精馏法分离石油裂解C5馏份的方法，该方法包括如下步骤：将通过烃类水蒸气裂解或其它高温裂解法得到的C5馏份，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；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。

CN1417177A公开了一种由石油裂解乙烯副产C5馏份制取高纯度间戊二烯的方法，该方法在CN1160035A方法的基础上，通过相似的热二聚、萃取蒸馏等过程，主要优化脱轻精馏塔的产品间戊二烯出料方式，从之前的塔釜出料改进为提馏段侧线出料，提高产品间戊二烯的产品质量。据CN1417177A的实施例显示，间戊二烯的回收率可由之前的61.54％提高到70.01％。

CN101100412B公开了一种后热二聚分离碳五双烯烃的方法，该方法包括以下步骤：（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，进入后续异戊二烯精制工序，经分离得到异戊二烯；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进入后续精制工序。

由于环戊二烯二聚成双环戊二烯的反应为可逆反应，同时生成的双环戊二烯也具有较高的反应活性，所以物料中的双环戊二烯浓度达到20重量％以上时，对物料中2重量％以下的环戊二烯继续进行反应是不经济的。高双环戊二烯浓度的物流进行热二聚反应有以下缺点：双环戊二烯会分解成环戊二烯，反应器的环戊二烯转化效率低下，双环戊二烯会与异戊二烯或间戊二烯产生其他副反应等。

按照CN101100412B公开的方法，由于在进行环戊二烯热二聚之前把富含异戊二烯的物流分离，使得环戊二烯的物流进行了提浓，进入热二聚反应器的环戊二烯和双环戊二烯的总浓度更高，反应后的双环戊二烯浓度可达30重量％以上，此时反应器中的环戊二烯转化效率更低。

CN103183579A公开了一种间戊二烯和双环戊二烯的分离系统，包括：碳五蒸出塔、间戊二烯塔和双环戊二烯塔，其特征在于：在碳五蒸出塔和间戊二烯塔之间设置有第二二聚反应器。经脱轻后的碳五馏分进入碳五蒸出塔中部，碳五蒸出塔塔顶分离得到富含间戊二烯的物流进入第二二聚反应器，将剩余的环戊二烯进一步转化为双环戊二烯，反应后物料送入间戊二烯塔，经精馏分离塔底部侧线气相采出间戊二烯产品，塔釜富含双环戊二烯的物料返回送入脱碳五塔进料。通过设置第二二聚反应器，可以使环戊二烯的转化率提高。

虽然CN103183579A公开的方法较好的实现了间戊二烯与环戊二烯的分离，但是与CN1417177A一样，异戊二烯与间戊二烯的分离过程还存在缺陷。例如，间戊二烯塔需要采用较多的塔板和较高的回流比，来实现从塔釜间戊二烯中脱除较轻的异戊二烯等组分，其实施例中采用的间戊二烯塔的回流比为45，塔板数为100。CN1417177A公开的方法中，间戊二烯塔的塔板

数要求70～100，回流比为20～100。由此导致上述方法的能耗较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术在提高间戊二烯产品收率过程中，能耗较高的缺陷，提供一种间戊二烯产品纯度较高且节能的从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯的方法。

本发明的发明人发现，通过控制异戊二烯分离塔1的操作条件使得塔釜得到的富含环戊二烯和间戊二烯的物流II中异戊二烯的含量不超过1重量%，并在CN103183579A基础上，通过进一步使间戊二烯产品从间戊二烯塔的塔顶采出而非塔釜侧线出料，可以有效降低间戊二烯塔的回流比和塔板数，由此大大降低间戊二烯塔及整个分离系统的能耗。通过进一步将第一热二聚反应器2的生成物流III和/或脱重塔5塔釜得到的物流VIII从脱双环塔3的塔顶送入脱双环塔3，能够取消脱双环塔3的塔顶回流，从而进一步降低整个分离系统的能耗。

本发明提供的降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法包括以下步骤：

（a）将石油裂解C5馏份送入异戊二烯分离塔1中部，塔顶分离得到富含异戊二烯的物流I；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的操作条件使得塔釜得到的富含环戊二烯和间戊二烯的物流II中异戊二烯的含量不超过1重量%；

