[发明专利]一种高纯度双环戊二烯的制备方法

说明书

本发明属于双环戊二烯的制备领域，具体涉及一种高纯度双环戊二烯的制备方法，步骤包括：①粗双环戊二烯原料进入解聚反应精馏塔，解聚生成环戊二烯和异戊二烯的混合物；②将环戊二烯和异戊二烯的混合物送入充满乙二酸的催化剂床层，催化剂床层的催化剂为强酸性阳离子交换树脂型催化剂，经加成酯化反应及催化剂床层的吸附作用，脱除异戊二烯得环戊二烯；③环戊二烯经一段聚合反应器、二段聚合反应器和三段聚合反应器聚合得双环戊二烯。该方法以乙烯副产物C5馏分分离得的粗双环戊二烯为原料，采用解聚精馏和化学吸附组合工艺制备高纯度的双环戊二烯，工艺简洁有效，且可有效脱除环戊二烯中的异戊二烯，得到含量大于99％的高纯度双环戊二烯。

技术领域

本发明涉及一种高纯度双环戊二烯的制备方法，尤其涉及以乙烯副产物C5馏分分离得到的粗双环戊二烯为原料，采用解聚精馏和化学吸附组合工艺制备高纯度双环戊二烯的方法。

背景技术

双环戊二烯(DCPD)是重要的精细化工原料，主要来源于石油裂解制乙烯的副产物C5馏分，主要途径为C5馏份中的环戊二烯(CPD)经聚合后分离得到。由于聚合过程中存在着副反应，得到的粗双环戊二烯产品纯度为80％左右，通常用于生产树脂或代替部分苯酐生产不饱和聚酯，附加值不高；而超高纯度(大于99％)的双环可用于生产反应注射成型工程塑料聚双环戊二烯(PDCPD)，其产品可替代某些金属和工程塑料，广泛用于土木、建筑、车辆、船舶及机械方面，价值大大提高。

目前工业上主要以粗双环戊二烯为原料，通过解聚-再二聚法来获得高纯度(纯度95％)双环戊二烯，而在优化的条件下可获得超高纯度的双环戊二烯(纯度99％)。如CN102060649A公开了一种制备高纯度双环戊二烯的方法，采用高温载体，双环戊二烯在其中解聚，但多聚物在其中聚集，容易结焦，在工业应用中装置无法长时间运行。美国专利US5321177A公开了一种高纯度双环戊二烯生产过程，采用管式反应器解聚双环戊二烯，这种方式双环戊二烯裂解较完全，但同时杂质(其它二聚体)裂解，产品中含少量异戊二烯(IP)影响环戊二烯产品的纯度，与环戊二烯难以分离，故难以获得高纯度双环戊二烯。为了解决此类问题，CN105585415A开展了裂解C5馏分分离中反应精馏技术的开发研究，采用二个反应精馏塔将反应与精馏相结合，通过调节反应精馏塔的操作参数控制反应方向及反应深度，来提高产品双环戊二烯的纯度和收率。但由于IP和CPD都易发生聚合反应，且CPD二聚与IP和CPD的共聚速率差距不大，其反应深度很难控制，为保证双环戊二烯的纯度，会有较多的未聚合的IP和CPD从塔顶排出循环，影响收率且极大地增加了能耗。

由此可见，现有脱除环戊二烯中杂质(异戊二烯)的技术中还存在着明显的缺陷，无法同时满足产品双环戊二烯的高纯度和高收率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种制备高纯度双环戊二烯的方法，以乙烯副产物C5馏分分离得到的粗双环戊二烯为原料，采用解聚精馏和化学反应吸附组合工艺制备高纯度双环戊二烯，利用化学反应吸附工艺脱除粗双环戊二烯解聚后的主要杂质异戊二烯，再通过适宜的二聚工艺，得到高纯度的双环戊二烯。

本发明的技术方案为，一种高纯度双环戊二烯的制备方法，步骤包括：

1)粗双环戊二烯原料进入解聚反应精馏塔，在解聚反应精馏塔内解聚生成环戊二烯和异戊二烯的混合物；

解聚反应精馏塔内解聚反应条件：常压，塔顶温度为35～45℃，塔釜温度为150～200℃，回流比为1～5；

2)将步骤1)解聚生成的环戊二烯和异戊二烯的混合物送入充满乙二酸的催化剂床层，形成催化剂床层的催化剂为强酸性阳离子交换树脂型催化剂，经过加成酯化反应及催化剂床层的吸附作用，脱除异戊二烯，得环戊二烯；

催化剂床层内反应条件：质量空速为1～10hr^-1，反应温度为0～40℃，反应压力为0.1～1.0MPa；

3)步骤2)得到的环戊二烯依次通过一段聚合反应器、二段聚合反应器和三段聚合反应器进行聚合反应，得双环戊二烯；