一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)，包括吹脫塔、一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器。吹脫塔底部設(shè)有氮?dú)廨斎肟?、雙環(huán)戊二烯輸出口，其頂部設(shè)有含硫醇的雙環(huán)戊二烯輸入口、混合氣體輸出口；混合氣體輸出口連有蒸汽滲透膜組件，該蒸汽滲透膜組件頂部設(shè)有循環(huán)氮?dú)饬鞒隹?，其底部設(shè)有富集的含硫化合物氣體出口，該富集的含硫化合物氣體出口與一級(jí)冷凝器相連；一級(jí)冷凝器底部與二級(jí)冷凝器相連，其頂部連有深度冷凝器；二級(jí)冷凝器底部設(shè)有雙環(huán)戊二烯固體排放口，其側(cè)壁設(shè)有含硫有機(jī)物液體排放口；深度冷凝器側(cè)壁設(shè)有低碳的含硫化合物液體排放口，其頂部設(shè)有氣體排放口；循環(huán)氮?dú)饬鞒隹谂c氣體排放口均與氮?dú)廨斎肟谙噙B。本實(shí)用新型可有效提高產(chǎn)品純度。
【專利說明】—種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化工產(chǎn)品純化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]雙環(huán)戊二烯，英文簡(jiǎn)稱DCPD，沸點(diǎn)170°C (分解)，凝固點(diǎn)31.5°C，是一種重要的化工原料。高純度的雙環(huán)戊二烯可用于生產(chǎn)石油樹脂、改性不飽和聚酯、三元乙丙橡膠及聚環(huán)戊二烯等，也可作為農(nóng)藥、香料、環(huán)氧樹脂固化劑、潤(rùn)滑油添加劑、阻燃劑、金剛烷、戊二醛、戊二醇、葵二酸、三環(huán)癸烯醇等化工產(chǎn)品的原料。雙環(huán)戊二烯主要來源于乙烯裂解副產(chǎn)，在裂解副產(chǎn)C5餾分中，雙環(huán)戊二烯含量約為15%，且通過精餾過程在塔頂?shù)玫降碾p環(huán)戊二烯中通常含有C1-C4的硫醇和羰基硫(COS)。
[0003]由于雙環(huán)戊二烯密度與水很接近，煉油廠常用的堿洗汽油脫硫醇流程無法被移植使用與雙環(huán)戊二烯脫硫，而其它常見脫硫方法針對(duì)雙環(huán)戊二烯脫硫這一過程的效果也不理想，根據(jù)粗雙環(huán)戊二烯氣體中各物質(zhì)的物性參數(shù)分析，可以被用于該過程的常見工藝方法有:①吹脫+冷凍法(冷凝法)；②吹脫+吸收法；③吹脫-吸附法；④直接液相吸附法。然而①冷凍法一般需要深冷，能耗較高，此外雙環(huán)戊二烯在室溫下將發(fā)生凝固，阻礙脫硫過程的進(jìn)行；②循環(huán)吹脫-吸收法則可能存在氣相循環(huán)時(shí)夾帶的吸收劑對(duì)雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品的二次污染的問題；③吹脫-吸附法最主要的問題是如果高溫時(shí)吸附劑吸收能力差而吸附溫度低于31.5°C時(shí)，雙環(huán)戊二烯就會(huì)冷凝析出，會(huì)逐漸堵塞吸附柱或吸附塔直接吸附法存在所用吸附劑選擇性問題。
[0004]蒸氣滲透膜法回收有機(jī)蒸氣是20世紀(jì)90年代興起的新型膜分離技術(shù)，1989年德國(guó)設(shè)計(jì)并投入運(yùn)行了世界上第一套工業(yè)規(guī)模的蒸氣滲透裝置，現(xiàn)在已被許多國(guó)家研究并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。蒸汽滲透膜分離過程應(yīng)用于廢氣中有機(jī)物回收，廢水中有機(jī)溶劑回收等領(lǐng)域，并在有機(jī)物脫水、有機(jī)物分離等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用市場(chǎng)。近十年來，蒸汽滲透技術(shù)工業(yè)化步伐很快，市場(chǎng)占有率以每年59TlO%的速度增長(zhǎng)。該方法基于膜對(duì)氣體(或蒸汽)的滲透性，利用一定壓力差下混合氣體中各組分在膜中具有不同的滲透速率而實(shí)現(xiàn)分離。氣體或蒸汽分子首先被吸附并溶解于膜與料氣接觸的表面，然后借助濃度梯度在膜中擴(kuò)散，最后從膜的另一側(cè)解吸出來。蒸氣滲透膜可以分為玻璃態(tài)聚合物膜和橡膠態(tài)聚合物膜，前者優(yōu)先透過相對(duì)分子量小的分子(氫氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳、甲烷?，適用于不可凝性混合氣體分離；后者優(yōu)先滲透相對(duì)分子量較大或者沸點(diǎn)高易冷凝的分子(甲醇，乙醇、二甲醚，甲酸甲酯、乙酸、丙酮、丁烷、戊烷、硫醇、硫醚等)，特別適用于有機(jī)蒸氣和不可凝性氣體分離。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的雙環(huán)戊二烯與國(guó)外同類產(chǎn)品相比純度低，生產(chǎn)針對(duì)性差，下游產(chǎn)品附加值低，缺少核心競(jìng)爭(zhēng)力。只有進(jìn)一步提純雙環(huán)戊二烯，才能提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因而，一種脫除其中的硫化物的工藝是提高雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益的迫切需要。
