【技术实现步骤摘要】
本专利技术属碳五分离工艺，具体涉及一种高效转化炔烃、烯炔烃的dmf法异戊二烯分离工艺。
技术介绍
1、高温裂解法制乙烯过程副产的碳五，分离所得异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯或双环戊二烯，是橡胶合成和有机化工的重要原料，其中异戊二烯尤其是聚合级异戊二烯的产量对碳五分离装置经济效益的影响最大。含二烯烃碳五的工业分离方法主要是溶剂萃取蒸馏法，其中n,n-二甲基甲酰胺(dmf)法较为常用。
2、萃取分离碳五的dmf法又称gpi法，由日本瑞翁公司开发和实现工业化生产，基本工艺和效果如us3510405的记载，实践中采用其改进工艺。根据碳五原料的组成情况，一种改进工艺如本公司专利技术cn113979827a（一种dmf法萃取分离碳五的高效低垢阻聚工艺）的记载，流程包括：含二烯烃碳五液流（已通过热聚生成双环戊二烯并分离方式脱除90％以上的环戊二烯，炔烃、烯炔烃总含量为0.2wt％以下，异戊二烯含量15-35wt%），与dmf溶剂在第一萃取塔内接触后，从塔顶分出富含丁烷、戊烷和戊烯料，其它成分进入dmf溶剂经塔釜进第一解吸塔；第一解吸塔塔顶分出料送至第一精馏塔，塔釜为dmf溶剂在第一萃取塔、第一解吸塔间循环利用，适量抽去精制再生；第一精馏塔塔顶分出含2-丁炔、异戊烯炔的粗异戊二烯，塔底为富含己烷、环己烷、间戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯料；粗异戊二烯进第二萃取塔与dmf溶剂接触后，从塔顶分出含2-丁炔的异戊二烯料去第二精馏塔，其它成分随dmf溶剂经塔釜进第二解吸塔；第二解吸塔塔顶分出富含异戊烯炔、2-丁炔、环戊二烯的异戊二烯料，塔釜为含
3、本公司另一件专利技术cn113956127a（用于dmf法萃取分离碳五的具有较高原料适应性的阻聚剂及其应用）公开的碳五分离工艺，与cn113979827a基本相同，区别在于所用阻聚剂含4-羟基-tempo 100份、n,n-二甲基羟胺30-70份、乙二醇二叔丁醚20-40份、乙二醇二甲酸酯70-100份，适用于已通过热聚生成双环戊二烯并分离方式脱除90％以上环戊二烯、炔烃/烯炔烃总含量≤0.8wt％的含二烯烃碳五原料；所述阻聚剂向第一萃取塔、第二萃取塔dmf循环溶剂中的注入流量，各按其碳五进液流量的0.010-0.050％，或以4-羟基-tempo计的注入流量，各按其碳五进液流量的0.005-0.030％。
4、以上现有技术的dmf法萃取分离异戊二烯工艺中，第二解析塔塔顶液流一般控制为含异戊烯炔7wt%左右、第二精馏塔塔顶液流一般控制为含2-丁炔7wt%左右，其余成分基本上是异戊二烯；这两股含异戊二烯90wt%以上的液流常占到碳五原料所含异戊二烯总量的8wt%以上甚至15wt%以上，一般低价外售，因而较大程度地限制了聚合级异戊二烯的产量和分离装置的经济效益。
5、为利用2-丁炔、异戊烯炔含量较高的低质碳五原料、提高聚合级异戊二烯的产量或分离装置的经济效益，现有技术研发了对碳五液流进行选择加氢处理的方法，目的反应是2-丁炔加氢生成2-丁烯、异戊烯炔加氢生成异戊二烯，同时液流所含异戊二烯尽可能少地加氢生成低价值产物，其中2-丁炔/异戊烯炔的转化率、加氢后异戊二烯的含量都应适当地高，以获得较好的整体效益；但受催化剂性能的限制，通常需要采用一定的加氢压力如0.5-2.0mpa，导致加氢后异戊烯炔选择加氢生成异戊二烯的量显著低于异戊二烯加氢转化的量，即存在异戊烯炔、异戊二烯总含量下降较多的问题，或者简单认为较多的异戊烯炔在加氢过程中生成了异戊烯。现有技术的如含炔烃、烯炔烃的碳四烯烃、二烯烃液流的选择加氢处理过程中，也存在类似问题。
6、对碳五液流进行选择加氢处理的方法中，第一种是将碳五原料或已通过热聚生成双环戊二烯并分离脱除环戊二烯的碳五液流（异戊二烯含量低于45wt%）进行选择加氢，使所含炔烃、烯炔烃，基本转化为易分离、不易聚合沉积的烷烃、烯烃、二烯烃，之后再采用单段萃取精馏工艺，进行聚合级异戊二烯等产品的分离，降低了萃取精馏过程中的阻聚、防垢要求，主要缺点是二烯烃的加氢损失较大，分离装置的经济效益低于如cn113979827a、cn113956127a所述工艺，但适用于处理炔烃、烯炔烃特别高如1.0wt%以上的碳五原料。如cn104058915a公开的加氢精馏分离裂解碳五馏份的方法，基本体现了这种选择加氢和分离工艺，但采用已知的几种加氢催化剂包括钯系加氢催化剂，未披露新的催化剂组成、制备方法和反应活性情况。cn102408292a公开的二烯烃物流中炔烃加氢的方法中，公开一种嫁接硅烷基团的钯系加氢催化剂，硅烷基团含量为0.05～25wt％，可将富含异戊二烯的碳五液流中的炔烃、烯炔烃选择加氢为单烯烃或者烷烃；该方法在含有微量水时反应性能不发生明显改变，水含量有波动时反应性能可以基本保持稳定，同时催化剂中积碳量小、使用寿命延长。
