[发明专利]一种制备聚合级间戊二烯的方法

说明书

本发明公开了一种制备聚合级间戊二烯的方法，该方法主要包括以下过程：1)以分离石油裂解制乙烯副产的碳五馏分获得的粗间戊二烯进入第一萃取精馏塔进行萃取精馏，塔顶得富集环戊烯和环戊烷的混合物料，塔釜得富集间戊二烯和萃取剂的物料；2)过程1)的塔釜物料进入第一汽提塔进行脱溶剂，塔釜得萃取剂，萃取剂返回第一萃取塔循环利用；3)过程2)的塔顶物料进入二聚反应器进行聚合反应，之后二聚反应液进入脱重塔精制，塔釜得双环戊二烯等重组分，塔顶得富集间戊二烯物料；4)过程3)塔顶物料进入第二萃取精馏塔进行二次萃取精馏，塔顶得聚合级间戊二烯产品；5)过程4)的塔釜物料进入第二汽提塔进行溶剂回收，塔釜得萃取剂，萃取剂返回第二萃取塔循环利用。

技术领域

本发明涉及一种精制分离聚合级间戊二烯的方法，特别涉及采用萃取精馏和二聚反应将石油裂解制乙烯副产物碳五分离得到的间戊二烯精制至聚合级的方法。

背景技术

石油裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏分，碳五馏分中富含间戊二烯、异戊二烯和环戊二烯等双烯烃。这些双烯烃化学性质活泼，是化工利用的重要资源。由碳五分离工艺获得的富集间戊二烯的混合碳五(以下简称粗间戊二烯)组成为间戊二烯65～75wt％，环戊烯和环戊烷的总含量为18～25wt％，2％左右的环戊二烯及炔烃，少量其他C5烃类和C6以上的烃类化合物。其中所含的环戊烯、环戊烷具有广泛的工业用途应回收利用，而杂质环戊二烯和炔烃的存在不仅影响间戊二烯的纯度，且对其聚合反应催化剂也存在毒害作用。通常间戊二烯纯度不高时只能用来制造石油树脂，综合利用价值单一。若将其纯度提高至聚合级99wt％以上则可用作合成橡胶，价值大大提高。

由于粗间戊二烯原料中的各种组分沸点极为相近，普通精馏方法无法实现将粗间戊二烯提纯至聚合级水平。理论上通过精密精馏可以实现目的，但要求精馏塔塔板数非常高且操作时要求回流比非常大，工业成本非常高。采用萃取精馏的方法能够实现将环戊烯、环戊烷较好的回收利用，也能有效的降低所含的各种杂质的含量，但想要将环戊二烯和炔烃的含量控制在理想的水平需要的工业成本也是非常高的。专利US4031151提出采用吸附分离技术来分离间戊二烯和其它杂质，但此方法的缺点在于吸附剂的表面酸性对烯烃、双烯烃的聚合具有催化作用，吸附剂容易失活。且该过程属于一种非稳态的物质交换过程，比较难以实现稳定的工业化操作。这是制约间戊二烯单体活性阴离子聚合的一个瓶颈。上海石化原化工研究所开发了一种从粗间戊二烯中分离环戊烯和环戊烷的技术，采用萃取精馏工艺，可使间戊二烯的纯度达到95％以上，甚至可以得到高纯度的反式间戊二烯产品，这为以间戊二烯为原料的聚合材料的开发打下了很好的基础。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种易于工业化生产的精制分离聚合级间戊二烯的方法。以分离石油裂解制乙烯副产碳五馏分得到的粗间戊二烯为原料，萃取精馏的方法分离得到聚合级的间戊二烯。

以下是本发明解决上述技术问题的方案：

一种制备聚合级间戊二烯的方法，主要包括以下过程：：

1)粗间戊二烯进入第一萃取精馏塔，萃取剂进料温度为40～100℃，粗间戊二烯与萃取剂的进料重量比为1：(6～20)，操作压力为0～0.2MPa，塔釜温度为70～150℃，塔顶温度为40～60℃，塔顶馏出率为20％～50％，回流比为2～30，塔顶得富集环戊烯和环戊烷的混合物料，塔釜得富集间戊二烯和萃取剂的物料，萃取剂为二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈或水含量为5～15wt％的乙腈水溶液中的任何一种；

2)上述塔顶物料进入精馏塔进行精馏，操作压力为0～0.1MPa，塔釜温度为50～60℃，塔顶温度35～45℃，回流比为5～50，塔顶得环戊烯，塔釜得环戊烷；

3)过程1)得到的塔釜物料进入第一汽提塔，操作压力为0～0.2MPa，塔釜温度为80～150℃，塔顶温度为35～60℃，回流比为1～5，塔釜得到萃取剂返回第一萃取塔循环利用；