稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收精制方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收方法；溶剂回收塔侧线采出位置在靠近塔顶60～70块理论塔板处；从侧线采出计量罐将部分精制己烷溶剂泵入储罐，作为生产异戊橡胶的溶剂，将部分异戊二烯回流至分离器顶部；异戊二烯精制塔侧线采出位置在靠近塔顶70～90块理论塔板处；从异戊二烯精制塔侧线采出气相异戊二烯；侧线采出计量罐将部分异戊二烯泵入吸附塔，得聚合级异戊二烯单体，将部分异戊二烯回流至分离器顶部；本方法仅通过两个带有侧线采出的精馏塔就完成了溶剂回收与精制，未反应单体回用和新鲜单体的精制，减少了设备投资和能耗，实现了己烷溶剂完全连续循环套用和异戊二烯部分循环利用。

【技术实现步骤摘要】
稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收精制方法
：本专利技术涉及一种稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收精制方法。
技术介绍
天然橡胶是轮胎制造的最重要原料，是与国民经济和国家安全密切相关的重要物资，与石油、铁矿同列为国家战略资源。中国橡胶年消耗量超过310万吨，居世界首位。而我国天然橡胶产量仅60万吨左右，仅占世界总产量的5.4%，天然橡胶的自给率不足1/3，低于最基本的国家安全保障线，危机程度已经超过石油、铁矿等战略物资。为了满足国内发展，中国每年进口天然橡胶将超过200万吨，占世界天然橡胶总资源的20%以上。天然橡胶过度依赖进口是国家安全的重大隐患。异戊橡胶分子结构及性能与天然橡胶十分接近，可替代天然橡胶，这为合成异戊橡胶的发展提供了一个广阔的发展方向。异戊橡胶在俄罗斯、美国、日本等国已经实现工业化，我国在这一领域也已经开始起步，正在逐步深入和发展，C5分离及深加工已经在十二五规划中列为重点产业化领域，技术及应用市场十分广阔。稀土法异戊橡胶是以异戊二烯为单体，己烷为溶剂，在稀土催化剂作用下进行溶液聚合形成胶液，胶液中含有大量的己烷和未反应的异戊二烯单体（异戊二烯转化率一般控制75～85%），胶液经水析凝聚和挤压干燥获得异戊橡胶和母液。母液中含有聚合所用的全部溶剂、未反应的单体、水及微量杂质，建立一套用于回收母液中未反应单体异戊二烯和己烷溶剂，同时精制异戊二烯原料的方法，可降低异戊橡胶生产成本，减少资源浪费，为聚合单元提供合格单体及溶剂，是异戊橡胶工业化的关键技术之一。目前，关于异戊橡胶生产工艺过程中溶剂和未反应单体的回收分离的专利较少，专利CN200710014320.2（溶液聚合法生产聚合物工艺中溶剂和未反应单体的回收利用方法）中提到了一种用一个精馏塔完成溶剂和未反应单体的脱水、脱轻和脱重，但该方法并未将单体和溶剂完全分离，同时也无法克服精制过程中单体在精馏塔中的自聚。专利CN1908040A（一种合成橡胶生产过程溶剂精制工艺）中提到用多个精馏塔替代单塔精馏工艺，通过提高一效精馏塔的操作压力，利用各项间的压力差和温度差，加前一效精馏塔塔顶气相溶剂冷凝热作为后一效精馏塔再沸器的热源，该方法虽然可以节省一定量的蒸汽消耗和冷却水消耗，但在实际操作过程中，后一效精馏塔的运行稳定性容易受到前一效精馏塔上升汽化量的影响。专利CN102234356.A（稀土戊丁橡胶生产方法）涉及了溶剂回收和单体精制的工艺路线，采用多塔循环制备工艺流程，解决因多种单体及其杂质沸点交叉而造成的单体和溶剂纯度较低的问题，为了让大量溶剂和单体在各精馏塔间反复汽化和冷凝，需消耗较多的蒸汽和冷却水。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收精制方法。