CN109665930A - 一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法 - Google Patents

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廖丽华
邹弋
王婧
李东风
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Abstract

本发明公开了一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法。包括：(1)来自碳五装置的裂解碳五原料进入二聚反应器，在反应器中大部分环戊二烯二聚生成双环戊二烯；(2)二聚反应器出口物料进入脱轻塔，轻组分从塔顶送出，从塔釜送出富集双环戊二烯的物料；(3)脱轻塔釜物料经换热后换热器降温至40℃～60℃送入减压精馏塔；从塔身上部侧线抽出环戊二烯产品，侧线抽出温度为80～100℃，经换热器冷却至20～50℃送出。本发明将二聚反应器与反应精馏塔相结合，可以简化流程并得到高纯度的双环戊二烯产品，且提高双环戊二烯的收率，降低分离过程中高聚物的产生，防止物料结焦及管线堵塞。

Description

一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法
技术领域
本发明涉及乙烯技术领域，进一步地说，是涉及一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法。
背景技术
双环戊二烯(DCPD)是重要的精细化工原料，可合成脂环族石油树脂以用以制备粘合剂，油墨涂料等，其与乙烯丙烯共聚物可用作环氧树脂改性剂，与酚类共聚生产橡胶、塑料抗氧剂，香料，高沸点溶剂等。
石油裂解制乙烯副产C5馏份中的环戊二烯(CPD)经聚合后分离得到的双环戊二烯产品，由于聚合过程中存在着副反应，双环戊二烯的纯度较低(85％左右)。双环戊二烯的分离提纯方法有两种：热二聚-解聚-蒸馏法和溶剂萃取法。热二聚-解聚-蒸馏法是将原料加热到110～120℃，使其中环戊二烯二聚为双环戊二烯，再利用双环戊二烯同其他组分的沸点差异蒸馏制得双环戊二烯。溶剂萃取法是以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，使双环戊二烯与间戊二烯、异戊二烯的相对挥发度不同分离出高纯度的双环戊二烯、异戊二烯及间戊二烯产品。
中国专利CN1334262公开了一种制备高纯度环戊二烯的方法以及所必须的专用设备，该法可避免使用溶剂，但存在解聚程度低的问题，环戊二烯收率较低。CN1781887公开了一种低温双环戊二烯生产工艺，在较低温度下催化解聚双环戊二烯，该工艺需要使用催化剂，流程较复杂。CN102060649A公开了一种制备高纯度双环戊二烯的方法，采用高温载体，双环戊二烯在其中解聚，但多聚物在其中聚集，容易结焦，在工业应用中装置无法长时间运行。
美国专利USP5,321,177公开了一种高纯度双环戊二烯生产过程，采用管式反应器解聚双环戊二烯，这种方式双环戊二烯裂解较完全，但同时杂质裂解，产物与环戊二烯难以分离，故难以获得高纯度双环戊二烯。USP3,719,718公开了一种双环戊二烯逐步定量解聚的方法，可获得较高双环戊二烯收率，但双环戊二烯纯度低。
如何获得高纯度的双环戊二烯是目前需要解决的技术问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法。由裂解碳五馏分经二聚反应器和反应精馏脱轻塔以及减压精馏塔制备高纯度双环戊二烯。以裂解碳五为原料，首先进入二聚反应器，碳五馏分中的大部分环戊二烯CPD二聚生成双环戊二烯DCPD，二聚反应器温度约70～85℃。反应器出口物流进入反应精馏脱轻塔，在脱轻塔内剩余CPD继续二聚生成DCPD，脱轻塔含10～25块塔板，回流比为0.5～1.5。脱轻塔塔釜物流再进入减压精馏塔，减压精馏塔含20～40块塔板，回流比为5～15。从塔身上部侧线抽出纯度大于98％的双环戊二烯(DCPD)产品，侧线抽出温度为80～100℃。该方法的特征在于二聚反应器与反应精馏塔相结合，可以简化流程并得到高纯度的双环戊二烯产品，且提高双环戊二烯的收率，降低分离过程中高聚物的产生，防止物料结焦及管线堵塞。
本发明的目的之一是提供一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法。
包括：
(1)来自碳五装置的裂解碳五原料进入二聚反应器，在反应器中大部分环戊二烯二聚生成双环戊二烯；
(2)二聚反应器出口物料进入脱轻塔，轻组分从塔顶送出，从塔釜送出富集双环戊二烯的物料；
(3)脱轻塔釜物料经换热后换热器降温至40℃～60℃送入减压精馏塔；从塔身上部侧线抽出环戊二烯产品，侧线抽出温度为80～100℃，经换热器冷却至20～50℃送出。
其中，优选：
步骤(1)，二聚反应器温度为70～90℃，更优选为75～85℃；压力0.15～0.4MPaA；更优选为0.2～0.35MPaA。
脱轻塔理论塔板数为10～25块塔板，塔釜温度95～110℃，更优选为98～108℃；回流比为0.5～1.5，更优选为0.8～1.2。
减压精馏塔理论塔板数为20～40块，塔釜温度105～120℃，更优选为108～118℃；回流比为5～15；更优选为8～13；
侧线抽出温度为80～100℃，更优选为86～98℃。
减压精馏塔塔压为0.01～0.04MPa；
环戊二烯产品的纯度大于98％。
本发明具体可采用以下技术方案：
包括以下步骤：
a)来自碳五装置的裂解碳五原料首先进入二聚反应器，反应器温度为70～85℃，压力0.15～0.4MPaA，在反应器中大部分环戊二烯二聚生成双环戊二烯；
b)将步骤a)反应器出口物料经进料泵送入反应精馏脱轻塔，在脱轻塔内剩余CPD继续二聚生成DCPD，脱轻塔理论塔板数为10～25块塔板，塔釜温度95～110℃，回流比为0.5～1.5。进料中的轻组分从塔顶送出，从塔釜送出富集双环戊二烯的物料。
c)将步骤b)塔釜物料经换热器降温至40℃送入减压精馏塔；减压精馏塔理论塔板数为20～40块，塔釜温度105～120℃，回流比为5～15。重组分从塔釜连续排出，轻组分从塔顶连续排出，从塔身上部侧线抽出纯度大于98％的环戊二烯(DCPD)产品，经换热器冷却至40℃送出。
d)在本发明的方法中，脱轻塔的塔压为常压，塔釜温度最好为98～108℃，回流比最好为0.8～1.2；减压精馏塔的塔压为0.01～0.04MPa(A)，塔釜温度最好为108～118℃，侧线抽出温度为最好为86～98℃，回流比最好8～13。
在本发明的方法中，二聚反应器与反应精馏塔相结合，可以简化流程并得到高纯度的双环戊二烯产品，且提高双环戊二烯的收率，降低分离过程中高聚物的产生，防止物料结焦及管线堵塞。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
附图标记说明：
R-101二聚反应期；T-101脱轻塔；T-102减压精馏塔；
1-碳五馏份；2-环戊二烯(DCPD)产品。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1
(1)来自碳五装置的裂解碳五原料进入二聚反应器，在反应器中大部分环戊二烯二聚生成双环戊二烯；
(2)二聚反应器出口物料进入脱轻塔，轻组分从塔顶送出，从塔釜送出富集双环戊二烯的物料；
(3)脱轻塔釜物料经换热后换热器降温至40℃送入减压精馏塔；从塔身上部侧线抽出环戊二烯产品，
实施例1工艺流程见附图，原料为裂解C5，其组成见表1。
表1原料组成
脱轻塔和减压精馏塔的操作条件见表2。采用气相色谱的方法分析减压精馏塔侧线抽出产品组成，再结合各物料量计算双环戊二烯的收率，结果见表2。
表2主要设备操作条件及产品纯度和收率
对比例
专利CN102951987公开了一种分离碳五馏分并制取双环戊二烯的方法，原料碳五馏分经精馏脱除轻组分；物料经预热二聚反应以使部分环戊二烯转化为双环戊二烯；预热二聚反应后的物料经精馏分离提取部分异戊二烯，塔顶得富集异戊二烯的物料；前塔釜物料经第二次热二聚反应以使剩余的环戊二烯转化为双环戊二烯；物料经精馏分离提取剩余的异戊二烯，塔顶得富集异戊二烯的物料，塔釜得富集双环戊二烯和间戊二烯的物料；前塔釜物料经精馏分离双环戊二烯和间戊二烯，塔顶得富集间戊二烯的物料，塔釜得富集双环戊二烯的物料；前塔釜物料经精馏提纯得精制双环戊二烯产品。整个流程包括五个精馏塔以及两个二聚反应器，最终得到双环戊二烯产品纯度最高94.67％。