（b）将物流II送入第一热二聚反应器2进行热二聚反应，生成富含双环戊二烯的物流III；

（c）将物流III送入脱双环塔3中进行分离，分离出其中的双环戊二烯物流V，剩余物料IV送入第二热二聚反应器4进行热二聚反应，得到含微量环戊二烯的物流VI；

（d）将物流VI送入脱重塔5，塔顶得到间戊二烯产品物流VII，塔釜得到含双环戊二烯物流VIII；

其中，将物流III和/或物流VIII从脱双环塔3的塔顶进入脱双环塔3。

本发明提供的降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法，通过使异戊二烯尽可能从异戊二烯塔1取出，从而塔底物流中异戊二烯含量尽可能低，并从塔顶采出间戊二烯产品物流VII，使得脱重塔5的回流比和塔板数可以大大降低，由此可以大大降低间戊二烯塔及整个分离系统的能耗。事实上，如果异戊二烯塔1的塔底物流中含有较大量的异戊二烯，会使得脱除双环戊二烯后的间戊二烯物流中，含有较大量的异戊二烯等轻组分，间戊二烯必须进行脱轻操作。因此，为了防止间戊二烯中的异戊二烯含量超过1重量%，从而避免后续脱轻操作，必须保证脱重塔5的回流比和塔板数较高并使间戊二烯产品从脱重塔5的侧线采出。

通过进一步将第一热二聚反应器2的生成物流III和/或脱重塔5塔釜得到的物流VIII从脱双环塔3的塔顶进入脱双环塔3，能够取消脱双环塔3的塔顶回流，从而进一步降低整个分离系统的能耗。通过将第一热二聚反应器2的生成物流III和脱重塔5塔釜得到的物流VIII均从脱双环塔3的塔顶进入脱双环塔3能够进一步降低塔顶得到的间戊二烯产品物流VII中C6的含量，从而提高间戊二烯产品物流VII的纯度。

通过增设第二热二聚反应器，使得物流中最后部分的环戊二烯，在分离了已经转化的双环戊二烯之后再进行热二聚反应，避免了生成的双环戊二烯进一步分解为环戊二烯，以及双环戊二烯与间戊二烯或异戊二烯继续进行反应生成重组分，由此提高间戊二烯的纯度和收率。

在异戊二烯分离塔1中，由于间戊二烯与异戊二烯的沸点差大于环戊二烯与异戊二烯的沸点差，所以在实现异戊二烯与环戊二烯分离的同时，也能实现异戊二烯与间戊二烯的分离。通过控制釜物流II中异戊二烯的含量在特定范围内，既能降低对第一热二聚反应器2的要求，减少其中的副反应，同时又能最终达到控制间戊二烯产品中异戊二烯含量小于1重量%的目的，从而简化间戊二烯的脱轻操作。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。其中，

图1为本发明提供的降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法的工艺流程图。

附图标记说明

1为异戊二烯分离塔，2为第一反应器，3为脱双环塔，4为第二反应器，5为脱重塔，6为原料裂解C5馏份，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为第一反应器2出口物流，物流IV为脱双环塔3塔顶物流，物流V为脱双环塔3塔釜物流，物流VI为第二反应器4出口物流，物流VII为脱重塔5塔顶物流，物流VIII为脱重塔5塔釜物流。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法如图1所示，包括以下步骤：

（a）将石油裂解C5馏份送入异戊二烯分离塔1中部，塔顶得到富含异戊二烯的物流I，塔釜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的操作条件使得塔釜得到的富含环戊二烯和间戊二烯的物流II中异戊二烯的含量不超过1重量%；

（b）将物流II送入第一热二聚反应器2进行热二聚反应，生成富含双环戊二烯的物流III；

（c）将物流III送入脱双环塔3中进行分离，分离出其中的双环戊二烯物流V，剩余物料IV送入第二热二聚反应器4进行热二聚反应，得到生成含微量环戊二烯的物流VI；

（d）将物流VI送入脱重塔5，塔顶得到间戊二烯产品物流VII，塔釜得到含双环戊二烯物流VIII；

其中，将物流III和/或物流VIII从脱双环塔3的塔顶进入脱双环塔3。

本发明中，将物流III和/或物流VIII从脱双环塔3的塔顶返回脱双环塔3表示将物流III和/或物流VIII从脱双环塔3的塔顶第1块塔板返回脱双环塔3。

根据本发明的方法，所述石油裂解C5馏份可以是各种经石油裂解、分离后得到的C5馏分，优选为经脱轻稳定塔除去碳四等轻组分后得到的馏分，其含有40～70重量%的C5烯烃，所述C5烯烃包括异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯，且异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯各自的含量为5～25重量%。