通过双塔连续工艺将凝聚回收油相中的未反应异戊二烯、己烷溶剂和微量水分离，从溶剂回收塔侧线采出气相己烷溶剂，通过分离器和经侧线采出冷凝器冷凝冷却后，获得用于稀土异戊橡胶生产的精制己烷溶剂；未反应异戊二烯和新鲜异戊二烯一起进入异戊二烯精制塔，从该塔侧线采出气相异戊二烯，通过分离器和经侧线采出冷凝器冷凝冷却后，再通过吸附塔吸附除杂，获得用于稀土异戊橡胶生产的精制异戊二烯；具体包括如下步骤：（1）溶剂回收塔理论塔板数约为50～80块，塔顶温度35～38℃，塔顶压力0.1～5kPa，塔釜温度69～76℃，塔釜压力3～10kPa，回流温度15～20℃，回流比10～50；凝聚回收油相在溶剂回收塔靠近塔顶10～20块理论塔板处进料；溶剂回收塔侧线采出位置在靠近塔顶60～70块理论塔板处；（2）侧线采出计量罐将部分精制己烷溶剂泵入储罐，作为生产异戊橡胶的溶剂，将部分己烷溶剂回流至分离器顶部，回流比0.01～0.5，回流温度为40～60℃；（3）从溶剂回收塔侧线采出气相己烷馏分，控制其水含量≤10ppm，，异戊二烯含量≤0.1%；阻聚剂含量≤1ppm；（4）异戊二烯精制塔理论塔板数为70～100块，塔顶温度33～35℃，塔顶压力0.1～5kPa，塔釜温度35～42℃，塔釜压力3～10kPa，回流温度15～20℃，回流比100～200；溶剂回收塔塔顶的回收异戊二烯与新鲜异戊二烯混合后，在靠近异戊二烯精制塔塔顶15～25块理论塔板处进料；异戊二烯精制塔侧线采出位置在靠近塔顶70～90块理论塔板处；（5）从异戊二烯精制塔侧线采出气相异戊二烯，控制其中水含量≤25ppm，阻聚剂含量≤1ppm；（6）侧线采出计量罐将部分异戊二烯泵入吸附塔，获得聚合级异戊二烯单体，将部分异戊二烯回流至分离器顶部，回流比0.01～0.5，回流温度为15～30℃；（7）使用的阻聚剂可为醌类、胺类和酚类阻聚剂，用异戊二烯溶解后从回收塔和异戊二烯精制塔塔顶冷凝器气相入口处加入，加入量为上升蒸汽量的0.05～0.1‰。本专利技术有益效果：（1）凝聚回收油相通过一个带有侧线采出精馏塔完成溶剂与未反应单体的分离及溶剂的精制，未反应异戊二烯和己烷溶剂的回收率分别达到99.6%和99.5%，从侧线采出精制己烷溶剂可直接用于聚合生产。从回收塔塔顶采出的回收异戊二烯与新鲜异戊二烯混合后通过异戊二烯精制塔精制，脱除轻组分杂质、阻聚剂和微量水，从侧线采出气相异戊二烯，冷凝后经过吸附塔吸附除杂后用于稀土异戊橡胶聚合生产，生产出的异戊橡胶其各项性能指标与使用新鲜原料精制后生产出的产品相比无明显差别，若回收异戊二烯因循环套用次数过多，使异戊二烯精制塔侧线采出的精制异戊二烯中杂质含量严重超标时，则可将回收异戊二烯部分送出界外。实现了己烷溶剂完全连续循环套用和异戊二烯部分循环利用，对降低异戊橡胶生产成本，减少资源浪费和环境污染有重要意义。（2）异戊二烯含有1，4不饱和双键，属于热敏性物料，由在高温下自聚现象明显，易在塔内和塔顶冷凝器内生成自聚物堵塞设备，并导致聚合异戊橡胶产品的顺式含量及分子量分布产生不利影响。因此在通过控制溶剂回收塔和异戊二烯精制塔塔顶压力和塔顶温度并在塔顶冷凝器的气相入口处连续加入一定量的阻聚剂，缓解了异戊二烯自聚的现象。（3）通过在溶剂回收塔和异戊二烯精制塔侧线气相采出口安装内部有特殊结构的分离器，明显改善了侧线采出的气相己烷馏分和气相异戊二烯中重组分杂质和阻聚剂夹带严重的现象，尤其当凝聚油相和原料异戊二烯重组分杂质含量较高时，该分离器能够明显降低精制己烷溶剂和精制异戊二烯中杂质含量，使精制己烷溶剂中己烷馏分含量和精制异戊二烯的纯度能够达到99.7%以上。（4）根据有害杂质的极性和分子直径，使用一个或多个填充吸附剂的吸附塔，将精馏难以除去的微量杂质进一步去除，如单烯烃，炔烃，醛酮以及极微量的水。