一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺，该方法对一种含双环戊二烯的粗苯原料进行预处理、加氢精制、环戊烷蒸馏精制、芳烃分离与精制，分离出纯度＞99.9%的环戊烷、硫含量＜0.5ppm的精苯、甲苯、混二甲苯，使产品价值最大化，实现工艺的最大经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺
本专利技术属于煤化工
，具体涉及一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺。
技术介绍
含双环戊二烯的粗苯是煤制天然气、煤制油、煤制甲醇等新型煤化工的副产物，主要由芳烃、双环戊二烯和烷烃等组分组成、沸程在40~180℃。该类粗苯中双环戊二烯含量在12%左右，纯苯含量占到25%，甲苯、二甲苯等在10%左右，烯烃含量在40~90gBr2/100g，双烯值在5~15gI2/100g，硫含量超过3000ppm。此种粗苯中含有大量的双环戊二烯，芳烃等高附加值石化产品，其中双环戊二烯进行热解生产环戊二烯，然后加氢制成环戊烷。环戊烷可以替代对大气有破坏作用的氟利烃（CFCS）用于制冷产品，有益于臭氧层的保护，且环戊烷是化工行业常用的有机溶剂。加氢产品处理提取环戊烷后，进行芳烃分离，分离苯、甲苯、混二甲苯，将产品价值最大化，实现最大经济效益。专利CN105219422B报道了一种适用于煤基石脑油的复合萃取剂及制备溶剂油的方法，该方法以煤基石脑油为原料，用该复合萃取剂与通过在抽提塔中逆流萃取后分馏，制得溶剂油，实例中煤基石脑油中硫含量＜10ppm。专利CN106433777B报道一种煤基石脑油制备单体环烷烃及溶剂油的方法，其通过煤基石脑油和氢气混合后进入加氢脱硫反应器和芳烃加氢饱和反应器进行加氢处理，之后对加氢产品进行萃取精馏处理，分别得到环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷，6#溶剂油以及120#溶剂油等高附加值产品，该方法的主要产品为环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、乙基环己烷等。专利CN106635139B中一种Ni-W-Cu催化剂在粗苯与煤基石脑油混合物中的应用，该催化剂活性组分主要是Ni-W-Cu-Sm-P，使用温度为80~110℃，在压力2.0MPa~3.0MPa、空速1~2h-1、氢油体积比50:1~100:1的条件下可将油品中的苯乙烯及双烯烃等易结焦物质基本完全脱除，并且单烯烃饱和率大于20%，解决后续高温工段的快速结焦问题，其中无环戊二烯加氢相关介绍。专利CN104974006B中介绍了一种全馏分粗苯加氢工艺，将粗苯分为粗苯Ⅰ和粗苯Ⅱ，通过三段加氢工艺，从低温70℃起，逐级提高反应温度，脱除粗苯中的苯乙烯、双烯烃等不饱和物，后经过二段三段加氢制备非芳烃、苯、甲苯、二甲苯及重苯产品，该工艺无戊烷相关产品的生产。截止目前，对含双环戊二烯类的粗苯加氢提取环戊烷的研究未有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述不足，提供一种适于工业化的含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺，该方法加氢产品处理提取环戊烷后，进行芳烃分离与精制，分离苯、甲苯、混二甲苯，将产品价值最大化，实现最大经济价值。