根据本发明的方法，异戊二烯分离塔1的操作条件优选使得塔顶得到的富含异戊二烯的物流I中环戊二烯和间戊二烯的含量不超过5重量%，塔釜得到的富含环戊二烯和间戊二烯的物流II中异戊二烯的含量不超过0.5重量%，从而实现异戊二烯的充分分离。

可以通过采用各种条件来获得上述分离效果，但优选情况下，所述异戊二烯分离塔1的操作条件包括塔釜温度为50～110℃，塔顶温度为15～70℃，回流比为5～60，塔顶操作压力为0.01～0.3MPa；优选地，所述异戊二烯分离塔（1）的操作条件包括塔釜温度为70～90℃，塔顶温度为40～60℃，回流比为8～30；塔顶操作压力为0.05～0.25MPa。

所述异戊二烯分离塔1可以是现有技术各种能够实现上述分离效果的分离塔，优选所述异戊二烯分离塔1的塔板数为90～300块，更优选范围为100～220块。

石油裂解C5馏分从异戊二烯分离塔1的中部送入，其中所述中部是指从塔顶第一块塔板算起占塔板总数的1/3～2/3塔板的位置。

本发明的发明人发现，无论如何改进第一热二聚反应器2的操作条件，均不能使其中的环戊二烯充分聚合形成双环戊二烯，因此经过第一热二聚反应器2反应后的物流中仍含有相当量的环戊二烯，此部分环戊二烯的存在不仅使得后续间戊二烯的纯度很难得以提高，而且也大大降低了双环戊二烯的收率。究其原因，是因为环戊二烯二聚成双环戊二烯的反应为可逆反应，同时生成的双环戊二烯也具有较高的反应活性，所以物料中的双环戊二烯浓度达到20重量％以上时，对物料中2重量％以下环戊二烯继续进行反应是不经济的。因为高双环戊二烯浓度的物流进行热二聚反应有以下缺点：双环戊二烯会分解成环戊二烯，反应器的环戊二烯转化效率低下，双环戊二烯会与异戊二烯或间戊二烯产生其他副反应等。而通过将脱双环塔3分离除去双环戊二烯后的物流再进行热二聚反应，则可以使物流中环戊二烯的量降低至1重量%以下，尤其能够使最终获得的间戊二烯产品中环戊二烯的含量降低至1.5重量%以下，且间戊二烯产品的收率和双环戊二烯的收率均得以提高。由于根据本发明的方法还包括在第二热二聚反应器4中进行第二热二聚反应，因此所述第一热二聚反应器2出口的环戊二烯含量可以相对较高。本发明的发明人发现，所述第一热二聚反应器2出口的环戊二烯含量为1～5重量%，优选为1.5～4重量％，可以获得物耗和能耗都较低的效果。

第一热二聚反应器2的反应条件可以采用本领域公知的各种能够使环戊二烯聚合且主要为二聚但基本不使间戊二烯聚合的条件，优选情况下，第一热二聚反应器2的反应条件包括反应温度优选为60～150℃，更优选为90～130℃；反应压力优选为0.3～1.5MPa，更优选为0.6～1.3MPa。

根据本发明，通过进一步将第一热二聚反应器2的生成物流III和/或脱重塔5塔釜得到的物流VIII均从脱双环塔3的塔顶第一块塔板进入脱双环塔3，能够取消脱双环塔3的塔顶回流，从而进一步降低整个分离系统的能耗。通过将第一热二聚反应器2的生成物流III和脱重塔5塔釜得到的物流VIII均从脱双环塔3的塔顶进入脱双环塔3能够进一步降低塔顶得到的间戊二烯产品物流VII中C6的含量，从而提高间戊二烯产品物流VII的纯度。

根据本发明的方法，所述脱双环塔3用于使第一热二聚反应器2得到的双环戊二烯与未发生聚合反应的间戊二烯分离，从而得到双环戊二烯产品。所述脱双环塔3的操作条件优选使得塔釜得到的双环戊二烯产品物流V中间戊二烯含量不高于3重量%。各种能够实现上述分离效果的操作条件均适用于本发明，但优选情况下，所述脱双环塔3的操作条件包括塔釜温度优选为70～150℃，更优选为80～130℃；塔顶温度优选为35～70℃，更优选为40～60℃；塔顶操作压力优选为0.005～0.1MPa，更优选为0.01～0.05MPa。其中进一步提高聚合温度和/或延长聚合时间，将使得双环戊二烯以及间戊二烯也不期望地发生聚合，从而降低双环戊二烯和间戊二烯产品的收率。

