[发明专利]用后脱炔烃工艺脱除裂解碳五馏分中的炔烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种裂解碳五馏分(C5)的分离方法，具体的说，涉及一种采 用后脱炔烃方法脱除裂解碳五馏分中炔烃的方法。

背景技术

石油烃类高温裂解制乙烯过程中副产相当数量的C5馏分(简称裂解C5馏 分)，其中含30多种沸点相近的组分，利用价值较高且含量较多的组分为异戊 二烯、环戊二烯和间戊二烯，三者约占裂解C5馏分的40～55％。

随着石油化学工业的发展，以液态烃为原料制取乙烯的生产能力不断增长。 进入21世纪后，我国裂解C5的产量已超过100万吨/年，其中主要组分异戊二 烯、环戊二烯和间戊二烯都可以加工生产一系列高附加值的产品。但我国裂解 C5的综合利用率目前仍然偏低，大多数裂解C5均作为燃料烧掉，未能很好利 用，而国内却因缺少单组分的C5双烯烃，尤其是缺少异戊二烯，而难以发展某 些产品。开发裂解C5分离技术，对裂解C5进行较好的综合利用，具有非常重 要的意义。

由于C5中的各组分沸点相近，使用常规的分离手段难以得到有效的分离提 取目的，目前工业比较成熟的技术大多采用萃取精馏的方法。其中比较成功的有 代表性的专利为瑞翁公司的USP3,510,405，该技术的核心是两步萃取精馏过 程配以若干的普通精馏过程，主要包括以下步骤：

经过预处理脱除了大部分C4、C6等杂质以及环戊二烯的C5原料进入第一 萃取塔中部，萃取溶剂(常用二甲基甲酰胺，以下简称DMF)进入萃取塔的上 部，通过萃取精馏，脱除C5中的单烯烃和烷烃，这些组分在DMF中的溶解度 相对较小，从塔顶排出。溶解了异戊二烯等组分的DMF从萃取塔底出料，进入 第一汽提塔的中部。

第一汽提塔将DMF溶剂和溶解在其中的烃类化合物分离，塔底的DMF溶剂 回第一萃取塔循环使用，塔顶出异戊二烯等C5双烯烃和其他一些烃类化合物。 塔顶的物流进入脱重塔。

脱重塔的任务主要是将进料中比异戊二烯重的间戊二烯和环戊二烯等C5烃 类化合物脱除。塔顶得到的粗异戊二烯进入第二萃取塔。

在第二萃取塔内，溶剂DMF将粗异戊二烯中相对容易溶解的杂质萃取脱除， 溶解了杂质的DMF由塔底出料，进入汽提塔处理后溶剂再循环使用。塔顶得到 的异戊二烯物料则进入脱轻塔。

脱轻塔的主要任务是将异戊二烯中含有的炔烃(丁炔-2等)脱除。在脱轻 塔塔底得到精制的聚合级的产品。由于高浓度的炔烃有爆炸的危险性，故塔顶排 出的物料是炔烃和异戊二烯的混合物，异戊二烯起到了稀释炔烃的作用。但是也 由此带来了异戊二烯的损失。由脱轻塔造成的异戊二烯收率损失甚至可能接近 10％。

这个流程的优点正如该专利所称，不需要经过任何复杂的，如化学反应、吸 附、加氢等过程，仅仅通过若干萃取精馏和普通精馏的组合就可以得到高纯度的 异戊二烯产品。

有若干专利对瑞翁公司的上述专利进行了改进。

CN1709842A提出了一个共沸精馏和萃取精馏耦合的流程。该专利利用异戊 二烯和正戊烷可以形成共沸物的原理，先用共沸精馏塔处理碳五物料，分离得到 只有异戊二烯和正戊烷的混合物。该混合物可以直接作为产品用于某些以正戊烷 为溶剂的合成、聚合过程，大大降低了异戊二烯的生产成本。

当需要生产单一的纯异戊二烯产品的时候，可以将这个只有异戊二烯和正戊 烷两组分的混合物进行一次萃取精馏，得到聚合级的单一异戊二烯产品。与瑞翁 公司的流程相比，这一流程省去了一个萃取精馏过程，由于进入萃取精馏塔的物 料简单并且量少，故大大减少了萃取溶剂的使用量。此外，在共沸精馏过程中， 由于不需要使用萃取溶剂，操作温度比萃取精馏低的多，也大大减轻了含有双烯 烃的物料在塔内易聚合，造成堵塞的问题。最后，该流程也避免了上述瑞翁公司 的流程中脱轻塔造成异戊二烯损失的问题。但是，该流程共沸精馏塔的塔板数比 较多，负荷比较大。