本发明专利技术针对现有后热二聚碳五分离双烯烃时，异戊二烯中环戊二烯的含量高的问题，提供了一种碳五中双烯烃的分离方法，该方法包括两次热二聚反应、两次脱重以及使用特制热二聚反应器脱除碳五中环戊二烯的技术。采用该方法生产的异戊二烯中环戊二烯的含量在1%（wt）以下，同时生产的间戊二烯中环戊二烯的含量小于1%（wt），双环戊二烯中异戊二烯自聚或共聚物的含量可达到后热二聚碳五分离技术的水平。本发明专利技术还同时公开了一种实施上述分离方法的设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于分离石油裂解乙烯副产碳五馏分中的双烯烃组分的方法及设备。
技术介绍
在石油裂解乙烯过程中副产相当多数量的碳五馏分，产量一般约为乙烯产量的 10% 20%。碳五馏分中含有30多种烃类组分，其中最具利用价值的是三个双烯烃间戊二烯、异戊二烯、环戊二烯。这些双烯烃，由于其特殊的分子结构，化学性质活泼，是重要的化工原料。由于石油烃类裂解原料、裂解深度及分离程度上的差异，碳五馏分中双烯烃含量有所不同，但总量在40% 60%之间。因此，分离利用碳五馏分对于提高乙烯装置的经济效益，综合利用石油资源有深远的意义。碳五馏分的主要组分沸点相近，加之彼此之间又易生成共沸物，从中分离出纯度符合要求的碳五双烯烃难度较高，方法较为复杂。碳五双烯烃分离过程的关键为异戊二烯与环戊二烯的分离，两者常压下的沸点差为7. 45°C，并且与其它碳五烃共沸还会增加两者分离难度。目前，工业上从裂解碳五馏分中分离出综合利用价值较高的碳五双烯烃，普遍采用萃取精馏方法，此法优点是可以脱除微量环戊二烯和炔烃，缺点是该方法流程长，设备投资大，操作困难，能耗较高，是人们尽量回避的途径。工业上简单分离双烯烃方法目前较多采用的是后热二聚分离方法，该方法是将裂解碳五原料送入脱异戊二烯塔，塔顶分离得到粗异戊二烯，塔釜物料进入热二聚反应器进行二聚反应，反应后物料进一步精制得到间戊二烯和双环戊二烯产品。此法的优点是解决了以往分离技术中原料先经热二聚反应器生产双环戊二烯以分离环戊二烯时，异戊二烯发生自聚以及与环戊二烯发生共聚，影响双环戊二烯纯度及后续应用的问题；但此法分离得到的异戊二烯中环戊二烯的含量较高，达到 4% (wt)以上，影响了异戊二烯的后续应用。目前工业上分离碳五馏分使用的热二聚反应器主要有卧式反应器和管式反应器， 其中卧式反应器，内置折流板，并以管束换热，存在的主要问题是物料出现走捷径以及物料流动时混扰，换热不均勻，造成部分环戊二烯聚合不好或者局部超温现象；而管式反应器则存在温度控制不易，操作、维护不方便。综上所述，目前工业上需要开发一种更加简单的既能解决异戊二烯中环戊二烯含量高的问题，又能降低双环戊二烯中异戊二烯自聚或共聚物的分离碳五馏分的方法和设备。
技术实现思路
为解决现有技术分离方法复杂、分离效果不佳的问题，本专利技术提供一种用于分离石油裂解乙烯副产碳五馏分中双烯烃组分的方法，使用该方法可大大降低所分离出的异戊二烯中的环戊二烯的含量，并可降低双环戊二烯中异戊二烯自聚或共聚物的生成。本专利技术同时还提供一套实施本专利技术方法的专用设备。为实现上述目的，本专利技术分离方法主要包括以下步骤(1)将石油裂解乙烯副产碳五馏分送入脱轻塔，从塔顶脱除碳四烃类轻组分；(2)从脱轻塔塔釜出来的物料进入一段反应器进行热二聚反应，使其中的环戊二烯热二聚成双环戊二烯；(3) 一段反应器出来的物料进入第一脱重塔，塔顶得到富含异戊二烯和间戊二烯的物料，塔釜得到富含双环戊二烯的物料；(4)第一脱重塔的塔顶物料经冷却后进入脱异戊二烯塔，塔顶得到环戊二烯含量小于(wt)的粗异戊二烯产品，塔釜得到含环戊二烯的富间戊二烯物料；(5)脱异戊二烯塔的塔釜物料进入二段反应器，使物料中的环戊二烯进一步进行热二聚反应；(6) 二段反应器出来的物料进入第二脱重塔，塔顶得到富含间戊二烯的物料，塔釜得到富含双环戊二烯的物料；(7)第二脱重塔的塔顶物料经冷却后进入脱间戊二烯塔进行精制，塔釜得到环戊二烯含量小于(wt)的间戊二烯产品；(8)第一脱重塔塔釜和第二脱重塔塔釜的富含双环戊二烯的物料合并，进入脱双环戊二烯塔脱除轻组分，得到纯度大于85% (wt)的双环戊二烯产品，其中，双环戊二烯中 Xl含量小于8. 