所述脱双环塔3可以是现有技术各种能够实现上述分离效果的分离塔，优选所述分离塔的塔板数为10～90块，更优选为30～70块。

如上所述，由于通过进一步将第一热二聚反应器2的生成物流III和/或脱重塔5塔釜得到的物流VIII均从脱双环塔3的塔顶第一块塔板进入脱双环塔3，能够取消脱双环塔3的塔顶回流，从而脱双环塔3的回流比可以为0，并且优选为0。

本发明优选异戊二烯分离塔1和脱双环塔3的分离操作在阻聚剂存在下进行，其中所述阻聚剂优选为选自邻-硝基苯酚、叔丁基邻苯二酚、二乙基羟胺、二羟基二氢肉桂酸、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基中的至少一种。阻聚剂的用量优选为待分离物料的0.001～0.1重量%。

本发明中第二热二聚反应器4的操作条件优选使得聚合后物流中环戊二烯的含量不超过1重量%，更优选不超过0.5重量％，且间戊二烯的聚合率不超过5重量%。优选情况下，第二热二聚反应器4的反应条件包括反应的温度为80～170℃，更优选为90～150℃；反应压力优选为0.5～2.0MPa，更优选为1.0～1.5MPa。

本发明中，所述第一热二聚反应器2和第二热二聚反应器4可以是现有技术各种热聚合反应器，例如可以是釜式、管式聚合反应器。

根据本发明的方法，其中，脱重塔5用于将未反应的间戊二烯从第二热二聚反应器4所得物流中进行分离，得到纯度较高的间戊二烯产品物流，剩余物流VIII因含有聚合反应得到的双环戊二烯，因此返回脱双环塔3中。通过将剩余物流和/或第一热二聚反应器2的生成物流III从脱双环塔3的塔顶第一块塔板返回，由此该物流可以代替脱双环塔3的回流物料，从而实现脱双环塔3无回流，由此进一步降低脱双环塔3的能耗，从而降低整个分离系统的能耗。通过将第一热二聚反应器2的生成物流III和脱重塔5塔釜得到的物流VIII均从脱双环塔3的塔顶进入脱双环塔3能够进一步降低塔顶得到的间戊二烯产品物流VII中C6的含量，从而提高间戊二烯产品物流VII的纯度。

本发明中脱重塔5的操作条件包括塔釜温度优选为60～120℃，更优选为70～100℃；塔顶温度优选为30～60℃，更优选为40～50℃；回流比优选为0.5～5，更优选为1～3；塔顶操作压力优选为0.005～0.1MPa，更优选为0.01～0.05MPa。

所述脱重塔5可以是现有技术各种能够实现上述分离功能的分离塔，其中塔板数优选为30～90块，更优选为40～70块。

本发明提供的从石油裂解C5馏分中分离间戊二烯的方法，通过对脱双环塔3分离得到的间戊二烯物流增设第二热二聚反应器4和脱重塔5，以及通过控制异戊二烯塔1的分离效率和使间戊二烯产品从脱重塔5的塔顶采出，使得脱重塔5的塔板数和回流比得以大大降低，由此大大降低了脱重塔的能耗，且该间戊二烯物流进一步通过热二聚反应来除去其中的环戊二烯，从而大大提高了间戊二烯产品的纯度，并提高了环戊二烯的收率。

以下通过实施例详细描述本发明。以下实施例中，各物流中各组分的含量通过气相色谱法测得。间戊二烯的回收率=（脱重塔5塔顶得到的物流VII的重量×（物流VII中反戊二烯-1,3的重量百分含量+物流VII中顺戊二烯-1,3的重量百分含量））/（原料石油裂解C5馏分的重量×原料石油裂解C5馏分中间戊二烯含量）×100%。塔釜热量表示塔釜消耗的蒸汽的能量，塔顶冷量表示塔顶消耗的冷却水的能量。

实施例1

按图1的工艺流程，原料石油裂解C5馏分进入异戊二烯分离塔1第75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160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进入第一热二聚反应器2进行热二聚反应，反应器体积为40立方米（原料石油裂解C5馏分以1.5万公斤/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Ш。

