專利名稱：一種由碳五餾分生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法
一種由碳五餾分生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法
技木領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種碳五餾分的分離方法，具體的，涉及一種由碳五餾分分離 生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法。
背景技木
雙環(huán)戊二烯(DCPD)是石油裂解制乙烯和煤炭煉焦的副產(chǎn)物。由于DCPD 含有活潑的亞甲基和兩個共軛雙鍵，反應(yīng)活性很高，且可與多種烯烴共聚或參 與多種有機化學反應(yīng)，使得其在合成橡膠、樹脂、醫(yī)藥、涂料、燃料、增塑劑、 有機合成等方面具有廣泛的用途。
DCPD生產(chǎn)的主要原料為石油裂解的C5餾分， 一般先將其中的CPD 二聚 成DCPD，然后分離精制DCPD。由于C5餾分成份復雜，其中含有大量的C4 C6 的雙烯烴和烯烴，性質(zhì)很不穩(wěn)定，在CPD二聚和分離精制的過程中，會因為溫 度、壓力等條件的變化發(fā)生二聚、共二聚、多聚、分解和其它化學反應(yīng)，特別 是產(chǎn)物DCPD的不穩(wěn)定性，造成較高純度DCPD的生產(chǎn)十分困難。
CN1781887公開了一種高純度雙環(huán)戊二烯的生產(chǎn)工藝，該發(fā)明以石油裂解 C5餾分為原料，先經(jīng)二聚反應(yīng)，脫除輕組分得粗DCPD。粗DCPD再在100 20(TC下進行解聚得高純度環(huán)戊二烯(CPD)，催化劑為無機載體負載的酸性物 質(zhì)。CPD再進行二聚反應(yīng)，脫除其中的輕組分得到高純度的DCPD。該發(fā)明采 用了低溫催化解聚的方法，得到的DCPD純度較高。但是該工藝流程中有兩次 二聚反應(yīng)和一次解聚反應(yīng)，設(shè)備投資大，并且DCPD純度的高低受解聚反應(yīng)轉(zhuǎn) 化率和選擇性的影響，對催化劑的性能要求較高。
USP5321177公開了一種高純度DCPD的生產(chǎn)過程。該生產(chǎn)過程為C5餾分'二聚；精餾得到粗DCPD;在管式反應(yīng)器中，250 450°C，混合或不混合水 蒸汽的條件下，DCPD完全裂解；冷卻得到CPD， CPD再二聚，精餾除去輕組 分；精餾得到高純度的DCPD。該生產(chǎn)過程同樣是由多個反應(yīng)和精餾過程組成， 設(shè)備投資大，對催化劑性能等要求較高。
在現(xiàn)有的碳五餾分分離流程中，在得到異戊二烯的同時，也副產(chǎn)雙環(huán)戊二
烯，具體過程如下來自碳五分離裝置的預脫重塔塔釜和脫重塔塔釜的物料被 送入脫碳五塔作為進料，脫碳五塔塔頂物料送往間戊二烯塔，脫碳五塔塔釜物
料送往雙環(huán)戊二烯塔，在雙環(huán)戊二烯塔塔釜得到純度為80%左右的雙環(huán)戊二烯
產(chǎn)品?，F(xiàn)有的流程存在著二聚反應(yīng)器大，雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品純度低、經(jīng)濟價值低 的問題。
綜上所述，現(xiàn)有的較高純度DCPD的生產(chǎn)工藝多由多次二聚和解聚反應(yīng)過 程及多個精餾過程組成，存在流程復雜、需要多個反應(yīng)器、設(shè)備投資大、對催 化劑性能要求高、產(chǎn)品質(zhì)量難保證的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有的較高純度DCPD制備技術(shù)中存在的流程復雜、反應(yīng)過程較多、 設(shè)備投資大的問題，本發(fā)明提供了一種只采用一次二聚反應(yīng)的純度94%以上的 雙環(huán)戊二烯的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的以石油裂解的C5餾分為原料，生產(chǎn)高純度雙環(huán)戊二烯的方法，包 括如下步驟
(1) 二聚反應(yīng)將石油裂解C5餾分引入二聚反應(yīng)器，其中的環(huán)戊二烯發(fā) 生二聚反應(yīng)，生成雙環(huán)戊二烯DCPD，環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率達85%以上；
(2) 脫除輕組分將步驟1)得到的二聚反應(yīng)產(chǎn)物引入粗分塔，由塔頂?shù)?br> 到含異戊二烯、戊烷、戊烯的物料，作為粗異戊二烯產(chǎn)品送出界區(qū)，由塔
釜得到包含環(huán)戊二烯、間戊二烯、碳六、雙環(huán)戊二烯、膠質(zhì)的物料；(3)精制將粗分塔的塔釜物料送入間戊二烯塔，由塔頂采出主要包括間 戊二烯、環(huán)戊二烯的物料，作為間戊二烯產(chǎn)品送出界區(qū)；由塔釜得到主要包括 碳六、膠質(zhì)和雙環(huán)戊二烯的物料，由塔釜得到的物料送入雙環(huán)戊二烯塔進一步