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺，包括以下步骤：（1）原料预处理：含双环戊二烯的粗苯原料经过滤后，经由缓冲罐1进入脱重塔2，脱重塔2塔底脱除碳九以上重组分，同时热解双环戊二烯生成环戊二烯，从塔顶分离出含双戊二烯的＜80℃的苯前组分Ⅰ，从塔侧线分离出≥80℃的重组分Ⅱ；苯前组分Ⅰ和重组分Ⅱ分别进入加氢精制单元反应。（2）加氢精制：加氢部分采用低温低压高空速三段加氢精制工艺，分离出的苯前组分Ⅰ与氢气混合后自上而下的进入一段加氢反应器3，一段加氢反应为还原态Ni-S催化剂，经还原后使用，反应条件为温度10℃~90℃，压力2.0MPa~4.0MPa，空速0.5~2.0h-1，氢油体积比400~800:1，饱和苯前组分Ⅰ中双烯烃，环戊二烯加氢生成环戊烯和环戊烷；一段加氢后的苯前组分Ⅰ、重组分Ⅱ与氢气混合，经换热器换热后，自上而下进入二段加氢反应器4，二段加氢反应为硫化态Ni-Mo催化剂，硫化后使用，反应条件为温度160℃~190℃，压力2.0MPa~4.0MPa，空速0.5~2.0h-1，氢油体积比400~800:1，加氢饱和原料中剩余的烯烃；经二段加氢后的组分和氢气混合后经换热器换热，再进入加热炉加热，然后自上而下的进入三段加氢反应器5进行脱硫脱氮精制，加氢脱除其中的硫、氮杂质，三段加氢反应为硫化态Co-Mo催化剂，硫化后使用，反应条件为温度240℃~320℃，压力2.0MPa~4.0MPa，空速0.5~2.0h-1，氢油体积比400~800:1，加氢生成的含H2S气体和苯前组分从稳定塔6塔顶分离出来，稳定塔6塔底重组分送往芳烃预蒸馏塔8。（3）环戊烷蒸馏精制：将稳定塔6塔顶的出口物料引入环戊烷分离塔7，环戊烷分离塔7塔釜温度为70~74℃，塔顶温度为62~66℃，系统压力为0.04~0.10MPa，回流比为1.4~2.8，环戊烷分离塔7塔釜物料为环戊烷纯品，环戊烷分离塔7塔顶物料为苯前组分中的轻组分。（4）芳烃分离与精制：稳定塔6塔底组分进入芳烃预蒸馏塔8进行分离，芳烃预蒸馏塔8塔顶采出含有苯、甲苯的BT馏分进入萃取精馏塔10；萃取精馏塔10塔顶出料为抽提溶剂油，萃取精馏塔10塔底为富含芳烃、萃取剂的混合油，经换热后进入萃取剂回收塔11；经萃取剂回收塔11分离后，萃取剂回收塔11塔顶为BT和少量的烷烃，萃取剂回收塔11塔底为萃取剂，萃取剂经换热后返回萃取精馏塔10，萃取剂回收塔11塔顶物料进入精苯塔12；精苯塔12塔顶分离出纯苯，精苯塔12塔釜出料为甲苯和少量的苯、甲基环己烷，精苯塔12塔釜出料送入甲苯塔13；甲苯塔13塔顶分离出少量的苯、甲基环己烷混合物，循环回前工段，甲苯塔13塔釜为合格甲苯产物；芳烃预蒸馏8塔底XS馏分进入二甲苯蒸馏塔9，塔顶采出C5馏分，塔釜采出C9组分，芳烃预蒸馏塔8的侧线采出二甲苯产品。（5）含双环戊二烯的粗苯经过滤后由缓冲罐1进入脱重塔2，双环戊二烯在蒸馏塔2塔釜热解生成环戊二烯，含环戊二烯的苯前组分Ⅰ从脱重塔2塔顶馏出，经一段加氢反应器加氢制备环戊烷。（6）戊烷分离塔7塔釜温度为70~74℃，塔顶温度为62~66℃，系统压力为0.04~0.10MPa，回流比为1.4~2.8，戊烷分离塔7的塔釜物料为环戊烷纯品，塔釜环戊烷质量含量不小于99.9%，戊烷分离塔7塔顶物料为环戊烷混合组分中的轻组分，塔顶环戊烷质量含量不大于2.5%。