實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種有效提高產(chǎn)品純度的雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)。
[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型所述的一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)，包括吹脫塔、一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器，其特征在于:所述吹脫塔的底部分別設(shè)有氮?dú)廨斎肟?、雙環(huán)戊二烯輸出口，其頂部分別設(shè)有含硫醇的雙環(huán)戊二烯輸入口、混合氣體輸出口 ；所述混合氣體輸出口通過管道I連有蒸汽滲透膜組件，該蒸汽滲透膜組件的頂部設(shè)有循環(huán)氮?dú)饬鞒隹冢涞撞吭O(shè)有富集的含硫化合物氣體出口，該富集的含硫化合物氣體出口經(jīng)真空泵與所述一級(jí)冷凝器相連；所述一級(jí)冷凝器的底部與所述二級(jí)冷凝器相連，其頂部連有深度冷凝器；所述二級(jí)冷凝器的底部設(shè)有雙環(huán)戊二烯固體排放口，其側(cè)壁設(shè)有含硫有機(jī)物液體排放口 ；所述深度冷凝器的側(cè)壁設(shè)有低碳的含硫化合物液體排放口，其頂部設(shè)有氣體排放口 ；所述循環(huán)氮?dú)饬鞒隹谂c所述氣體排放口分別通過管道II與所述氮?dú)廨斎肟谙噙B。
[0008]所述蒸汽滲透膜組件中的蒸汽滲透膜是指橡膠態(tài)聚合物膜。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、本實(shí)用新型采用吹脫-蒸汽滲透膜相結(jié)合的方式進(jìn)行分離，不僅能實(shí)現(xiàn)粗雙環(huán)戊二烯的脫硫，也能夠從粗雙環(huán)戊二烯中中脫除二氧化碳、低分子量烴醇酸醛酮酯類等雜質(zhì)，從而達(dá)到提高雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品純度的目的，使其符合一些下游產(chǎn)業(yè)對(duì)雙環(huán)戊二烯純度的要求。
[0011]2、本實(shí)用新型工作溫度較低，DCro幾乎沒有損失；同時(shí)滲透汽化膜分離后的氮?dú)饬髦械奈⒘緿CPD也可通過簡(jiǎn)單冷凝得到回收，整個(gè)過程安全，不產(chǎn)生二次污染，幾乎不需要消耗熱能。
[0012]3、本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的吸附法和冷凝法相比，具有高效、節(jié)能、操作簡(jiǎn)單和不產(chǎn)生二次污染并能回收有機(jī)溶劑等優(yōu)點(diǎn)。
[0013]4、本實(shí)用新型投入小、易于實(shí)施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1為實(shí)用新型的工藝流程圖。
[0016]圖中:I一吹脫塔2—一級(jí)冷凝器3—二級(jí)冷凝器4一蒸汽滲透膜組件5—真空泵 6—深度冷凝器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)，包括吹脫塔1、一級(jí)冷凝器2、二級(jí)冷凝器3。
[0018]吹脫塔I的底部分別設(shè)有氮?dú)廨斎肟?、雙環(huán)戊二烯輸出口，其頂部分別設(shè)有含硫醇的雙環(huán)戊二烯輸入口、混合氣體輸出口 ；混合氣體輸出口通過管道I連有蒸汽滲透膜組件4，該蒸汽滲透膜組件4的頂部設(shè)有循環(huán)氮?dú)饬鞒隹冢涞撞吭O(shè)有富集的含硫化合物氣體出口，該富集的含硫化合物氣體出口經(jīng)真空泵5與一級(jí)冷凝器2相連；一級(jí)冷凝器2的底部與二級(jí)冷凝器3相連，其頂部連有深度冷凝器6 ;二級(jí)冷凝器3的底部設(shè)有雙環(huán)戊二烯固體排放口，其側(cè)壁設(shè)有含硫有機(jī)物液體排放口 ；深度冷凝器6的側(cè)壁設(shè)有低碳的含硫化合物液體排放口，其頂部設(shè)有氣體排放口 ；循環(huán)氮?dú)饬鞒隹谂c氣體排放口分別通過管道II與氮?dú)廨斎肟谙噙B。[0019]其中:蒸汽滲透膜組件4中的蒸汽滲透膜是指橡膠態(tài)聚合物膜，該橡膠態(tài)聚合物膜是指高分子聚合物形成的絲徑為0.05、.1mm的中空管束經(jīng)編制而成的聚合物膜。
