前脱炔烃一段萃取分离裂解碳五馏分的方法技术

本发明专利技术的前脱炔烃一段萃取分离裂解碳五馏分的方法属于碳五馏分分离的技术领域，为了现有碳五分离流程中第二萃取单元存在的能耗高、操作复杂和操作要求苛刻以及萃取溶剂损失大等问题而提出的，该方法利用精馏方法脱除环戊二烯和利用共沸精馏方法脱除炔烃，不需要二次萃取就能得到聚合级异戊二烯产品，省去了第二萃取单元和溶剂精制塔，本发明专利技术的方法操作简单，易于操作，生产成本降低。在相同的原料处理负荷下，本发明专利技术的聚合级异戊二烯单元的热量能耗约为现有第二萃取单元的２０％，间戊二烯从预脱重塔塔釜采出，不进入萃取精馏单元，萃取精馏塔、解析塔和脱重塔的处理量降低５０％，相应地能耗也降低５０％，建设成本和生产成本大大降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳五馏分分离的方法，更具体地说，本专利技术涉及一种分离 裂解碳五馏分制取聚合级异戊二烯产品的方法。
技术介绍
在石油裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏分，碳五馏分中富含异 戊二烯、环戊二烯和间戊二烯等双烯烃。这些双烯烃化学性质活泼，是重要的 化工原料。由于石油烃类裂解原料、裂解深度和分离程度的不同，裂解碳五馏分中双烯烃含量有所不同，总含量在40 60%之间。因此，分离和利用碳五馏 分对提高乙烯装置的经济效益，综合利用石油资源具有深远意义。裂解碳五馏分含有20多种沸点相近、彼此易形成共沸物的组分，从其中分 离出综合利用价值较高的碳五双烯烃，工艺较为复杂。碳五馏分含有例如丁炔 -2和异戊烯炔等炔烃，这些炔烃含量一般在0.1 2%范围内，由于它们的化学 性质活泼，是碳五双烯烃产品反应和聚合过程的主要有害杂质，因此有效地脱 除其中的炔烃，该步骤是裂解碳五馏分分离工艺的重要步骤。为了制取聚合级异戊二烯产品，在现有技术中普遍采用两段萃取精馏方法， 现有工业化的裂解碳五馏分方法所使用的萃取溶剂有二甲基甲酰胺(DMF)、 乙腈等。例如在我国研究开发的碳五分离流程中，第一萃取单元脱除裂解碳五 馏分中的烷烃和单烯烃，制得化学级异戊二烯，第二萃取单元脱除脱除其中的 炔烃和环戊二烯，炔烃主要是丁炔-2和异戊烯炔，但是第二萃取单元存在着诸 多问题，(1)在这样的两段萃取精馏方法中，操作设备较多，第二萃取单元的 能耗很高，需要严格操作，(2)炔烃在某些设备中浓縮为操作带来不安全因素，(3)第二萃取单元存在黑渣子堵塞现象，溶剂回收单元有大量的焦质，并且难以清理，(4)溶剂消耗量大，增加了生产成本，同时具有环境污染问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有第二萃取单元脱存在的能耗高、操作困难、易堵塞、溶剂 损耗大和不安全等问题，提出一种， 该方法利用精馏方法脱除环戊二烯和利用共沸精馏方法脱除炔烃，不需要第二 萃取单元就能得到聚合级异戊二烯产品。具体技术方案如下。