[发明专利]一种脱除碳五馏分中2-丁炔和异戊烯炔的方法

说明书

本发明属于有机化工技术领域，具体为一种脱除碳五馏分中2‑丁炔和异戊烯炔的方法。该方法具体步骤如下：向经过萃取精馏的含有2‑丁炔和异戊烯炔的碳五馏分中加入含硫有机物，采用Ni系加氢催化剂进行选择加氢反应，从而脱除碳五馏分中的炔烃；其中，含硫有机物在碳五馏分中的含量为0.5～7.5mg/kg。本发明将异戊烯炔转化为2‑甲基‑2‑丁烯，2‑甲基‑1‑丁烯，3‑甲基‑1‑丁烯和异戊烷，经精馏炔烃含量可有效降至15mg/kg以下。本发明选择加氢反应后的碳五馏份与碳五原料混合作为异戊二烯生产原料，可有效提高异戊二烯的产品质量，降低装置生产能耗。

技术领域

本发明属于有机化工技术领域，具体的说，涉及一种脱除碳五馏分中2-丁炔和异戊烯炔的方法。

背景技术

在石脑油蒸汽裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏份，碳五馏份通过分离可以生产间戊二烯、异戊二烯和双环戊二烯产品，这三种双烯烃由于其特殊的分子结构，化学性质活泼，经过下游加工后可转化为一系列附加值较高的化工产品。因此，分离利用碳五馏分对于提高乙烯装置的经济效益，综合利用石油资源有深远的意义。

异戊二烯是合成橡胶的主要原料，为了防止异戊二烯聚合时催化剂中毒，要求聚合级异戊二烯产品中炔烃总含量≤15mg/kg。在碳五分离装置中，为了获得高纯的异戊二烯，满足其聚合级异戊二烯的要求，工业上普遍采用萃取精馏法来满足其生产需要。通常采用两次萃取精馏工艺来进行异戊二烯精制。该方法的优点是可以脱除微量环戊二烯等杂质的同时将异戊二烯中的总炔烃脱除至较低含量，缺点是需要较高的能耗，并且在分离过程中炔烃会在某些设备中浓缩为操作带来不安全因素。

萃取精馏制取高纯异戊二烯的方法会使炔烃在生产单元的脱轻塔塔顶和汽提塔塔顶富集。这部分碳五馏分炔烃含量约为1～5％。目前这部分碳五馏分与碳五装置的原料混合后，重新作为原料进入碳五分离装置，循环套用的碳五馏份将会明显提高原料中的炔烃含量，当碳五馏分中炔烃含量富集到一定的浓度，会作为副产物从生产装置中分离出来，该方法异戊二烯损失多，能耗大，并为生产装置带来不安全因素，降低异戊二烯的收率，使得过程经济性较差。

采用选择加氢除去碳五馏分中炔烃杂质的方法是一种经济可行的方法，该方法是利用选择加氢反应使碳五馏分中的炔烃转化为2-甲基-2-丁烯，2-甲基-1-丁烯，3-甲基-1-丁烯和异戊烷，返回碳五装置得以分离。这一过程要求催化剂具有较高的活性和选择性，能够有效除去碳五馏分中的炔烃，而且还要尽量减少目标产物异戊二烯的损失。

对于碳四/碳五馏分脱炔烃的研究，北京化工研究院和石油化工学院有关催化剂制备以及脱炔烃方法的报道：

石油化工学院的张谦温(中国专利CN102886262A)报道一种自制催化剂用于C4馏分脱炔烃的方法，针对现有萃取分离丁二烯技术的不足之处，提供一种碳四炔烃选择加氢催化剂、制备方法及其应用。

北京化工研究院(中国专利CN1412165A)公开了一种碳五馏分分离方法。介绍了异戊二烯制取单元中通过选择加氢脱除碳五馏分中炔烃的工艺。碳五原料在经过脱轻塔和脱重塔原料预处理单元后，物料进入选择加氢反应器，通过选择加氢反应将其中的异戊烯炔和2-丁炔等炔烃脱除，加氢物料进入萃取精馏单元，可以得到高纯度异戊二烯。

北京化工研究院的田保亮在中国专利CN1410515A中提供了一种选择加氢催化剂及其制备方法以及在碳五馏分中应用，该催化剂是以氧化铝为载体的多金属催化剂，至少一种第ⅠB族金属，至少一种第Ⅷ族金属，至少一种碱金属，各族金属分别浸渍载体的方法制备，每一步浸渍后进行干燥焙烧处理。通过选择加氢反应，有效脱除碳五馏分中的炔烃。

从现有技术上看，中国专利CN1412165A和CN1410515A公开的方法可以有效脱除碳五馏分中的炔烃，省去了第二段萃取精馏，简化了技术流程，但由于其选择加氢原料是在碳五原料预处理后，异戊二烯萃取精馏单元之前，其中的炔烃含量低，选择加氢的操作难度大，异戊二烯损失多，相应的操作费用和能耗会相应的增加。

发明内容