物流Ш从塔顶第1块塔板进入脱双环塔3，塔顶得到富含间戊二烯的物流IV，塔釜得到富含双环戊二烯的物流V。脱双环塔3的塔板数为45块，塔釜温度为105℃，塔顶温度为55℃，塔顶压力为0.015MPa，塔釜压力为0.03MPa，回流比为0。

物流IV进入第二热二聚反应器4进行热二聚反应，反应器体积为60立方米（原料石油裂解C5馏分以1.5万公斤/小时计，下同），反应温度为120℃，反应压力为1.3MPa，生成富含双环戊二烯的物流VI。

物流VI进入脱重塔5，塔顶得到富含间戊二烯的物流VII，塔釜物流VIII从塔顶第1块塔板进入脱双环塔3塔顶。脱重塔5的塔板数为65块，塔釜温度为71℃，塔顶温度为45℃，塔顶压力为0.01MPa，塔釜压力为0.03MPa，回流比为1.5。

原料石油裂解C5馏分以及各单元组份的重量百分比组成见表1。间戊二烯的回收率为92.8%，脱双环塔3和脱重塔5的塔釜总热量为80.7kW/吨原料油，塔顶总冷量为88.0kW/吨原料油。

表1

注：CP-IP表示环戊二烯与异戊二烯的共二聚物；

CP-PD表示环戊二烯与间戊二烯的共二聚物；

X1表示异戊二烯或间戊二烯的自二聚物；

X2表示其它重组分。以下相同。

对比例1

按照实施例1的方法从原料石油裂解C5馏分中分离间戊二烯，不同的是，从脱重塔5的侧线第49块塔板（从塔顶到塔底）采出富含间戊二烯的物流VII，塔顶采出异戊烯等轻组分。结果间戊二烯的收率为82.41重量%，侧线产品中间戊二烯的含量为65.61重量％。

对比例2

按照对比例1的方法从原料石油裂解C5馏分中分离间戊二烯，不同的是，脱重塔5的塔板数为100块，回流比为45，同样从脱重塔5的侧线第75块塔板（从塔顶到塔底）采出富含间戊二烯的物流VII，塔顶采出异戊烯等轻组分。结果间戊二烯的收率为84.55%，侧线产品中间戊二烯的含量为67.31重量%，脱双环塔3和脱重塔5的塔釜总热量为108.7kW/吨原料油，塔顶总冷量为114.8kW/吨原料油。

对比例3

按照实施例1的方法从原料石油裂解C5馏分中分离间戊二烯，不同的是，调整异戊二烯塔1的塔板数为90块，回流比为10，异戊二烯塔1的塔釜出料中异戊二烯的含量为2重量％。结果脱重塔5的塔顶出料中异戊二烯的含量高达3.2重量％，远高于间戊二烯产品要求的异戊二烯含量低于1重量％的控制指标。

对比例4

按照实施例1的方法从原料石油裂解C5馏分中分离间戊二烯，不同的是，脱重塔5的塔釜物流VIII从脱双环塔3的塔顶第5块塔顶返回脱双环塔3中，第一热二聚反应器生成物流Ш从脱双环塔3第27块塔板进入脱双环塔3，脱双环塔3的回流比为2，结果间戊二烯的回收率为91.7%，脱双环塔3和脱重塔5的塔釜总热量为111.5kW/吨原料油，塔顶总冷量为133.7kW/吨原料油。各单元组份的重量百分比组成见表2。

表2

将实施例1与对比例1的结果对比可以看出，对比例1直接从侧线采出间戊二烯产品，结果间戊二烯产品的纯度和收率均明显降低。

将对比例2与对比例1的结果对比可以看出，对比例2通过增加脱重塔5的塔板数和回流比，尽管间戊二烯的产品纯度和收率提高了，但能耗较实施例1明显提高。

对比例1和对比例2的结果还显示，在脱双环塔3无回流的情况下，从脱重塔5侧线出料会夹带较多的碳六等组分。即现有侧线出料的技术中，不适合采用脱双环塔3无回流的方法。

将实施例1与对比例3的结果对比可以看出，对比例3由于异戊二烯塔1的塔釜物料中异戊二烯含量较高，使得脱重塔5塔顶得到的间戊二烯产品不符合要求，需要进一步的纯化步骤，由此也增加工艺成本。