5% (wt)，X2含量小于5% (wt)；所述的Xl 异戊二烯自聚物+异戊二烯与环戊二烯的共聚物；X2 碳五馏分中比Xl重的组分。进一步，所述步骤(2)中，所述一段反应器由若干个热二聚反应器串联而成，其中，第一热二聚反应器前端设有预热器，各热二聚反应器的后端均设有冷却器，热二聚反应器的反应温度为70 120°C，反应压力为0. 70 0. 90MPa。进一步，所述步骤(3)中，所述第一脱重塔的操作条件为理论塔板数优选范围为 20 60，塔顶温度为40 60°C，塔底温度80 110°C，正压操作，回流比为1 10，从中部进料。进一步，所述步骤(4)中的脱异戊二烯塔的操作条件为理论塔板数优选范围为 70 120，塔顶温度为40 60°C，塔底温度50 70°C，正压操作，回流比为10 20，从中部进料。进一步，所述步骤(5)中，所述二段反应器由若干个热二聚反应器串联而成，其包含的热二聚反应器的数量小于所述一段反应器中热二聚反应器的数量；其中，第一热二聚反应器前端设有预热器，各热二聚反应器的后端均设有冷却器，热二聚反应器的反应温度为80 130°C，反应压力为0. 80 1. OOMPa0进一步，所述步骤(6)中，所述第二脱重塔的操作条件为理论塔板数范围为15 50，塔顶温度为40 70°C，塔底温度50 80°C，正压操作，回流比为1 8，从中上部进料。进一步，所述步骤(7)中，所述脱间戊二烯塔的操作条件为理论塔板数范围为 80 120，塔顶温度为40 80°C，塔底温度60 90°C，正压操作，回流比为20 40，从中部进料。进一步，所述步骤(8)中，所述脱双环戊二烯塔的操作条件为理论塔板数优选范围为10 40，塔顶温度为60 130°C，塔底温度为90 150°C，压力为-0. 05 -0. 07MPa, 回流比为1 10，从中部进料，更进一步在上述技术方案中的脱环戊二烯塔后设置双环戊二烯脱重塔，使脱双环戊二烯塔塔釜物料进入双环戊二烯脱重塔脱除重组分，得到双环戊二烯产品。双环戊二烯产品中Xl含量小于7% (Wt)，X2含量小于0.6% (wt)。双环戊二烯脱重塔的操作条件 理论塔板数优选范围为20 50，塔顶温度为70 130°C，塔底温度90 150°C，压力优选为-0. 07 -0. 09MPa,回流比为0. 5 5，从中部进料。一种实施上述分离方法的设备，包括按上述分离方法中的工艺步骤相连的脱轻塔、一段反应器、第一脱重塔、脱异戊二烯塔、二段反应器、第二脱重塔、脱间戊二烯塔、脱双环戊二烯塔，其中的一段反应器和二段反应器均由若干个热二聚反应器串联而成。进一步，在所述一段反应器和二段反应器中，还在第一个热二聚反应器前设置物料预热器，在每个热二聚反应器后设置有用于物料冷却的冷却器。进一步，所述热二聚反应器包括反应筒体，设置在反应筒体下端的进料口，设置在反应筒体下部且位于进料口上方的进料减震器，依次设置在进料减震器上方的若干级换热装置和设置在反应筒体上端的出料口；所述反应筒体的高径比20 1 50 1，所述进料减震器的外径与反应器筒体的内径相同。进一步，所述换热装置为换热蛇管，所述换热蛇管通过管支撑装置设置在所述反应筒体内，换热蛇管与反应筒体同轴设置，并且其外径为反应筒体内径的1/2 2/3，换热蛇管的螺距为300-500mm，换热管的布置高度为反应筒体高度的2/3 4/5，蛇管的直径为 30-80mm。进一步，所述减震器包括设置在丝网支架中的多层多孔的丝网组成的丝网结构和迎物料流向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：万志强，王禹，张好宽，姜金堂，张贺东，郭文革，王威龙，周洪柱，杨玉梅，
申请(专利权)人：大庆华科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。