裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的分凝分馏再生方法技术

本发明专利技术公开了裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的分凝分馏再生方法，属于裂解碳五馏份分离方法的技术领域，为了解决现有技术存在的溶剂再生时加入水会促使二甲基甲酰胺水解的问题，提出了利用分凝分馏方法将碳五烃、水、ＤＣＰＤ和胶质去除的再生方法，利用溶剂再生釜将需再生溶剂中的胶质等重组分除去，蒸出的气相物流进入减压分凝分馏塔，从塔顶流出的气相物流经过冷凝器冷凝采出碳五烃和水，溶剂再生釜和精制塔塔釜流出的物流进入残渣释放罐，经进一步回收溶剂再排放。本发明专利技术溶剂再生方法没有溶剂水解和堵塞塔等问题，并且容易操作。

【技术实现步骤摘要】
技木领域本专利技术涉及一种裂解碳五馏份萃取溶剂二甲基甲酰胺的再生方法，更具体 地说，本专利技术涉及一种利用分凝分馏塔的二甲基甲酰胺的再生方法。
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。为了制取高纯度的异戊二烯产品，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分离方法所使用的萃取溶剂有二甲基甲酰胺 (DMF)、乙腈等。例如在北京化工研究院开发的碳五分离流程中，首先利用原 料预处理单元对碳五原料进行预处理，脱除其中的碳四等轻组分和大部分炔烃， 使环戊二烯二聚成双环戊二烯，在预脱重塔中脱除间戊二烯等重组分；然后使 用DMF作萃取溶剂，在第一萃取单元中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；在第二萃取单元中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；在另外一个单元中通过精馏生产间戊二烯产品和 双环戊二烯产品；最后附带一个溶剂回收单元。很显然，该分离流程长，设备 多，能耗高，尤其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3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胶质，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。在溶剂回收单元中采用水共沸精制塔 回收溶剂，首先将待再生的溶剂在溶剂再生罐中减压蒸去胶质等重组分，气相 所形成的物流进入水共沸精制塔，在该塔中加入水，使水与双环戊二烯形成共沸物，共沸沸点为97'C，这样将双环戊二烯与溶剂DMF分开。由于加入水，使 溶剂DMF水解生成二甲胺和甲酸，甲酸又促进溶剂加速水解，造成溶剂损失并 堵塞塔及其管道。为了改进上述碳五分离流程，北京化工研究院在中国专利第01136383.5和 02131463.2号中提出了一段萃取分离流程，其中采用选择加氢脱除炔烃，这样 縮短了流程。这种流程尽管省略了第二段萃取单元，降低了能耗和成本。因此，为了克服现有溶剂再生存在的易于水解造成溶剂损失和堵塞塔的问 题，需要开发一种能够避免萃取溶剂二甲基甲酰胺水解的再生方法。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术存在的在萃取溶剂二甲基甲酰胺再生时利用水与 双环戊二烯共沸分离双环戊二烯而加入水会促使二甲基甲酰胺水解的问题，提 出了 一种能够避免萃取溶剂二甲基甲酰胺水解的再生方法。具体技术方案如下。本专利技术提出的裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的分步冷凝再生方法包括以下步骤(1) 需再生的萃取溶剂二甲基甲酰胺进入溶剂再生釜，经减压蒸馏从再生 釜顶部蒸出气相物流，从下端采出含杂质的液体物流；(2) 来自溶剂再生釜的气相物流进入分凝分馏塔中上部，经过减压分凝分 馏从塔顶流出的气相物流进入冷凝器，经冷凝采出包含碳五烃和水的物流，所 述冷凝器接真空系统；(3) 从溶剂再生釜下端抽出含杂质的液体物流进入带有搅拌和加热的残渣 释放罐，从残渣释放罐顶部蒸出的气相物流进入分凝分馏塔中下部，残渣释放 罐底部排出含有双环戊二烯、碳五二聚体和胶质的物流；(4) 分凝分馏塔底部流出的物流进入残渣释放罐，从分凝分馏塔中下部采 出再生过的二甲基甲酰胺。优选地，所述分凝分馏塔的塔顶压力为0.005 MPa 0.015 MPa，塔顶温度 为70。C 90。