本专利技术提供的一种含双环戊二烯粗苯加氢精制提取环戊烷工艺有以下优点：（1）该方法对原料进行热解分离预处理，分离出含环戊二烯的苯前组分Ⅰ和重组分Ⅱ，苯前组分Ⅰ中环戊二烯在一段加氢反应器加氢饱和生成环戊烷，然后与重组分Ⅱ混合在二段加氢反应器加氢饱和所有的烯烃，紧接着进入三段加氢反应器加氢脱硫脱氮，最后进行分离提取环戊烷、苯、甲苯、二甲苯等，通过精加工使产品价值最大化。（2）该方法的原料预处理过程中，双环戊二烯在170℃加热解聚生产环戊二烯从蒸馏塔塔顶随苯前组分Ⅰ进入一段低温加氢，环戊二烯低温加氢放热，给一段催化剂下床层烯烃加氢提供起活温度，省去了加热器，避免了加热器结焦，环戊二烯加氢后生产环戊烷，提高了产品的附加值；同时苯、甲苯、二甲苯等芳烃分离后进入重组分Ⅱ，避免了芳烃在一段加氢出现芳烃饱和，导致反应飞温。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺，其特征在于：粗苯来源于煤制气的副产物，其双环戊二烯质量含量在10%~14%，溴价在45~72gBr

【技术特征摘要】
1.一种含双环戊二烯的粗苯加氢精制提取环戊烷工艺，其特征在于：粗苯来源于煤制气的副产物，其双环戊二烯质量含量在10%~14%，溴价在45~72gBr2/100g，双烯值在8.9~15gI2/100g；粗苯经过原料预处理、加氢精制、环戊烷蒸馏精制、芳烃分离与精制后，制备环戊烷、苯、甲苯、二甲苯和非芳烃，其具体工艺包括以下步骤：
（a）原料预处理：含双环戊二烯的粗苯原料经过滤后，经由缓冲罐（1）进入脱重塔（2），脱重塔（2）塔底脱除碳九以上重组分，同时热解双环戊二烯生成环戊二烯，从塔顶分离出含双戊二烯的＜80℃的苯前组分，从塔侧线分离出≥80℃的重组分；苯前组分和重组分分别进入加氢精制单元反应；
（b）加氢精制：加氢精制采用低温低压高空速三段加氢工艺，分离出的苯前组分与氢气混合后自上而下的进入一段加氢反应器（3），一段加氢反应为还原态Ni-S催化剂，饱和苯前组分中双烯烃，环戊二烯加氢生成环戊烯和环戊烷；一段加氢后的苯前组分、重组分与氢气混合，经换热器换热后，自上而下进入二段加氢反应器（4），二段加氢反应为硫化态Ni-Mo催化剂，加氢饱和原料中剩余的烯烃；经二段加氢后的组分和氢气混合后经换热器换热，再进入加热炉加热，然后自上而下的进入三段加氢反应器（5）进行脱硫脱氮精制，加氢脱除其中的硫、氮杂质，三段加氢反应为硫化态Co-Mo催化剂，加氢生成的含H2S气体和苯前组分从稳定塔（6）塔顶分离出来，稳定塔（6）塔底重组分送往芳烃预蒸馏塔（8）；
（c）环戊烷蒸馏精制：将稳定塔（6）塔顶的出口物料引入环戊烷分离塔（7），环戊烷分离塔（7）塔釜物料为环戊烷纯品，环戊烷分离塔（7）塔顶物料为苯前组分中的轻组分；
（d）芳烃分离与精制：稳定塔（6）塔底组分进入芳烃预蒸馏塔（8）进行分离，芳烃预蒸馏塔（8）塔顶采出含有苯、甲苯的BT馏分进入萃取精馏塔（10）；萃取精馏塔（10）塔顶出料为抽提溶剂油，萃取精馏塔（10）塔底为富含芳烃、萃取剂的混合油，经换热后进入萃取剂回收塔（11）；经萃取剂回收塔（11）分离后，萃取剂回收塔（11）塔顶为BT和少量的烷烃，萃取剂回收塔（11）塔底为萃取剂，萃取剂经换热后返回萃取精馏塔（10），萃取剂回收塔（11）塔顶物料进入精苯塔（12）；精苯塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张先茂，夏大寒，王瑜，王泽，王国兴，陈凯，王栋斌，金建涛，郑峰伟，周正，瞿玖，
申请(专利权)人：武汉科林化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42