具体实施方式实施例1（1）回收油相组成见表1，控制一定流量进入到溶剂回收塔中进行分离，在塔顶己烷、异戊二烯和微量水等轻组分经回收塔冷凝器冷凝冷却后到回收塔塔顶回流罐中，然后一部分采出与新鲜异戊二烯一起进入异戊二烯精制塔进行异戊二烯精制（当回收异戊二烯因循环套用次数过多，其杂质含量超过规定值时，将回收异戊二烯全部或部分送出界外，不与新鲜异戊二烯一起进入异戊二烯精制塔精制，另一部分由回收塔回流罐的液位控制一定流量打回流，富集在罐底的游离水定期放出，控制回收塔塔顶己烷等重组份含量≤1%；（2）从侧线采出气相己烷馏分，控制其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收方法，其特征在于：（1）溶剂回收塔理论塔板数为50～80块，塔顶温度35～38℃，塔顶压力0.1～5kPa，塔釜温度69～76℃，塔釜压力3～10kPa，回流温度15～20℃，回流比30～50；凝聚回收油相在溶剂回收塔靠近塔顶10～20块理论塔板处进料；溶剂回收塔侧线采出位置在靠近塔顶60～70块理论塔板处；（2）从侧线采出计量罐将部分精制己烷溶剂泵入储罐，作为生产异戊橡胶的溶剂，将部分异戊二烯回流至分离器顶部，回流比0.01～0.5，回流温度为40～60℃；（3）从溶剂回收塔侧线采出气相己烷馏分，控制其水含量≤10ppm，，异戊二烯含量≤0.1%；阻聚剂含量≤1ppm；（4）异戊二烯精制塔理论塔板数为70～100块，塔顶温度33～35℃，塔顶压力0.1～5kPa，塔釜温度35～42℃，塔釜压力3～10kPa，回流温度15～20℃，回流比100～200；溶剂回收塔塔顶的回收异戊二烯与新鲜异戊二烯混合后，在靠近异戊二烯精制塔塔顶15～25块理论塔板处进料；异戊二烯精制塔侧线采出位置在靠近塔顶70～90块理论塔板处；（5）从异戊二烯精制塔侧线采出气相异戊二烯，控制其中水含量≤25ppm，阻聚剂含量≤1ppm；（6）侧线采出计量罐将部分异戊二烯泵入吸附塔，获得聚合级异戊二烯单体，将部分异戊二烯回流至分离器顶部，回流比0.01～0.5，回流温度为15～30℃；（7）使用的阻聚剂可为醌类、胺类和酚类阻聚剂，用异戊二烯溶解后从回收塔和异戊二烯精制塔塔顶冷凝器气相入口处加入，加入量为上升蒸汽量的0.05～0.1‰。...

【技术特征摘要】
1.一种稀土异戊橡胶工业化生产中溶剂和单体的回收方法，其特征在于：(1)溶剂回收塔理论塔板数为50～80块，塔顶温度35～38℃，塔顶压力0.1～5kPa，塔釜温度69～76℃，塔釜压力3～10kPa，回流温度15～20℃，回流比30～50；凝聚回收油相在溶剂回收塔靠近塔顶10～20块理论塔板处进料；溶剂回收塔侧线采出位置在靠近塔顶60～70块理论塔板处；(2)从侧线采出计量罐将部分精制己烷溶剂泵入储罐，作为生产异戊橡胶的溶剂，将部分异戊二烯回流至分离器顶部，回流比0.01～0.5，回流温度为40～60℃；(3)从溶剂回收塔侧线采出气相己烷馏分，控制其水含量≤10ppm，异戊二烯含量≤0.1％；阻聚剂含量≤1ppm；(4)异戊二烯精制塔理论塔板数为70～100块，塔顶温度33～35℃，塔顶压力0.1～5kPa，塔釜温度35～42℃，塔釜压力3～10kPa，回流温度15～20℃，回流比100～200；溶剂回收塔塔顶的回收异戊二烯与新鲜异戊二烯混合后，在靠近异戊二烯精制塔塔顶15～25块理论塔板处进料；异戊二烯精...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福民，赵彦强，杨金胜，刘姜，韩铁良，吴乃文，崔香淑，宋晓慧，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11