7、对碳五液流进行选择加氢处理的第二种方法，是将如上述第二解析塔塔顶液流、第二精馏塔塔顶液流及市场购入的富含炔烃/烯炔烃的异戊二烯料，单独或合并进行选择加氢，再返用于环戊二烯热聚和分离双环戊二烯之后的含二烯烃碳五液流，或者返第一解吸塔利用。该选择加氢方法的优点是选择加氢单元的规模较小、加工量较小、运行费用较低，二烯烃的加氢损失可低于上述第一种选择加氢方法，但加氢催化剂的性能和用法，仍存在一定问题，限制了该选择加氢方法的应用。
8、如cn108017503a公开一种脱除碳五馏分中2-丁炔和异戊烯炔的方法，采用某钯系选择加氢催化剂和鼓泡床反应器，通过控制选择加氢工艺条件，将2-丁炔和异戊烯炔总含量在1～5％的碳五馏分（如异戊二烯含量94wt%以上）进行处理，使所含2-丁炔转化为2-丁烯，异戊烯炔转化为异戊二烯，炔烃/烯炔烃含量可有效降至15mg/kg以下；操作条件包括：体积液时空速10～40h-1，系统压力0.5～5.0mpa，反应物进料温度30～80℃，碳五馏分中的2-丁炔和异戊烯炔总流量与氢气流量的摩尔比为1:1～1:4。其实施例中，选择加氢前料含2-丁炔0.17%、异戊烯炔2.25%、异戊二烯96.56%，选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高效转化炔烃、烯炔烃的DMF法异戊二烯分离工艺，流程包括：已脱除90％以上环戊二烯的含二烯烃碳五液流，与DMF溶剂在第一萃取塔内接触后，从塔顶分出富含丁烷、戊烷和戊烯料，其它成分进入DMF溶剂经塔釜进第一解吸塔；第一解吸塔塔顶分出料送至第一精馏塔，塔釜为DMF溶剂在第一萃取塔、第一解吸塔间循环利用，适量抽去精制再生；第一精馏塔塔顶分出含2-丁炔、异戊烯炔的粗异戊二烯，塔底为富含己烷、环己烷、间戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯料；粗异戊二烯进第二萃取塔与DMF溶剂接触后，从塔顶分出含2-丁炔的异戊二烯料去第二精馏塔，其它成分随DMF溶剂经塔釜进第二解吸塔；第二解吸塔塔顶分出含异戊烯炔2-8wt%和2-丁炔、环戊二烯的异戊二烯料，塔釜为含环戊二烯的DMF溶剂去第三解析塔；第三解吸塔塔顶分出含环戊二烯料，塔釜为DMF溶剂在第二萃取塔、第二解吸塔、第三解析塔间循环利用，适量抽去精制再生；第二精馏塔塔顶分出含2-丁炔2-8wt%的异戊二烯料，塔底分出纯度99.5wt%以上的聚合级异戊二烯产品液流；第一萃取塔、第二萃取塔的DMF循环溶剂入口流量，按各萃取塔碳五进液流量的4-10倍；分别在
2.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换树脂，型号为D113、D152。
3.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述选择加氢催化剂，在用温度15-30℃、含N,N-二甲基羟胺0.5-1wt%的戊烷溶液还原后，戊烷溶液及所含剩余的N,N-二甲基羟胺进入碳五分离系统。
4.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述加氢反应器，内设选择加氢催化剂床层；所述含2-丁炔、异戊烯炔的异戊二烯料液流，向下流经选择加氢催化剂床层；反应所需氢气从选择加氢催化剂床层之下、加氢后异戊二烯液流液面以上的空间中通入，向上进入选择加氢催化剂床层；选择加氢催化剂床层之上设置第一液流分布器，选择加氢催化剂床层内、占床层总高度10-20%的上段中设置冷凝器和位于冷凝器之下的第二液流分布器；通过调整氢气的入口压力和调整冷凝器循环水的温度、流量，控制加氢催化剂床层的温度不超过65℃，控制氢气的入口压力和系统压力都不超过选择加氢催化剂床层主控温度时的异戊二烯饱和蒸气压；氢气的入口压力在0.05-0.15MPa范围内调整；冷凝器的循环水温度为15-25℃。
5.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述选择加氢催化剂床层之上，敷设20-40目的1-3层不锈钢丝网，不锈钢丝网之上再敷设所需高度的3-8mm瓷球。
6.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述加氢反应器顶部设置气相不凝烃排出管线及控制阀，通过定时排气，将催化剂床层之上空间中积存的气相不凝烃控制在体积含量5%以下。
