[發明專利]分離碳五餾分并制取聚合級異戊二烯的方法

有效

• 申請號: 201110235339.6
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102951984A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 孫超;傅健松;姚本鎮;楊祖壽;姚亞娟;王繼媛;吳忠平;張冬梅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化上海石油化工股份有限公司
• 主分類號: C07C11/18
• 分類號: C07C11/18;C07C11/20;C07C13/61;C07C7/04;C07C7/08;C07C2/50
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及分離碳五餾分的方法，特別涉及由石油裂解制乙烯副產的碳五餾分通過熱二聚和精餾、萃取精餾等分離過程獲得粗雙環戊二烯、粗間戊二烯和聚合級異戊二烯產品的方法。

背景技術

石油裂解制乙烯過程中會副產出一種碳五餾分，在所有的乙烯裂解副產物料中碳五餾分占有較高的比重。碳五餾分中含有總量為40～60wt％的環戊二烯、異戊二烯和間戊二烯，這三種雙烯烴化學性質活潑，能與多種有機物進行反應，在樹脂、橡膠、醫藥或農藥以及其它精細化工領域均有廣泛的用途。目前，分離制取環戊二烯、異戊二烯和間戊二烯是碳五餾分最主要也是最具經濟價值的利用方法。碳五餾分成分復雜，許多組分的沸點相近，或容易形成共沸物，而三種雙烯烴又較易自聚或互聚進而生成二聚物，因此通過簡單的精餾過程無法將它們各自從碳五餾分中分離出高純度的產品。現有技術中，幾乎所有碳五分離工藝均是先對原料進行初步的分離(工業上習慣將此過程稱為預分離或預處理)，然后再對初步分離物料分別進行精餾或萃取精餾等過程以獲得高純度的產品。在三種雙烯烴中，環戊二烯最易發生熱二聚反應生成沸點更高并熱穩定性很好的雙環戊二烯，而異戊二烯則與間戊二烯及雙環戊二烯存在較大的沸點差。因此在初步分離階段中，通常將環戊二烯經二聚反應轉化為雙環戊二烯，再配合數次精餾過程使三種雙烯烴從碳五餾分中實現初步的分離。

傳統的碳五餾分分離工藝流程在初步分離階段通常都是先進行環戊二烯的熱二聚反應，將環戊二烯轉化為雙環戊二烯，再通過精餾實現異戊二烯與間戊二烯及雙環戊二烯的分離，有些則在熱二聚前再增加精餾脫輕，以除去原料中的碳四組分和炔烴等輕組分。工業上常將此稱為前熱二聚法，典型的可見美國專利US3,510,405、中國專利ZL96116289.9及ZL96102485.2描述的技術方案。由于異戊二烯與環戊二烯共熱二聚反應的活化能和環戊二烯熱二聚反應的活化能較為接近，環戊二烯熱二聚的同時，很易伴隨發生異戊二烯與環戊二烯的共熱二聚反應。傳統的前熱二聚法流程由于熱二聚反應系統中異戊二烯濃度較高，加之要求經一次熱二聚反應完成環戊二烯向二聚物的轉化，采用的反應條件較為劇烈，因此會有相當數量的異戊二烯與環戊二烯共二聚物生成。這不僅導致異戊二烯和環戊二烯的大量損失，還會影響雙環戊二烯產品純度，因異戊二烯與環戊二烯二聚物和雙環戊二烯的沸點很近，兩者較難分離。中國專利ZL200710043976.7提出了一種后熱二聚的碳五餾分分離方法，它在碳五餾分物料進行環戊二烯熱二聚反應前先通過精餾將異戊二烯從碳五餾分物料中分離出來，以避免熱二聚反應過程中異戊二烯與環戊二烯二聚物的生成。后熱二聚工藝一定程度上克服了前熱二聚工藝的缺陷，但其缺點是在分離提取異戊二烯時物料中環戊二烯尚未轉化為雙環戊二烯，經一次精餾將異戊二烯分離出來操作難度較高，精餾塔塔頂餾出物容易夾帶環戊二烯。然而更為重要的是，分離異戊二烯的精餾塔塔釜及提餾段因環戊二烯濃度及物料所處溫度均較高，這些部位的異戊二烯與環戊二烯極易發生共熱二聚反應，因此系統中仍有相當數量的異戊二烯與環戊二烯二聚物生成。中國專利申請200910176552.7針對后熱二聚工藝的缺陷提出了一種兩次分離提取異戊二烯的碳五餾分分離方法，它在傳統的前熱二聚工藝流程的熱二聚反應器前再設置一個精餾塔，在熱二聚反應的前后分兩次分離提取異戊二烯。該方法較好地解決了后熱二聚工藝異戊二烯精餾分離塔塔頂餾出物易夾帶環戊二烯的問題。但是，在第一異戊二烯精餾分離塔的塔釜及提餾段仍不可避免地發生異戊二烯與環戊二烯的共熱二聚反應，在這點上它幾乎是重蹈后熱二聚工藝覆轍的。

由此可見，現有的碳五餾分分離方法均無法很好地解決分離過程中異戊二烯與環戊二烯因共熱二聚而生成二聚物這一技術問題。

發明內容

本發明提供了一種分離碳五餾分并制取聚合級異戊二烯的方法，碳五餾分經分離后得到粗雙環戊二烯和粗間戊二烯兩種初步分離物料以及聚合級異戊二烯產品。本發明對分離流程作了進一步的改進，所解決的技術問題是不僅克服后熱二聚工藝分離異戊二烯時精餾塔塔頂出料易夾帶環戊二烯的缺陷，而且基本避免分離過程中異戊二烯與環戊二烯二聚物的生成。

以下是本發明解決上述技術問題的技術方案：

一種分離碳五餾分并制取聚合級異戊二烯的方法，包括以下步驟：

1)原料碳五餾分經精餾塔進行精餾以分離脫除輕組分雜質，塔釜溫度控制為60～90℃，塔頂溫度控制為40～50℃，操作壓力控制為0.10～0.40MPaG，回流比控制為20～40。塔頂排出輕組分雜質，塔釜得碳五餾分物料；