C，塔釜压力为0.008 MPa 0.025MPa，塔釜温度为85。C 110。C 。所述分凝分馏塔是指在板翅式换热器通道中增设翅片或装填规整填料，强 化传热和传质，同时下端与精馏塔连接在一起变成一体，精馏塔可以为填料塔 或筛板塔等。其基本结构单元由两段组成，上段是分凝分馏器，下端是具有一 定塔板数的精馏塔，由该基本结构单元还可以衍生出多种形式的本领域人员想 到的分凝分馏塔。关于分凝分馏塔可以参考CN 1070385C，作为相关参考内容 这里整体地引入。对于所述分凝分馏塔的理论塔板数没有特别限定，本领域的人员知道，理 论板数越大，达到相同的分离目的，所需要的回流比越小，对于分凝分馏塔来 说可以用上部分凝分馏器的负荷控制。并且，需要再生的溶剂的组成也对溶剂 的分离和回收产生影响。需再生溶剂中含有的碳五烃、水、碳五二聚体和胶质 较高时，分凝分馏塔所需要的理论板数也较高。对溶剂再生釜的压力和温度没有特别的要求，随压力越低，再生釜的温度 越低，随压力越高，温度越高。在现有的工业生产装置中也有这个溶剂再生釜， 因此对其不进行特别的限定。例如压力一般控制在0.005 MPa 0.015 MPa，温 度一般为8(TC 10(TC。工业生产装置中也有残渣释放罐，因此对其不进行特别 的限定。在本专利技术中，所提及的碳五二聚体主要是指异戊二烯和间戊二烯各自的二 聚体、异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯两两之间的共二聚体，这些二聚体又可 以进一步生成三聚体、四聚体等多聚体，从而形成所述的胶质。本专利技术的裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的再生方法适用于对再生溶剂中 双环戊二烯的含量没有要求的裂解碳五分离流程中。在现有工业的两段萃取分 离裂解碳五馏份的流程中，再生的溶剂首先补充到第二萃取单元中，因此对再 生溶剂中的双环戊二烯含量要求小于0.2质量％，否则再生溶剂补充到循环溶剂中会导致异戊二烯产品中的环戊二烯含量不能达到小于1 ppm的要求。但是， 本专利技术的溶剂再生方法适用于中国专利第01136383.5和02131463.2号中提出的 一段萃取分离流程以及下面提出的裂解碳五馏份分离方法，所述裂解碳五馏份 分离方法包括以下步骤(1) 裂解碳五原料进入预脱轻塔中部，经反应精馏过程从预脱轻塔塔顶采 出包含碳四和炔烃的轻组分，预脱轻塔塔釜采出的物流进入预脱重塔中部，经 反应精馏过程从预脱重塔塔顶采出包含异戊二烯的物流，从预脱重塔塔釜采出 包含间戊二烯的物流；(2) 所述包含异戊二烯的物流进入萃取塔中部，萃取溶剂从萃取塔上部进 入，经过萃取精馏过程，从萃取塔塔顶采出包含碳五烷烃和单烯烃的抽余液， 从塔釜采出的物流进入解析塔，经解析过程从解析塔塔顶采出以异戊二烯为主 的异戊二烯物流，解析塔塔釜采出的物流循环回萃取塔；(3) 从解析塔塔顶采出的异戊二烯物流进入脱重塔中部，经反应精馏过程 从脱重塔塔顶采出异戊二烯产品，从脱重塔塔釜采出包含双环戊二烯的物流；所述反应精馏过程是指在精馏过程中发生环戊二烯二聚成双环戊二烯的反应。所述裂解碳五馏份分离方法进一步包括步骤(4) 脱重塔塔釜采出的物流与预脱重塔塔釜采出的物流合并，进入脱碳五 塔，经反应精馏过程从脱碳五塔塔顶采出包含碳五烃的物流，从脱碳五塔塔釜 采出的物流进入双环戊二烯精制塔，经精馏过程从双环戊二烯精制塔塔釜侧线 采出双环戊二烯产品，脱碳五塔塔顶采出的包含碳五烃的物流进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的分凝分馏再生方法，其特征在于，所述再生方法包括以下步骤：　（１）需再生的萃取溶剂二甲基甲酰胺进入溶剂再生釜，经减压蒸馏从再生釜顶部蒸出气相物流，从下端采出含杂质的液体物流；　（２）来自溶剂再生釜 的气相物流进入分凝分馏塔中上部，经过减压分凝分馏从塔顶流出的气相物流进入冷凝器，经冷凝采出包含碳五烃和水的物流，所述冷凝器接真空系统；　（３）从溶剂再生釜下端抽出含杂质的液体物流进入带有搅拌和加热的残渣释放罐，从残渣释放罐顶部蒸出的气 相物流进入分凝分馏塔中下部，残渣释放罐底部排出含有双环戊二烯、碳五二聚体和胶质的物流；　（４）分凝分馏塔底部流出的物流进入残渣释放罐，从分凝分馏塔中下部采出再生过的二甲基甲酰胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜春鹏，田保亮，冯海强，张齐，唐国旗，胡競民，戴伟，
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]