本发明专利技术为一种催化反应精馏分离裂解碳五的方法及其催化反应精馏塔。该方法包括以下步骤：（1）将裂解碳五原料加入催化反应精馏塔的催化反应段，与安装在塔板上的催化剂接触进行催化反应后，产生的双环戊二烯和间戊二烯以及原料中其他重组分向下经提馏段的提浓进入塔釜，经间戊二烯分离塔、碳六分离塔获得双环戊二烯产品；（2）以异戊二烯为主的轻组分，从催化反应段向上经精馏段精制进入塔顶冷凝器，冷凝后再经萃取塔萃取分离，进而获得异戊二烯产品。本发明专利技术高效催化剂的加入降低了反应条件，使反应变得更加容易，反应速度迅速增大。在相同的条件下，与普通精馏塔对比：转化率提高了5.57%，收率提高了5.49%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种催化反应精馈分离裂解碳五的方法及其催化反应精馈塔。
技术介绍
在石油裂解制乙締过程中会产生大量的副产物碳五馈分，运些碳五馈分可占乙締 产量的15%~20%，碳五馈分富含异戊二締、环戊二締和间戊二締等双締控，约占碳五馈 分的40%~60%，运些双締控化学性质活泼，是重要化工原料。随着乙締产量不断增大，充 分利用好运部分资源对降低乙締装置的成本，综合利用石油资源具有重大意义。 传统的碳五馈分分离工艺流程通常都是先进行环戊二締的热二聚反应，将环戊二 締转化成双环戊二締，再通过精馈实现异戊二締与间戊二締及双环戊二締的分离。如中国 专利CN101450886A、中国专利CN100999434A、美国专利US3, 510, 405描述的技术方案。上 述的分离工艺中由于二聚反应时异戊二締的浓度很高，加之反应条件剧烈，因此有相当数 量的异戊二締和环戊二締共聚物生成。运不仅导致异戊二締和环戊二締的大量损失，还会 影响异戊二締和环戊二締的产品纯度，致使它们的收率降低。为了提高它们的纯度，必须增 加精馈塔的塔板数和操作回流比，从而增加设备费用和能耗。上述的分离工艺中都采用两 个设备：二聚反应器和精馈塔，也增加了设备投资费用。 为了解决上述问题，人们提出将二聚反应和分离过程在塔中一步完成，即将反应 精馈技术应用到碳五分离过程中。中国专利CN1253130A公开了一种从巧馈分中分离双締 控的方法，原料通入反应精馈塔中，反应和分离同时进行，使产品纯度有较大提高，减少了 异戊二締、环戊二締的损失。考虑到采用一个反应精馈塔代替现有技术二聚反应器和精馈 塔，因而也减少了设备的投资。同时中国专利CN1253130A存在着不足，由于停留时间太短， 反应进行缓慢，造成转化率低（经计算为88.46%)。中国专利〔化020404564提出一种乳 化填料反应精馈塔，停留时间是靠在填料上的停留，没有从根本上解决停留时间短的问题， 并且设备结构复杂，该方法仅小试可W满足，但在工业上难W实施。 综上所述，虽然反应精馈技术在碳五分离上得到一定的应用，但仍存在很多需要 改进的地方。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对当前反应精馈技术应用到碳五分离过程中存在的停留时 间短，转化率低的问题，提供一种催化反应精馈分离裂解碳五的方法及催化反应精馈塔。本 方法在原有反应精馈的基础上加入了高效催化剂，形成催化反应精馈，通过在塔板上装预 设螺栓组件、固定环、催化剂包装在固定架里，还有通过螺母调节催化剂的高度，从而解决 了催化反应和精馈分离分段的问题W及催化剂安装固定问题。 本专利技术的技术方案为： -种催化反应精馈分离裂解碳五的方法，包括W下步骤： I)将裂解碳五原料加入催化反应精馈塔的催化反应段，与安装在塔板上的催化剂 接触进行催化反应后，产生的双环戊二締和间戊二締W及原料中其他重组分向下经提馈段 的提浓进入塔蓋，分离出去，后经间戊二締分离塔、碳六分离塔获得双环戊二締产品； 2) W异戊二締为主的轻组分，从催化反应段向上经精馈段精制进入塔顶冷凝器， 冷凝后分离出去，再经萃取塔萃取分离，进而获得异戊二締产品； 其中，催化反应精馈塔操作条件为：操作溫度45~100°C ;操作压力0. 15~ 0. 50MPa;操作回流比3~10;塔蓋溫度范围70~100°C;塔顶溫度范围45~65°C; 所述的催化剂为分子筛和氧化侣按质量之比4:1~3:1混合，压制成直径1. 5~ 2mm，长度13~20mm的条状催化剂。所述的催化反应精馈塔的塔体部分由上至下依次包括精馈段、催化反应段和提馈 段二段， 其中，所述的精馈段为10至30层的塔板或相应高度的填料组成；所述的反应精馈段为30至50层的塔板，所述的塔板为立体传质塔板，塔板上的升 气罩之间固定有催化剂包，进料位置为中部进料，优选为15~25。所述的提馈段为10至30层的塔板或相应高度的填料组成。