[发明专利]异戊二烯中微量环戊二烯的化学脱除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异戊二烯的精制方法，尤其涉及异戊二烯中微量环戊二烯的化学脱除方法。

背景技术

石油裂解C5馏分资源的综合利用日益成为化工行业的重要技术之一，在裂解C5馏分中，含量最多和最有价值的为异戊二烯，间戊二烯和环戊二烯（CPD）等双烯烃，其中异戊二烯的价值尤为突出，可以用于合成异戊橡胶等。

从C5原料中分离异戊二烯，由于沸差小和存在共沸等原因，除炔烃外，异戊二烯中的环戊二烯脱除难度非常大，通过工业精馏的过程很难将环戊二烯完全脱除，同时也会造成装置的回流比很大，使能耗急剧增加。在以异戊二烯为原料的聚合物生产过程中，即使存在ppm级别的环戊二烯，仍然会对聚合产品性质产生影响，所以微量环戊二烯需要得到彻底脱除。针对异戊二烯中含有的ppm级别的环戊二烯，目前的脱除方法主要有萃取精馏、超级精馏等方法，这些方法或成本较高，或工艺复杂，或对设备要求较高。

发明内容

本发明提供一种异戊二烯中微量环戊二烯的化学脱除方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明是通过如下的技术方案实现的：

一种异戊二烯中微量环戊二烯的化学脱除方法，包括如下步骤：

将脱除剂和溶剂混合，然后与含有微量环戊二烯的异戊二烯混合；

将上述混合物料通入装有固体碱分子筛催化剂的反应器中，进行脱除反应；

反应后物料通过精馏分离得到高纯异戊二烯，同时分离出含有脱除剂、溶剂、富烯类化合物和水的混合液；

所述脱除剂为酮类；所述溶剂为有机溶剂；

所述含有微量环戊二烯的异戊二烯中，环戊二烯的含量不小于10ppm。

得到的高纯异戊二烯中环戊二烯的含量小于1ppm。

作为优选方案，所述固体碱分子筛催化剂，为负载型无机固体碱或有机固体碱催化剂，负载在分子筛上；其中碱可以选自有机胺、碱金属碳酸盐、碱金属氢氧化盐等，例如乙二胺、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾等；分子筛可以选自二氧化硅和三氧化二铝的一种或两种混合；

脱除剂可选自饱和脂肪酮、饱和脂环酮或芳香酮，优选丁酮、3-戊酮、环己酮、苯乙酮或二苯甲酮；

溶剂可选用常规有机溶剂，例如乙醇、丁醇、四氢呋喃、石油醚、环己烷、环戊烷、正庚烷等，优选乙醇、四氢呋喃或正庚烷；

作为进一步的优选方案，混合反应物料中，异戊二烯和脱除剂的摩尔质量之比为30～300：1；溶剂和脱除剂的摩尔质量之比为2～3：2；

脱除反应中所述反应器内的温度控制在0～25℃即可，脱除反应的时间，即混合反应物料通过催化剂的时间在5～40分钟，最好是在10～30分钟，以便使反应物间充分接触、反应完全；

所述精馏分离步骤通过精馏塔来进行，所述精馏塔的操作压力为10～50kPa，塔釜温度50～120℃，塔顶温度40～60℃，回流比为1～5。

精馏分离得到的含有脱除剂、溶剂、富烯类化合物和水的混合液，经过溶剂回收分离出溶剂和未反应的酮类循环利用，副产物富烯化合物具有工业价值。

本发明所使用的原料均采用常规市售产品。

本发明人通过大量实验研究，意外的发现在大量存在的异戊二烯和微量其他C5活性组分中加入上述脱除剂和溶剂，并在固体碱分子筛催化剂的催化作用下，可定向的脱除其中微量的环戊二烯，选择性非常好。其原理是脱除剂酮类和异戊二烯中的环戊二烯在催化剂作用下发生化学反应生成富烯类化合物和水，该类化合物与异戊二烯很容易分离，而将异戊二烯中的环戊二烯脱除。

当然本化学法脱除异戊二烯中微量环戊二烯的方法，不限于ppm级别环戊二烯的脱除，也可应用于少量或大量环戊二烯的脱除。

本发明提供的异戊二烯中微量环戊二烯的化学脱除方法，能对异戊二烯中达到ppm级的环戊二烯进行有效脱除，精制后的异戊二烯中环戊二烯含量小于1ppm，具有较好的选择性，提高了异戊二烯的质量，同时提高了异戊二烯下游聚合产品的产品质量。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

其中：V1为异戊二烯罐，V2为脱除剂和溶剂罐，P1、P2、P3为进料泵，G1为静态混合器，R1为环戊二烯脱除反应器，T1为精馏塔；

物料A为含有微量环戊二烯的异戊二烯物料，物料B为脱除剂和溶剂混合物料，物料C为脱除反应后的混合物料，物料D为高纯异戊二烯物料，物料E为溶剂、脱除剂、富烯类化合物、水等混合物料。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。