[发明专利]分离裂解碳五馏分中环戊二烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从裂解碳五馏分中分离或降低环戊二烯的方法，更具体地说，本发明涉及一种在精馏塔上悬挂二聚反应器的分离环戊二烯的方法。

背景技术

在石油裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏分，碳五馏分中富含异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯等双烯烃。这些双烯烃化学性质活泼，是重要的化工原料。由于石油烃类裂解原料、裂解深度和分离程度的不同，裂解碳五馏分中双烯烃含量有所不同，总含量在40～60％之间。因此，分离和利用碳五馏分对提高乙烯装置的经济效益，综合利用石油资源具有深远意义。

裂解碳五馏分含有20多种沸点相近、彼此易形成共沸物的组分，从其中分离出综合利用价值较高的碳五双烯烃，工艺较为复杂。碳五馏分含有约10％～20％的环戊二烯，在合适条件下环戊二烯容易二聚成双环戊二烯。在工业上，普通采用热二聚反应将环戊二烯二聚成双环戊二烯，然后通过精馏过程从碳五馏分中分离出双环戊二烯产品，进一步经过提纯过程可以得到不同纯度的双环戊二烯产品，作为下游产品的原料。

然而，在热二聚反应器中发生环戊二烯二聚反应的同时，异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯之间发生相互二聚、自身二聚以及多聚反应，在一定温度下环戊二烯二聚到一定程度时，异戊二烯参与聚合的反应将会变得明显，一方面会影响双环戊二烯产品品质，另一方面造成异戊二烯损失。因此，在分离环戊二烯和回收双环戊二烯产品为目的时，一味地追求高的转化率是不正确的。在降低环戊二烯含量为目的时，一味地延长反应时间也是不经济的。例如，在混合碳五馏分在二聚反应器中进行液相二聚时，工业上一般将二聚反应温度控制在80℃～90℃，这种条件下环戊二烯的转化率趋于80％左右，再延长反应时间，其转化率也提高得很慢，然而异戊二烯参与的聚合反应却相对显著地增加，因而通过延长反应时间来提高双环戊二烯收率和降低环戊二烯含量是不正确的，也不是有效的方法。

目前工业上，为了获得聚合级异戊二烯产品，通常采用两段萃取精馏的方法。该方法流程长，能耗高，尤其是第二萃取段能耗高，并且容易产生堵塞，以及存在环保等问题。为了改进上述碳五分离流程，北京化工研究院在中国专利第01136383.5和02131463.2号中提出了一段萃取分离流程，该流程具有流程短、能耗低等优点。在这样的一段萃取分离流程中，在萃取精馏后的异戊二烯精制塔即文献中所称的脱重塔中，为了使塔顶采出的异戊二烯产品中环戊二烯达到聚合级的要求，需要通过该塔的精馏过程降低环戊二烯含量。本领域的人员知道，进料中环戊二烯含量越高，对该塔的精馏过程要求越高，为此需要降低进料中环戊二烯含量，从而要求环戊二烯在前面的过程和该脱重塔中尽可能多地转化成双环戊二烯以利于在该塔中脱除环戊二烯。

当然，为了使环戊二烯尽可能地转化成双环戊二烯，可以采用分段二聚方法，二聚反应器之后设置分离双环戊二烯的精馏塔，然后使物料进入另一个二聚反应器进一步进行二聚反应，再将双环戊二烯分离出。很显然，这将增加整个过程的生产成本，在工业上不是一个经济的实施方案。

综上所述，目前需要一种有效的分离裂解碳五馏分中环戊二烯或降低环戊二烯含量的方法。

发明内容

本发明为了解决工业上要求使环戊二烯尽可能地发生二聚反应且双环戊二烯产品品质较高和异戊二烯损失小的难题，提出了一种在精馏塔上悬挂二聚反应器的环戊二烯分离方法。

具体技术方案如下。

本发明的分离裂解碳五馏分中环戊二烯的方法，包括：裂解碳五馏分进入精馏塔中部，在精馏塔塔身上设置悬挂式二聚反应器，从精馏塔的塔板上引出液相物流并用泵送到所述的悬挂式二聚反应器中，在所述悬挂式二聚反应器中使物流中的环戊二烯进行液相热二聚反应，然后再从所述悬挂式二聚反应器返回到精馏塔。

根据本发明的原理，所述裂解碳五馏分可以为来自裂解装置的裂解碳五馏分、脱除包含碳四组分的轻组分的裂解碳五馏分、其中环戊二烯已经部分二聚的裂解碳五馏分、裂解碳五馏分经过萃取精馏所得到的物料。

为了使从精馏塔塔身上引出的物流中的环戊二烯含量较高，优选地，从精馏塔塔身上引出液相物流的引出口位于所述精馏塔进料口下方，将来自所述悬挂式二聚反应器的物流返回精馏塔的返回口位于所述引出口下方。

所述碳五是指含有五个碳原子的脂肪烃，通常由热裂解装置产生，可以是未经处理的裂解碳五馏分，也可以是经过处理的碳五馏分，这对于本领域的技术人员来说是熟知的。