将实施例1与对比例4的结果对比可以看出，对比例4由于第一热二聚反应器生成物流Ш和脱重塔5塔釜物料VIII均不是从脱双环塔3的塔顶第1块塔板进入脱双环塔3，脱双环塔3需采用回流比为2的塔顶回流，分离结果与实施例1基本相同，但能耗大大降低。

实施例2-4

按图1的工艺流程从原料石油裂解C5馏分中分离间戊二烯，不同的是，各塔的分离条件以及反应器的操作条件如表3所示。间戊二烯的回收率分别为90.23%、96.79和96.25%，脱双环塔3和脱重塔5的塔釜总热量分别为96.8、106.5和108.1kW/吨原料油，脱双环塔3和脱重塔5的塔顶总冷量分别为109.2、110.0和111.9kW/吨原料油，原料石油裂解C5馏分的组成及其他产品性质分别如表4（实施例2）、表5（实施例3）和表6（实施例4）所示。

表3

表4

表5

表6

从上述实施例1-4的结果可以看出，本发明的方法能够在较低能耗的情况下有效地实现异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯之间的分离，并且能够有效防止异戊二烯聚合带来的损失，提高了三种产品各自的纯度和收率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种降低从石油裂解C5馏份中分离间戊二烯工艺能耗的方法，该方法包括以下步骤：

（a）将石油裂解C5馏份送入异戊二烯分离塔（1）进行分离，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）的操作条件使得塔釜得到的富含环戊二烯和间戊二烯的物流（II）中异戊二烯的含量不超过1重量%；

（b）将物流（II）送入第一热二聚反应器（2）进行热二聚反应，生成富含双环戊二烯的物流（III）；

（c）将物流（III）送入脱双环塔（3）中进行分离，分离出其中的双环戊二烯物流（V），从塔顶得到的物流（IV）送入第二热二聚反应器（4）进行热二聚反应，得到含微量环戊二烯的物流（VI）；

（d）将物流（VI）送入脱重塔（5），塔顶得到间戊二烯产品物流（VII），塔釜得到含双环戊二烯的物流（VIII）；

其中，将物流（III）和/或物流（VIII）从脱双环塔（3）的塔顶进入脱双环塔（3）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，异戊二烯分离塔（1）的操作条件使得塔顶得到的富含异戊二烯的物流（I）中环戊二烯和间戊二烯的总含量不超过5重量%；塔釜得到的富含环戊二烯和间戊二烯的物流（II）中异戊二烯的含量不超过0.5重量%。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述异戊二烯分离塔（1）的操作条件包括塔釜温度为50～110℃，塔顶温度为15～70℃，回流比为5～60，塔顶操作压力为0.01～0.3MPa，塔板数为90～300块；优选地，所述异戊二烯分离塔（1）的操作条件包括塔釜温度为70～90℃，塔顶温度为40～60℃，回流比为8～30；塔顶操作压力为0.05～0.25MPa，塔板数为100～220块。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一热二聚反应器（2）出口的环戊二烯含量为1～5重量%，优选为1.5～4重量％。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，第一热二聚反应器（2）的反应条件包括反应温度为60～150℃，优选为90～130℃；反应压力为0.3～1.5MPa，优选为0.6～1.3MPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱双环塔（3）的操作条件使得塔釜得到的双环戊二烯产品物流（V）中间戊二烯含量不高于3重量%。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，物流（III）和物流（VIII）中至少一股从脱双环塔（3）的塔顶第1块塔板进入脱双环塔（3），优选为物流（III）和物流（VIII）均从脱双环塔（3）的塔顶第1块塔板进入脱双环塔（3）。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述脱双环塔（3）的操作条件包括塔釜温度为70～150℃，优选为80～130℃；塔顶温度为35～70℃，优选为40～60℃；塔顶操作压力为0.005～0.1MPa，优选为0.01～0.05MPa；塔板数为10～90块，优选为30～70块；回流比为0。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二热二聚反应器（4）出口的环戊二烯含量不高于1重量％。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，第二热二聚反应器（4）的反应条件包括反应的温度为80～170℃，优选为90～150℃；反应压力优选为0.5～2.0MPa，优选为1.0～1.5MPa。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱重塔（5）的操作条件包括塔釜温度为60～120℃，优选为70～100℃；塔顶温度为30～60℃，优选为40～55℃；回流比为0.5～5，优选为1～3；塔顶操作压力为0.005～0.1MPa，优选为0.01～0.05MPa；塔板数为30～90块，优选为40～70块。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石油裂解C5馏分中异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯的总含量为40～70重量%。