精制，由所述的雙環(huán)戊二烯塔的塔釜側(cè)線采出純度大于94。/。的DCPD產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法中，所述的膠質(zhì)為高分子的聚合物和焦油。 在本發(fā)明的方法中，所述的異戊二烯抽提裝置可以采用現(xiàn)有碳五分離流程
中的萃取精餾、脫重、精制步驟，將所述的粗異戊二烯產(chǎn)品精制，得到化學級
或聚合級的異戊二烯產(chǎn)品。 在本發(fā)明的方法中，
優(yōu)選的，在所述的步驟(1)中，所述的二聚反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，內(nèi)裝有
折流擋板，反應(yīng)條件為壓力0.8 1.6MPa，溫度60 120。C。
優(yōu)選的，在所述的步驟(2)中，所述的粗分塔為反應(yīng)精餾塔，環(huán)戊二烯在
塔內(nèi)繼續(xù)發(fā)生二聚反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯；更優(yōu)選，理論板數(shù)為50 70，操作溫
度45 105。C，操作壓力0.1 0.3MPa，回流比4 8。
在所述的步驟(2)中，所述的粗異戊二烯產(chǎn)品純度在40%以上，可作為異
戊二烯抽提裝置的原料，進一步精制。
在所述的步驟(3)中，所述的間戊二烯產(chǎn)品純度在70%以上，所述的間戊
二烯塔的操作條件為理論塔板數(shù)為20 30，塔頂溫度為10 20°C，塔頂壓力
0.03 0.05Mpa。本發(fā)明的方法得到的間戊二烯產(chǎn)品，可作為精細化工生產(chǎn)的原料。
所述的雙環(huán)戊二烯塔的理論塔板數(shù)為15 25，塔頂操作壓力0.005 0.015MPa，塔頂操作溫度40 50。C。本發(fā)明的方法得到的雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品的純 度在94%以上，可作為生產(chǎn)高品質(zhì)樹脂的原料。
本發(fā)明提出的生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法具有以下特點 O)通過本發(fā)明的方法得到的雙環(huán)戊二烯純度在94%以上，可作為生產(chǎn)高品質(zhì)樹脂的原料，產(chǎn)品附加值高；
(2) 本發(fā)明的生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法中只有一次反應(yīng)發(fā)生，流程簡單，設(shè) 備投資小，易操作；
(3) 本發(fā)明的生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法中，所述的粗分塔采用反應(yīng)精餾技
術(shù)，環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化率高，可相應(yīng)縮短C5物料在二聚反應(yīng)器的停留時 間，減小二聚反應(yīng)器體積；
(4) 本發(fā)明的生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法中，沒有催化劑的加入，產(chǎn)品質(zhì)量和 產(chǎn)量容易得到保證；
(5) 在本發(fā)明的方法中，C5餾分經(jīng)二聚反應(yīng)后，通過反應(yīng)精餾和普通精 餾進行分離得到產(chǎn)品，對C5餾分原料中各組分的含量沒有要求，對 原料的適用性強。


圖1是本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯制備方法的流程示意圖。 符號說明
1 二聚反應(yīng)器；2粗分塔；3間戊二烯塔；4雙環(huán)戊二烯塔；5 C5原料；6 粗異戊二烯；7間戊二烯；8輕組分；9雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品；10重組分。
具體實施例方式
下面參考圖l進一步解釋本發(fā)明的方法，但本發(fā)明不局限于此。
本發(fā)明的雙環(huán)戊二烯的制備方法，包括以下步驟 (1) 二聚反應(yīng)來自石油裂解的C5餾分組成為碳四1.1%,戊烷12%，
戊烯24.3%，炔烴0.2%，異戊二烯25%，環(huán)戊二烯20.1%，間戊二烯16.3%,
碳六1%。 C5餾分進預熱后入二聚反應(yīng)器，反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，反應(yīng)條件為
反應(yīng)溫度卯。C、壓力1.2MPa，環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為85%，反應(yīng)產(chǎn)物中環(huán)戊二烯的濃度為3%。
(2) 粗分反應(yīng)產(chǎn)物進入粗分塔，理論塔板數(shù)為60，操作條件為塔頂溫
度52。C，塔釜溫度9(TC，塔頂壓力0.2MPa，回流比6.6。在此，環(huán)戊二烯繼續(xù) 反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯，轉(zhuǎn)化率為50%。塔頂采出粗異戊二烯，其組成為碳四 1.8%,異戊二烯40.8%，間戊二烯4.1%,環(huán)戊二烯0.9%，戊烷19.3%，戊烯 等33.1%。塔釜物料進入后面的間戊二烯塔。
