CN115872823A - 裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法。上述的方法包括如下步骤：S1、将C9馏分通入第一减压精馏塔，塔釜得第一重组分；S2、将第一重组分通入解聚精馏塔，塔釜得第二重组分；S3、将第二重组分通入第二减压精馏塔，得到混合组分；S4、将混合组分通入第三减压精馏塔，塔顶分离出双环戊二烯，侧线得甲基环戊二烯；S5、将步骤S2、S3得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，得甲基环戊二烯；S6、将甲基环戊二烯通入二聚反应釜进行反应，得粗甲基环戊二烯二聚体；S7、将粗甲基环戊二烯二聚体通入第四精馏塔，得纯甲基环戊二烯二聚体。上述的的方法得到的甲基环戊二烯二聚体，纯度高、收率高。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，具体涉及裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法。
背景技术
甲基环戊二烯二聚体，简称为DMCPD，经高温裂解为甲基环戊二烯单体(简称为MCPD)，它是一种重要的用途广泛的精细化工产品，一方面它是合成汽油抗爆剂-甲基环戊二烯基三羰基锰(简称为MMT)的关键原料，另一方面，它可用来合成高性能电子封装材料-甲基内亚甲基四氢苯酐(简称为MNA)。此外还用于合成有机金属化合物衍生物如CP2TiCl2、高级香精香料及反应型阻燃剂等等，并且用途范围还在不断拓展。
石油、汽油等裂解制乙烯所得的裂解原料经分离出碳八以上的轻馏份后得到相当数量的碳九和碳十馏份，该物料含有双环戊二烯、甲基环戊二烯二聚体、环戊二烯与甲基环戊二烯的二聚体、碳九芳烃、茚类、萘类化合物等，其中大多数物质利用价值都很高，如甲基环戊二烯。
现有技术中甲基环戊二烯的制备工艺多采用先将石油裂解制乙烯的副产物进行负压蒸馏去轻馏分，所得馏分中的三种二聚物解聚为环戊二烯和甲基环戊二烯，然后通过精馏分离获得纯度较高的环戊二烯、甲基环戊二烯产品。通常的反应过程分离出的甲基环戊二烯量较少，导致反应产物少；而且在解聚后部的精馏过程中，随着环戊二烯和甲基环戊二烯浓度的提高，二聚反应发生的概率急剧增加，二聚产物多，产物纯度不够。
发明内容
基于此，本发明有必要提供一种纯度高、收率高的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，包括如下步骤:
S1、将C9馏分通入第一减压精馏塔，塔顶蒸出苯乙烯，塔釜得第一重组分；
S2、将所述第一重组分通入解聚精馏塔，塔顶蒸出环戊二烯，侧线得到甲基环戊二烯，塔釜得第二重组分；
S3、将所述第二重组分通入第二减压精馏塔，塔顶分离出残余的环戊二烯，侧线得到混合组分，该混合组分包括甲基环戊二烯、双环戊二烯；
S4、将所述混合组分通入第三减压精馏塔，塔顶分离出双环戊二烯，侧线得甲基环戊二烯，塔釜得第三重组分；
S5、将所述步骤S2与所述步骤S3得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，得甲基环戊二烯；
S6、将所述步骤S2、步骤S3、步骤S4及所述步骤S5得到的甲基环戊二烯通入二聚反应釜进行反应，得粗甲基环戊二烯二聚体；
S7、将所述粗甲基环戊二烯二聚体通入第四精馏塔进行精馏，得纯甲基环戊二烯二聚体。
上述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，通过不同的减压精馏步骤并反复分离，提升甲基环戊二烯和双环戊二烯的收率，从而增加甲基环戊二烯二聚体反应原料的量，并且提高甲基环戊二烯的纯度，制备完成甲基环戊二烯二聚体后进行精馏提纯，得到高纯度的甲基环戊二烯二聚体。
其中一些实施例中，所述第一减压精馏塔的塔釜温度为80-120℃，塔顶温度为50-70℃，回流比为3-10，塔顶压力为－80-－90KPaG。
其中一些实施例中，所述解聚精馏塔的温度为160-220℃，塔顶温度为35-50℃，塔顶压力为0-10KPaG，侧线温度为60-80℃，回流比为1-5。
其中一些实施例中，所述第二减压精馏塔的温度为200-400℃，塔顶温度为40-60℃，回流比为1-5。
其中一些实施例中，所述第三减压精馏塔的塔釜温度为100-120℃，塔顶温度为80-90℃，塔顶压力为-80--90KPaG，回流比为3-10。
其中一些实施例中，所述初反应釜的温度为10-30℃。
其中一些实施例中，所述二聚反应釜的温度为60-100℃，反应时间为4-6h。
其中一些实施例中，所述第四精馏塔的压力为-89--91Kpa，塔顶温度为80-90℃，侧线温度为110-120℃，塔底温度为130-135℃。
其中一些实施例中，所述S4与所述步骤S5之间还具有步骤S40：将所述步骤S4塔顶得到的双环戊二烯加入热裂解塔，分解成环戊二烯；所述步骤S5为：将所述步骤S2、步骤S3及所述步骤S40得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，得甲基环戊二烯。
其中一些实施例中，所述热裂解塔的温度为150-220℃。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供一种裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，包括如下步骤:
S1、将C9馏分通入第一减压精馏塔，第一减压精馏塔的塔釜温度为80-120℃，塔顶温度为50-70℃，回流比为3-10，塔顶压力为－80-－90KPaG，从塔顶蒸出苯乙烯，塔釜得第一重组分。
S2、将第一重组分通入解聚精馏塔，解聚精馏塔的温度为160-220℃，塔顶温度为35-50℃，塔顶压力为0-10KPaG，侧线温度为60-80℃，回流比为1-5；塔顶蒸出环戊二烯，侧线得到甲基环戊二烯，塔釜得第二重组分。