Claims (8)

1.一种由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于所述方法包括：
(1)来自碳五装置的裂解碳五原料进入二聚反应器，在反应器中大部分环戊二烯二聚生成双环戊二烯；
(2)二聚反应器出口物料进入脱轻塔，轻组分从塔顶送出，从塔釜送出富集双环戊二烯的物料；
(3)脱轻塔釜物料经换热后换热器降温至40℃～60℃送入减压精馏塔；从塔身上部侧线抽出环戊二烯产品，侧线抽出温度为80～100℃，经换热器冷却至20～50℃送出。
2.如权利要求1所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
步骤(1)，二聚反应器温度为70～90℃，压力0.15～0.4MPaA。
3.如权利要求2所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
步骤(1)，二聚反应器温度为75～85℃；压力为0.2～0.35MPaA。
4.如权利要求1所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
脱轻塔理论塔板数为10～25块塔板，塔釜温度95～110℃，回流比为0.5～1.5。
5.如权利要求4所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
脱轻塔塔压为常压；塔釜温度为98～108℃；回流比为0.8～1.2。
6.如权利要求1所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
减压精馏塔理论塔板数为20～40块，塔釜温度105～120℃，回流比为5～15；
侧线抽出温度为80～100℃。
7.如权利要求6所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
减压精馏塔塔压为0.01～0.04MPa；塔釜温度为108～118℃；回流比为8～13；
侧线抽出温度为86～98℃。
8.如权利要求1～7之一所述的由碳五馏分制备高纯度双环戊二烯的方法，其特征在于：
环戊二烯产品的纯度大于98％。
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