所述的催化剂包由多孔的金属丝网、长方体的不诱钢架（八个角都预装了固定 环）和条状的催化剂组成，将条状催化剂装在多孔的金属丝网内，用金属丝封上开口，装在 长方体的不诱钢架内构成了催化剂包；催化剂包安装在塔板的升气罩之间的带螺纹的螺栓 之间；催化剂包的高度范围150mm~220mm。采用本专利技术所述的分离裂解碳五的方法，所具有的优点在于： (1)本专利技术最大的优点在于高效催化剂的应用，高效催化剂的加入降低了反应条 件，使反应变得更加容易，反应速度迅速增大。在相同的条件下，与普通精馈塔对比：转化率 提高了 5. 57%，收率提高了 5. 49%。解决了因停留时间短反应物接触不充分造成的转化率 低的问题，也提高了产品的质量，体现了催化反应的优越性。 (2)采用催化反应精馈工艺，在环戊二締聚合生成双环戊二締时，异戊二締及时从 塔顶分离出去，降低了异戊二締参与反应的浓度，实现了催化反应和精馈分离的高度禪合， 催化反应和分离传质过程同时进行，提高了反应转化率和分离效果，减少了产品的损失。 (3)本专利技术采用催化反应精馈塔代替了二聚反应器和精馈塔，简化了工艺流程，节 省了设备费用和操作费用；催化反应塔板的利用，使原料多次通过催化剂，增加了反应的接 触时间，提高了转化率，产生巨大的经济效益。W裂解碳五的年处理量为15万吨为例，采用 本专利的最佳结果收率提高5. 49%，大约多获得670吨的双环戊二締的产品，按双环戊二 締的市场价8000元/吨，减去催化剂和催化剂产生的相关费用总共成本100万/年，可产 生400万的效益。 (4)本专利技术提出的催化剂包及安装方式，具有制作简单，稳固牢靠，可调节，安装拆 卸方便等特点，解决了催化剂易脱落、更换不方便等问题。【附图说明】 图1为本专利技术的催化反应精馈分离裂解碳五的工艺流程图 图2为催化反应精馈塔板的结构示意图其中I为累，2为催化反应精馈塔，3为冷凝器，4为精馈段，5为催化反应段，6为提 馈段，7为再沸器；21为催化剂包，22为升气罩，23为金属网，24为金属架，25为预设螺栓组 件，26为固定环。【具体实施方式】 下面结合实施例，进一步说明本专利技术，并不限定本专利技术的应用。实施例中的百分数 一律是质量分数。 本专利技术一种催化反应精馈分离裂解碳五的方法，包括W下步骤： 一，来自乙締装置的裂解碳五原料经累（1)进入催化反应精馈塔（2)的催化反应 段巧），与安装在塔板上的催化剂（21)接触进行催化反应，经催化反应后，裂解碳五馈分中 的环戊二締被催化反应生成双环戊二締；双环戊二締、间戊二締W及原料中其他重组分向 下经提馈段（6)的提浓进入塔蓋，一部分经再沸器（7)加热成蒸汽返回塔内，另一部分分离 出去，后经间戊二締分离塔、碳六分离塔获得双环戊二締产品。 二，裂解碳五原料中W异戊二締为主的轻组分，从催化反应段巧）向上经精馈段 (4)的精制进入塔顶冷凝器（3)，冷凝后一部分回流到塔内，另一部分分离出去，后经萃取 塔萃取分离，进而获得异戊二締产品。 其中催化反应精馈塔似操作条件为：操作溫度45~100°C ;操作压力0. 15~ 0. 50MPa ;操作空速4~化1;操作回流比3~10 ;塔蓋溫度范围70~100°C ;塔顶溫度范 围 45 ~65°C ; 本专利技术采用的催化剂为分子筛和氧化侣按质量之比4:1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种催化反应精馏分离裂解碳五的方法，其特征为包括以下步骤：1）将裂解碳五原料加入催化反应精馏塔的催化反应段，与安装在塔板上的催化剂接触进行催化反应后，产生的双环戊二烯和间戊二烯以及原料中其他重组分向下经提馏段的提浓进入塔釜，分离出去，后经间戊二烯分离塔、碳六分离塔获得双环戊二烯产品；2）以异戊二烯为主的轻组分，从催化反应段向上经精馏段精制进入塔顶冷凝器，冷凝后分离出去，再经萃取塔萃取分离，进而获得异戊二烯产品；其中，催化反应精馏塔操作条件为：操作温度45～100ºC；操作压力0.15～0.50MPa；操作回流比3～10；塔釜温度范围70～100ºC；塔顶温度范围45～65ºC；所述的催化剂为分子筛和氧化铝按质量之比4:1～3:1混合，压制成直径1.5～2mm，长度13～20mm的条状催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘继东，刘国成，吕建华，边超，刘爽，李扬，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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