(3) 精制來自粗分塔釜的物料進入間戊二烯塔，理論塔板數(shù)為25，操作 條件為塔頂溫度15t:，塔釜溫度10(TC，塔頂壓力0.04MPa，回流比l。塔頂 采出間戊二烯產(chǎn)品，組成為間戊二烯72%，環(huán)戊二烯0.9%，戊烷2.4%，戊 烯等24.7%。間戊二烯塔釜物料送往雙環(huán)戊二烯塔，理論塔板數(shù)為20，操作條 件為塔頂溫度47'C，塔釜溫度116t:，塔頂壓力0.01MPa。從19塊塔板采出 液相雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品，組成為雙環(huán)戊二烯94.5%，膠質(zhì)5.5%。
權(quán)利要求
1、一種由碳五餾分生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法，包括如下步驟(1)二聚反應(yīng)將石油裂解C5餾分引入二聚反應(yīng)器，其中的環(huán)戊二烯發(fā)生二聚反應(yīng)，生成雙環(huán)戊二烯DCPD，環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率達85％以上；(2)脫除輕組分將步驟1)得到的二聚反應(yīng)產(chǎn)物引入粗分塔，由塔頂?shù)玫胶愇於?、戊烷、戊烯的物料，作為粗異戊二烯產(chǎn)品送出界區(qū)，由塔釜得到包含雙環(huán)戊二烯、間戊二烯、環(huán)戊二烯、碳六、膠質(zhì)的物料；(3)精制將粗分塔的塔釜物料送入間戊二烯塔，由塔頂采出包括間戊二烯、環(huán)戊二烯的物料，作為間戊二烯產(chǎn)品送出界區(qū)；由塔釜得到包括碳六、膠質(zhì)和雙環(huán)戊二烯的物料，由塔釜得到的物料送入雙環(huán)戊二烯塔進一步精制，由所述的雙環(huán)戊二烯塔的塔釜側(cè)線采出純度大于94％的DCPD產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于在所述的步驟(1) 中，所述的二聚反應(yīng)器為管式反應(yīng)器，內(nèi)裝有折流擋板，反應(yīng)條件為壓力0.8 1.6MPa，溫度60 120。C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于在所述的步驟(2) 中，所述的粗分塔為反應(yīng)精餾塔，環(huán)戊二烯在塔內(nèi)繼續(xù)發(fā)生二聚反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于所述的粗分塔 的理論板數(shù)為50 70，操作溫度45 105°C ，操作壓力0.1 0.3MPa，回流比4 8。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于在所述的步驟 (2)中，所述的粗異戊二烯產(chǎn)品純度大于40%，將其引入異戊二烯抽提裝置進行精制。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于在所述的步驟 (3)中，所述的間戊二烯產(chǎn)品純度大于70%，所述的間戊二烯塔的操作條件為理論塔板數(shù)為20 30，塔頂溫度為10 20°C，塔頂壓力0.03 0.05MPa。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于所述的雙環(huán)戊二烯塔的理論塔板數(shù)為15 25，塔頂操作壓力0.005 0.015MPa，塔頂操作溫 度40 50。C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由碳五餾分生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯的方法。該方法包括將石油裂解C5餾分引入二聚反應(yīng)器，使其中的環(huán)戊二烯反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯；將二聚反應(yīng)產(chǎn)物引入粗分塔；將粗分塔的塔釜物料送入間戊二烯塔，由塔釜得到包括碳六、膠質(zhì)和雙環(huán)戊二烯的物料，再將由塔釜得到的物料送入雙環(huán)戊二烯塔進一步精制，由所述的雙環(huán)戊二烯塔的塔釜側(cè)線采出純度大于94％的DCPD產(chǎn)品。本發(fā)明的方法解決了現(xiàn)有的較高純度DCPD制備技術(shù)中存在的流程復雜、反應(yīng)過程較多、設(shè)備投資大的問題，僅需一次反應(yīng)，即可得到雙環(huán)戊二烯。
文檔編號C07C13/61GK101450886SQ20071017891
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者劉智信, 李東風, 程建民, 良 過 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院