本专利技术提出的包括以下步骤(1) 预处理单元裂解碳五馏分与主要含异戊烷的碳五烷烃进入共沸精馏 塔，从塔顶脱除含碳四、炔烃和垸烃的轻组分，使来自塔釜的物料含有小于10 ppm的炔烃，来自塔釜的物料进入二聚反应器进行二聚反应，使其中的环戊二 烯二聚成双环戊二烯，然后进入预脱重塔，从塔顶采出以异戊二烯为主的物料， 从塔釜采出以间戊二烯和双环戊二烯为主的物料，塔顶物料送入萃取精馏单元；来自共沸精馏塔顶的轻组分进入加氢反应器进行完全加氢，然后进入气液分离 罐，下端分出的一部分液体循环进入共沸精馏塔， 一部分采出，或者来自气液 分离罐的液体进入碳五垸烃分离塔，塔顶采出异戊烷循环使用进入共沸精馏塔,塔釜采出正戊垸；(2) 萃取精馏单元来自预脱重塔塔顶的物料从中部进入萃取精馏塔，萃 取溶剂从上部进入萃取精馏塔，经萃取精馏作用从塔顶采出碳五垸烃和单烯烃， 含有异戊二烯、炔烃和环戊二烯的溶剂从塔釜采出，该含烃的溶剂进入解析塔， 从解析塔顶采出异戊二烯、炔烃和环戊二烯，从解析塔釜采出的溶剂循环使用，或者来自萃取精馏塔釜的含烃的溶剂进入第一解析塔进行解析回收溶剂，第一解析塔与第二解析塔串联操作，第一解析塔顶釆出的气体进入第二解析塔 的下部，第二解析塔釜的液体从第一解析塔塔顶进入，从第二解析塔顶采出异 戊二烯、炔烃和环戊二烯，从第一解析塔釜采出的溶剂循环使用；来自解析塔 顶或第二解析塔顶的物料进入脱重塔的下部，从塔顶采出异戊二烯，使异戊二 烯中的环戊二烯含量小于lppm，塔釜采出环戊二烯和夹带的异戊二烯。在本专利技术中，异戊二烯和异戊烯炔(2-甲基-l-丁烯-3-炔)的沸点均为34°C， 它们之间采用普通精馏方法不可能分离。然而，异戊垸可以分别与丁炔-2和异戊烯炔形成共沸物，与异戊二烯不形成共沸物，异戊烷与异戊烯炔形成的共沸物的沸点为26.3"C，共沸组成为63.8质量％的异戊烷。异戊烷与丁炔-2形成的 共沸物的沸点更低。从而利用异戊烷作为共沸剂可以脱除异戊二烯中的炔烃。 优选地，在脱重塔前设置二聚反应器使物料中的环戊二烯二聚成双环戊二烯。本专利技术的方法还可以进一步包括步骤来自预脱重塔T-102塔釜的物料和 来自脱重塔T-204塔釜的物料合并，送入碳五蒸出塔T-401，在碳五蒸出塔T-401 塔顶采出碳五烃，从塔釜采出双环戊二烯，塔顶碳五烃进入间戊二烯精制塔， 从塔顶采出含异戊二烯的物料，该物料进入二聚反应器R-101或预脱重塔T-102， 塔釜得到间戊二烯产品。可选择地，本专利技术的方法还可以进一步包括步骤来自预脱重塔塔釜的物 料送入碳五蒸出塔，在碳五蒸出塔塔顶采出碳五烃，从塔釜采出双环戊二烯， 塔顶碳五烃进入间戊二烯精制塔，从塔顶采出含异戊二烯的物料，该物料和来 自脱重塔塔釜的物料合并进入二聚反应器或预脱重塔，塔釜得到间戊二烯产品。优选地，所述共沸精馏塔具有70 200块理论板，从塔中部进料，异戊二 烯物料与异戊烷的重量比为20 : 0.5 5，回流比为50 120。优选地，预脱重塔T-102具有70 130块理论板数，回流比为5 20，塔顶 温度为40 60。C，从中部进料。优选地，脱重塔T-204具有70 150块理论板数，回流比为7 20，塔顶温 度为40 6(TC，从下部进料。在加氢反应器中装有钯催化剂或镍催化剂，反应条件为反应压力1.0 5.0 MPa，反应温度20 150'C，液体时空速0.1 10 h—1。由于来自共沸精馏塔顶的 物料含有大量的异戊垸和少量的炔烃、烯烃，在该加氢反应器中迸行催化加氢 的目的就是将其中的炔烃和烯烃进行完全加氢，因此可以使用工业上通常使用 的加氢用钯基催化剂或镍基催化剂，例如北京化工研究院生产的各种加氢催化 剂。对加氢反应条件没有特别的限定，本领域的技术人员可以根据常识自由选 择，只要将异戊烷其中的丁炔-2、异戊烯炔和烯烃加氢成垸烃就可以，丁炔-2 加氢变成丁垸，含有的碳四和碳五单烯烃也完全加氢变成垸烃，正构烯烃加氢 为正戊垸，异构烯烃、异戊烯炔和异戊二烯加氢成异戊烷。