7.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述异戊二烯液流，在进入加氢反应器之前，先进行精脱硫处理；所述精脱硫处理采用固定床式脱硫罐，装填脱硫精度0.2mg/kg的脱硫剂，脱硫剂床层的高径比3-5，液时空速0.5-10h-1。
8.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，催化剂运行过程中、反应性能下降到一定程度后，通过热戊烷的冲洗、溶解，将沉积物洗去而实现催化剂的再生；再生操作步骤为：先将加氢反应器中的异戊二烯液料排净，关闭底阀，连续注入140-160℃、液态的戊烷，浸没催化剂床层后开启底阀，至排液温度80-100℃后，停止戊烷的排出和注入，保温、静置浸泡处理20h以上时间，再排出戊烷液料，通过抽真空方法降低催化剂床层温度至40℃以下后完成再生过程。
9.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，当所述含二烯烃碳五液流中的炔烃、烯炔烃总含量为0.2wt％以下时，所用阻聚剂以重量份数比例计，包含4-羟基-TEMPO100份、N,N-二甲基羟胺60-100份、乙二醇二叔丁醚70-90份、乙二醇二甲酸酯70-100份，该阻聚剂向第一萃取塔、第二萃取塔DMF循环溶剂入口中的注入流量，按各萃取塔碳五进液流量的0.010-0.020wt％；当所述含二烯烃碳五液流中的炔烃/烯炔烃总含量为0.2-0.8wt％时，所用阻聚剂以重量份数比例计，包含4-羟基-TEMPO100份、N,N-二甲基羟胺30-70份、乙二醇二叔丁醚20-40份、...
【技术特征摘要】
1.一种高效转化炔烃、烯炔烃的dmf法异戊二烯分离工艺，流程包括：已脱除90％以上环戊二烯的含二烯烃碳五液流，与dmf溶剂在第一萃取塔内接触后，从塔顶分出富含丁烷、戊烷和戊烯料，其它成分进入dmf溶剂经塔釜进第一解吸塔；第一解吸塔塔顶分出料送至第一精馏塔，塔釜为dmf溶剂在第一萃取塔、第一解吸塔间循环利用，适量抽去精制再生；第一精馏塔塔顶分出含2-丁炔、异戊烯炔的粗异戊二烯，塔底为富含己烷、环己烷、间戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯料；粗异戊二烯进第二萃取塔与dmf溶剂接触后，从塔顶分出含2-丁炔的异戊二烯料去第二精馏塔，其它成分随dmf溶剂经塔釜进第二解吸塔；第二解吸塔塔顶分出含异戊烯炔2-8wt%和2-丁炔、环戊二烯的异戊二烯料，塔釜为含环戊二烯的dmf溶剂去第三解析塔；第三解吸塔塔顶分出含环戊二烯料，塔釜为dmf溶剂在第二萃取塔、第二解吸塔、第三解析塔间循环利用，适量抽去精制再生；第二精馏塔塔顶分出含2-丁炔2-8wt%的异戊二烯料，塔底分出纯度99.5wt%以上的聚合级异戊二烯产品液流；第一萃取塔、第二萃取塔的dmf循环溶剂入口流量，按各萃取塔碳五进液流量的4-10倍；分别在第一萃取塔、第二萃取塔的dmf循环溶剂入口中加注阻聚剂，所述阻聚剂的注入流量，按各萃取塔碳五进液流量的0.010-0.050wt％；所述阻聚剂以重量份数比例计，包含4-羟基-tempo100份、n,n-二甲基羟胺30-100份、乙二醇二叔丁醚20-90份、乙二醇二甲酸酯70-100份；
2.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换树脂，型号为d113、d152。
3.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述选择加氢催化剂，在用温度15-30℃、含n,n-二甲基羟胺0.5-1wt%的戊烷溶液还原后，戊烷溶液及所含剩余的n,n-二甲基羟胺进入碳五分离系统。
4.如权利要求1所述的异戊二烯分离工艺，其特征在于，所述加氢反应器，内设选择加氢催化剂床层；所述含2-丁炔、异戊烯炔的异戊二烯料液流，向下流经选择加氢催化剂床层；反应所需氢气从选择加氢催化剂床层之下、加氢后异戊二烯液流液面以上的空间中通入，向上进入选择加氢催化剂床层；选择加氢催化剂床层之上设置第一液流分布器，选择加氢催化剂床层内、占床层总高度10-20%的上段中设置冷凝器和位于冷凝器之下的第二液流分布器；通过调整氢气的入口压力和调整冷凝器循环水的温度、流量，控制加氢催化剂床层的温度不超过65℃，...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔丽荣，崔广军，鹿伟，董翰林，唐行金，
申请(专利权)人：淄博鲁华同方化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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