[0020]該雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)的應(yīng)用方法，包括以下步驟:
[0021]⑴將升溫至8(T90°C的原料粗雙環(huán)戊二烯液體通過含硫醇的雙環(huán)戊二烯輸入口輸入至吹脫塔1，同時(shí)，將3(T40°C的純凈氮?dú)饬饕?8~20米/秒的流速通過氮?dú)廨斎肟谳斎耄创蛛p環(huán)戊二烯液體與純凈氮?dú)饬鞯捏w積比為1:280-310、在常壓下進(jìn)行吹脫，分別得到純度為99.80^99.85%的雙環(huán)戊二烯和含硫有機(jī)化合物；純度為99.80^99.85%的雙環(huán)戊二烯烴雙環(huán)戊二烯輸出口收集；含硫有機(jī)化合物中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.98.5%的雙環(huán)戊二烯。
[0022]⑵含硫有機(jī)化合物物隨氮?dú)饬鹘?jīng)混合氣體輸出口流出吹脫塔I進(jìn)入蒸汽滲透膜組件4 ;同時(shí)，通過真空泵5在30mmHG條件下對(duì)蒸汽滲透膜組件4的底部進(jìn)行抽真空；混合氣體輸出口流出的氣體流動(dòng)方向平行于蒸汽滲透膜組件4中的蒸汽滲透膜，通過蒸汽滲透膜組件4中的蒸汽滲透膜的選擇性，分別得到純凈氮?dú)釧和富集了含硫有機(jī)化合物氣流兩部分；純凈氮?dú)釧由循環(huán)氮?dú)饬鞒隹诮?jīng)管道II進(jìn)入氮?dú)廨斎肟诠┭h(huán)使用。
[0023]⑶富集了含硫有機(jī)化合物氣流經(jīng)真空泵5流向一級(jí)冷凝器2，在常壓、溫度為3(T40°C的條件下冷凝，分別得到液體和不凝氣體；不凝氣體是指氮?dú)夂秃剂繛?.1%的低碳含硫化合物。
[0024]⑷液體流入二級(jí)冷凝器3，并于二級(jí)冷凝器3內(nèi)在常壓、溫度為25~35°C的條件下冷凝，分別得到純度為99.80-99.85%的雙環(huán)戊二烯固體與含硫有機(jī)物液體；雙環(huán)戊二烯固體經(jīng)雙環(huán)戊二烯固體排放口排出回收；含硫有機(jī)物液體由含硫有機(jī)物液體排放口排出。
[0025](5)不凝氣體進(jìn)入深度冷凝器6在常壓、溫度為_25'35°C的條件下冷凝，分別得到含碳量為0.1%的低碳含硫化合物液體和純凈氮?dú)釨 ;含碳量為0.1%的低碳含硫化合物液體經(jīng)低碳的含硫化合物液體排放口排出；純凈氮?dú)釨由氣體排放口經(jīng)管道II進(jìn)入氮?dú)廨斎肟诠┭h(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)，包括吹脫塔(I)、一級(jí)冷凝器(2)、二級(jí)冷凝器(3)，其特征在于:所述吹脫塔(I)的底部分別設(shè)有氮?dú)廨斎肟凇㈦p環(huán)戊二烯輸出口，其頂部分別設(shè)有含硫醇的雙環(huán)戊二烯輸入口、混合氣體輸出口 ；所述混合氣體輸出口通過管道I連有蒸汽滲透膜組件(4)，該蒸汽滲透膜組件(4)的頂部設(shè)有循環(huán)氮?dú)饬鞒隹?，其底部設(shè)有富集的含硫化合物氣體出口，該富集的含硫化合物氣體出口經(jīng)真空泵(5)與所述一級(jí)冷凝器(2)相連；所述一級(jí)冷凝器(2)的底部與所述二級(jí)冷凝器(3)相連，其頂部連有深度冷凝器(6);所述二級(jí)冷凝器(3)的底部設(shè)有雙環(huán)戊二烯固體排放口，其側(cè)壁設(shè)有含硫有機(jī)物液體排放口 ；所述深度冷凝器(6)的側(cè)壁設(shè)有低碳的含硫化合物液體排放口，其頂部設(shè)有氣體排放口 ；所述循環(huán)氮?dú)饬鞒隹谂c所述氣體排放口分別通過管道II與所述氮?dú)廨斎肟谙噙B。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)戊二烯的脫硫精制系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽滲透膜組件(4)中的蒸汽滲透膜是指橡膠態(tài)聚合物膜。
【文檔編號(hào)】C07C7/144GK203530173SQ201320688547
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】陳明衍, 孫津生, 陳來鎖, 郭長(zhǎng)寧, 白巖, 王弘, 高紅, 葛詳, 王少靜, 唐錦文 申請(qǐng)人:蘭州寰球工程公司