因此，来自共沸精 馏塔塔顶的物料经过加氢主要生成异戊垸和正戊烷，异戊烷占大部分，正戊垸 占少部分，这种物料循环回共沸精馏塔，异戊垸作为炔烃的共沸剂，部分正戊 烷从塔顶分出，部分随异戊二烯进入萃取塔，从萃取塔塔顶流出，因而来自加 氢反应器的液体物料可以循环使用，循环量视需要而定，剩余部分采出，可以 作为溶剂或简单勾兑成致冷剂。在本专利技术的分离方法中，萃取精馏塔可以使用本领域使用的任何溶剂，例 如使用乙腈、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮作为溶剂。高纯度的异戊二烯在用于聚合反应时，少量的炔烃会大量地消耗聚合催化 剂，并且给聚合产物带来不利的颜色，因此一般要求用于聚合的高纯度异戊二 烯中的炔烃小于50ppm和环戊二烯小于lppm，釆用本专利技术的分离方法，不需 要进行第二段萃取就可以得到聚合级异戊二烯产品。在本专利技术中，浓度均以质 量计，百分比是指质量百分比，卯m是指Xl(T6 (质量浓度)。本专利技术的方法与现有碳五馏分分离流程相比，具有以下优点1.本专利技术的只采用一段萃取精馏方法，不需要第二次萃取精馏方法就可以得到聚合级异戊二烯产品，因为没 有第二萃取精馏单元，从而可以省略溶剂精制塔。溶剂精制塔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前脱炔烃一段萃取分离裂解碳五馏分的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（１）预处理单元：裂解碳五馏分与主要含异戊烷的碳五烷烃进入共沸精馏塔，从塔顶脱除含碳四、炔烃和烷烃的轻组分，使来自塔釜的物料含有小于１０ｐｐｍ的炔烃，来自塔釜的物料进入二聚反应器进行二聚反应，使其中的环戊二烯二聚成双环戊二烯，然后进入预脱重塔，从塔顶采出以异戊二烯为主的物料，从塔釜采出以间戊二烯和双环戊二烯为主的物料，塔顶物料送入萃取精馏单元；来自共沸精馏塔顶的轻组分进入加氢反应器进行完全加氢，然后进入气液分离罐，下端分出的一部分液体循环进入共沸精馏塔，一部分采出，或者来自气液分离罐的液体进入碳五烷烃分离塔，塔顶采出异戊烷循环使用进入共沸精馏塔，塔釜采出正戊烷；（２）萃取精馏单元：来自预脱重塔塔顶的物料从中部进入萃取精馏塔，萃取溶剂从上部进入萃取精馏塔，经萃取精馏作用从塔顶采出碳五烷烃和单烯烃，含有异戊二烯、炔烃和环戊二烯的溶剂从塔釜采出，该含烃的溶剂进入解析塔，从解析塔顶采出异戊二烯、炔烃和环戊二烯，从解析塔釜采出的溶剂循环使用，或者来自萃取精馏塔釜的含烃的溶剂进入第一解析塔进行解析回收溶剂，第一解析塔与第二解析塔串联操作，第一解析塔顶采出的气体进入第二解析塔的下部，第二解析塔釜的液体从第一解析塔塔顶进入，从第二解析塔顶采出异戊二烯、炔烃和环戊二烯，从第一解析塔釜采出的溶剂循环使用；来自解析塔顶或第二解析塔顶的物料进入脱重塔的下部，从塔顶采出异戊二烯，使异戊二烯中的环戊二烯含量小于１ｐｐｍ，塔釜采出环戊二烯和夹带的异戊二烯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田保亮，戴伟，高继东，冯海强，鲁云，杨志钢，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]