S3、将第二重组分通入第二减压精馏塔，第二减压精馏塔的温度为200-400℃，塔顶温度为40-60℃，回流比为1-5；塔顶分离出残余的环戊二烯，侧线得到混合组分，该混合组分包括甲基环戊二烯、双环戊二烯。
S4、将混合组分通入第三减压精馏塔，第三减压精馏塔的塔釜温度为100-120℃，塔顶温度为80-90℃，塔顶压力为-80--90KPaG，回流比为3-10；塔顶分离出双环戊二烯，侧线得甲基环戊二烯，塔釜得第三重组分。
S5、将步骤S2与步骤S3得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，初反应釜的温设定为10-30℃，反应得甲基环戊二烯。
S6、将步骤S2、步骤S3、步骤S4及步骤S5得到的甲基环戊二烯通入二聚反应釜进行反应，得粗甲基环戊二烯二聚体；二聚反应釜的温度为60-100℃，反应时间为4-6h。
S7、将粗甲基环戊二烯二聚体通入第四精馏塔进行精馏，第四精馏塔压力为-89--91Kpa，塔顶温度为80-90℃，侧线温度为110-120℃，塔底温度为130-135℃，得纯甲基环戊二烯二聚体。
进一步地，为了尽可能彻底地分离出C9馏分中的有效成分，步骤S4与步骤S5之间还具有步骤S40：将步骤S4塔顶得到的双环戊二烯加入热裂解塔，分解成环戊二烯。此时，步骤S5为：将步骤S2、步骤S3及步骤S40得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，得甲基环戊二烯。从而进一步蒸出C9分离得到的双环戊二烯，利用其生成甲基环戊二烯二聚体。为使反应加速进行，热裂解塔的温度设定为150-220℃。
上述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，通过不同的减压精馏步骤并反复分离，提升甲基环戊二烯和双环戊二烯的收率，从而增加甲基环戊二烯二聚体反应原料的量，并且提高甲基环戊二烯的纯度，制备完成甲基环戊二烯二聚体后进行精馏提纯，得到高纯度的甲基环戊二烯二聚体。
以下对上述裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法得到的甲基环戊二烯二聚体进行测试。以100kg C9馏分为原料(其中环戊二烯相关组分比例在30％左右)，最终得到40g甲基环戊二烯二聚体，从甲基环戊二烯二聚体质量上看，C9馏分中的环戊二烯相关组分分离的较彻底。测试该甲基环戊二烯二聚体的纯度，得到其纯度为95％。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，包括如下步骤:
S1、将C9馏分通入第一减压精馏塔，塔顶蒸出苯乙烯，塔釜得第一重组分；
S2、将所述第一重组分通入解聚精馏塔，塔顶蒸出环戊二烯，侧线得到甲基环戊二烯，塔釜得第二重组分；
S3、将所述第二重组分通入第二减压精馏塔，塔顶分离出残余的环戊二烯，侧线得到混合组分，该混合组分包括甲基环戊二烯、双环戊二烯；
S4、将所述混合组分通入第三减压精馏塔，塔顶分离出双环戊二烯，侧线得甲基环戊二烯，塔釜得第三重组分；
S5、将所述步骤S2与所述步骤S3得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，得甲基环戊二烯；
S6、将所述步骤S2、步骤S3、步骤S4及所述步骤S5得到的甲基环戊二烯通入二聚反应釜进行反应，得粗甲基环戊二烯二聚体；
S7、将所述粗甲基环戊二烯二聚体通入第四精馏塔进行精馏，得纯甲基环戊二烯二聚体。
2.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述第一减压精馏塔的塔釜温度为80-120℃，塔顶温度为50-70℃，回流比为3-10，塔顶压力为－80-－90KPaG。
3.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述解聚精馏塔的温度为160-220℃，塔顶温度为35-50℃，塔顶压力为0-10KPaG，侧线温度为60-80℃，回流比为1-5。
4.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述第二减压精馏塔的温度为200-400℃，塔顶温度为40-60℃，回流比为1-5。
5.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述第三减压精馏塔的塔釜温度为100-120℃，塔顶温度为80-90℃，塔顶压力为-80--90KPaG，回流比为3-10。
6.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述初反应釜的温度为10-30℃。
7.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述二聚反应釜的温度为60-100℃，反应时间为4-6h。
8.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述第四精馏塔的压力为-89--91Kpa，塔顶温度为80-90℃，侧线温度为110-120℃，塔底温度为130-135℃。
9.根据权利要求1所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述S4与所述步骤S5之间还具有步骤S40：将所述步骤S4塔顶得到的双环戊二烯加入热裂解塔，分解成环戊二烯；所述步骤S5为：将所述步骤S2、步骤S3及所述步骤S40得到的环戊二烯与甲基化试剂加入初反应釜反应，得甲基环戊二烯。
10.根据权利要求9所述的裂解碳九馏分制备甲基环戊二烯二聚体的方法，其特征在于，所述热裂解塔的温度为150-220℃。
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