[发明专利]一种分离高纯度间戊二烯的方法

说明书

本发明公开一种分离高纯度间戊二烯的方法，采用选择性加氢结合共沸精馏的方法除去粗间戊二烯中难以去除的炔烃和环戊二烯，从而提高间戊二烯的利用价值。通过该方法可以有效地脱除间戊二烯中难以脱除的少量环戊二烯和2‑丁炔。本发明工艺简洁有效，可以使环戊二烯含量70ppm以下，2‑丁炔含量15ppm以下。

技术领域

本发明涉及制备高纯度间戊二烯的方法，通过以脱除了异戊二烯和环戊二烯的粗间戊二烯为原料，采用萃取精馏和选择性加氢组合工艺制备高纯度间戊二烯的方法。

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，可替代异戊二烯与苯乙烯等嵌段共聚并具有更好的性能，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。

CN103086822公开了一种分离间戊二烯的方法，以正戊烷和2-甲基-2-丁烯为共沸剂，采用共沸精馏的方法分离间戊二烯，可以将粗间戊二烯中的环戊二烯与正戊烷和2-甲基-2-丁烯形成共沸物，从而加以去除，但其忽略了粗间戊二烯中，除了环戊二烯与间戊二烯难以分离外，杂质2-丁炔也存在于粗间戊二烯中，且难以分离并影响间戊二烯后道应用的效果。

由此可见，现有技术中无法同时脱除间戊二烯中的有害杂质2-丁炔和环戊二烯，从而影响了间戊二烯的后道应用。

发明内容

本发明提供一种分离高纯度间戊二烯的方法，通过采用共沸精馏和选择性加氢组合工艺脱除粗间戊二烯中的环戊二烯和2-丁炔，从而提高间戊二烯的利用价值。

以下是本发明的技术方案：

一种分离高纯度间戊二烯的方法，主要包含以下步骤：

1)将粗间戊二烯原料通过装有部分中毒的Ni系催化剂鼓泡床反应器，进行选择加氢反应使2-丁炔转化为2-丁烯，选择性加氢体积液时空速为8～25hr^-1，系统压力为0.8～3.0MPa，反应物进料温度为40～60℃，碳五馏份中2-丁炔与氢气的摩尔比为1∶1～1：3.0；

2)由步骤1)得到的脱除了炔烃的间戊二烯物料进入精馏塔进行共沸精馏，共沸剂为正戊烷或者2-甲基-2-丁烯，或二者的混合物，粗间戊二烯与共沸剂的进料重量比为(100～1)：1，操作压力为0～0.2MPa，塔釜温度为90～110℃，回流比为20-40；

3)步骤2)得到的塔顶物料二聚反应器，反应压力为0.25～1.2MPa，反应温度为60～120℃，停留时间为4～8h，将共沸物中的环戊二烯聚合为双环戊二烯；

4)将步骤3)得到的二聚反应液进行精馏分离，分离共沸剂与双环戊二烯，塔顶得到共沸剂返回共沸精馏塔回用，塔釜得到富含双环戊二烯馏分，操作压力为0～0.2MPa，塔釜温度为80～100℃，回流比为4～12。

上述步骤1)所述部分硫化的Ni系催化剂中，硫为金属镍质量的2～8％。