[發明專利]一種聚合級異戊二烯的分離方法

在審

• 申請號: 201610868467.7
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107879881A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 周飛;姚本鎮;謝家明;秦技強;吳忠平;王繼媛;姚亞娟;蔣方紅
• 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: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C7/08;C07C7/04;C07C11/18
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種聚合級異戊二烯的分離方法，特別涉及將石油裂解制乙烯副產的碳五餾份預處理脫除環戊二烯后的物料為原料，采用萃取精餾的分離聚合級異戊二烯的方法。

背景技術

裂解碳五(C5)餾分是石腦油及其它重質烴裂解制乙烯過程中的副產物，含量大約為乙烯產量的12％～20％左右。C5餾分中主要是烷烴、單烯烴、雙烯烴和炔烴，其中含量較多的異戊二烯(IP)、間戊二烯(PD)和環戊二烯(CPD)，約占C5餾分產量的40％～60％。異戊二烯在碳五餾分中占15％-25％，在合成橡膠、醫藥農藥中間體以及合成潤滑油添加劑、橡膠硫化劑的生產方面具有廣泛的用途，開發利用前景十分廣闊。

但由于C5餾分組成復雜，組分間沸點相近，相對揮發度小，而且組分之間容易形成共沸，使得C5餾分的分離過程變得較為復雜。目前，國內一般使用熱二聚方法先除去C5餾分中大部分的CPD，然后采用萃取精餾和普通精餾相結合的方法分離出化學級IP，兩段式萃取精餾和普通精餾相結合的方法分離出聚合級IP，常用的萃取劑為二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈(CAN)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)。

除常規的萃取精餾方法(DMF法，ACN法，NMP法)外，為了降低能耗，提高產品收率，研究者們開發了不同的新型工藝。美國固特異公司利用異戊二烯與正戊烷可以形成二元共沸物的特點.開發出了分離異戊二烯的共沸蒸餾法。該方法適合于正戊烷可作為異戊二烯聚合反應的溶劑或在正戊烷存在下對異戊二烯聚合反應沒有影響的情況共沸精餾。整個流程只需要脫輕塔和脫重塔，脫輕塔脫除沸點比共沸物沸點低的組分，脫重塔脫除沸點比共沸物沸點高的組分。與萃取精餾法相比，共沸精餾法較好地解決了萃取精餾法由于使用溶劑而帶來的溶劑損失、毒性、回收、分解和環保等與溶劑直接有關的各種問題。不會出現在高溫下(溶劑的存在使體系處于較高的溫度)異戊二烯、間戊二烯及環戊二烯、炔烴等的易阻聚以及濃縮炔烴的爆炸現象等。但其最大的缺點是：得到的產品是異戊二烯和正戊烷的共沸物，無法獲得純度較高的異戊二烯，進一步的提純和再生需要較高的塔板及較大的回流比，在經濟上不是很合算。

阮細強等開發了一種選擇性催化加氫脫除炔烴以取代第二萃取單元的生產工藝。即在C₅餾分進行萃取分離前，采用催化劑進行選擇性加氫除去異戊二烯中的微量炔烴，進而取代第二萃取單元。與傳統的兩段萃取流程相比，該工藝采用選擇性加氫反應器，操作條件溫和催化劑的選擇性、活性和穩定性較高；由于取消了在整個流程中能耗較大的第二萃取單元,使得其能耗和生產成本大幅度下降：改進部分由于不使用溶劑，使聚合級異戊二烯產品中不含二甲胺，質量得到提高，減少整個流程中的溶劑用量。在此基礎上，通過將反應精餾引入預脫重塔，可省去通常采用的熱二聚反應器，使流程更為簡化。但是選擇加氫過程中會有部分異戊二烯因加氫而損失，降低了異戊二烯的收率

專利CN1709842公開一種共沸超精餾/萃取蒸餾耦合工藝。該方法先采取共沸超精餾通過脫輕單元和脫重單元得到符合聚合級要求的異戊二烯-正戊烷共沸物，然后用萃取蒸餾將正戊烷和異戊二烯分離，得到聚合級異戊二烯。該工藝綜合了共沸超精餾和萃取精餾的優勢，萃取蒸餾處理的對象僅僅是異戊二烯和正戊烷的混合物，使得溶劑處理和高溫下產品的聚合等問題得到大大緩解。另外，也解決了單純使用共沸超精餾只能得到異戊二烯和正戊烷混合物，而不能得到純異戊二烯的不足，可同時生產高純異戊二烯和正戊烷。

廖麗華等研究了一種以含NaSCN的NMP為萃取劑，萃取精餾分離異戊二烯的方法。該方法可以減少第一和第二萃取精餾塔需要的理論塔板數和溶劑比,采用該方法分離C5，異戊二烯、雙環戊二烯和間戊二烯的純度分別為99.90％、98.90％和90.30％.收率分別為98.86％、94.99％和98.93％，比傳統的DMF法和NMP法均有提高。但在加鹽萃取精餾在實際應用過程中，還存在鹽的回收及結晶等問題，有待進一步完善。

由此可見，現有技術中利用石油裂解制乙烯副產的碳五餾份分離聚合級異戊二烯時無法兼顧能耗與異戊二烯收率、純度的問題。

發明內容

本發明提供一種聚合級異戊二烯的分離方法，以脫除了環戊二烯的碳五餾分為原料，采用組合工藝，分離制備聚合級異戊二烯的方法。本發明對現有技術中萃取精餾法分離聚合級異戊二烯工藝進行改進，解決現有技術中萃取精餾法分聚合級異戊二烯時，能耗高，異戊二烯在系統中停留時間過長等問題，同時減少設備投資，降低投資成本。以下是本發明的具體技術方案：

一種聚合級異戊二烯的分離方法，主要包括以下步驟：