本發(fā)明提供了一種從碳五副產(chǎn)餾分中分離戊烯-1的方法，特別涉及一種醚化反應(yīng)、共沸精餾與常規(guī)精餾相結(jié)合生產(chǎn)戊烯-1的工藝方法。
背景技術(shù)：
：石油裂解制乙烯的過程中副產(chǎn)出相當(dāng)數(shù)量的碳五餾分，其量約為乙烯產(chǎn)量的10％，對碳五餾分的綜合利用是提高乙烯生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。目前碳五餾分的綜合利用主要是對碳五餾分進(jìn)行分離得到價值較高的間戊二烯、異戊二烯和雙環(huán)戊二烯等雙烯烴以及異戊烯產(chǎn)品。分離了雙烯烴以及異戊烯后剩余的碳五物料稱為抽余碳五，約占碳五餾分原料的10～15％。抽余碳五中各組分的沸點非常接近，分離困難，一般只作為燃料油或通過全加氫得到戊烷和異戊烷的混合物，附加值較低。而在抽余碳五物料中含有約30～40％的戊烯(包括戊烯-1和戊烯-2)，兩者均為應(yīng)用價值較高的精細(xì)化工中間體。戊烯的主要用途是作為功能性高分子材料的聚合單體，戊烯-1的低分子量齊聚物是優(yōu)良的燃料和潤滑油添加劑，還可以作為催化劑助劑用于多種反應(yīng)以及氧化生成1,2-戊二醇，并進(jìn)一步制備高效低毒、光譜活性殺菌劑丙環(huán)唑。目前國內(nèi)尚不能生產(chǎn)1,2-戊二醇，其原因就在于沒有原料戊烯-1的來源。此外，還可以通過碳架異構(gòu)和脫氫制備異戊烯和異戊二烯?，F(xiàn)有技術(shù)中，正戊烯有四種合成工藝，包括SASOL費－托合成反應(yīng)、正戊醇脫水、間戊二烯選擇加氫及直接從碳五原料中分離。如中國專利CN201310314884.3和CN201310314859.5，采用間戊二烯選擇加氫的方法，得到的產(chǎn)品為戊烯-1和戊烯-2的混合物，將兩者分離或通過雙鍵異構(gòu)化可以得到高純度的戊烯-1或戊烯-2。而費－托合成僅適用于煤化工；正戊醇脫水和間戊二烯選擇加氫工藝?yán)碚撋峡尚?，但是沒有文章和專利報道，也沒有工業(yè)應(yīng)用。因此直接從抽余碳五中分離得到戊烯-1，不僅利用了豐富而價廉的抽余碳五資源，更具有流程簡單，有很好的工業(yè)應(yīng)用價值，如中國專利ZL2007100396757和ZL2007100396742，采用精密精餾結(jié)合萃取精餾的方法，得到含量大于95％的的戊烯-1產(chǎn)品。。但由于碳五副產(chǎn)餾分中各組分之間沸點非常接近(輕重關(guān)鍵組分異戊烷和2-甲基丁烯-1與戊烯-1的沸點差均為2℃左右)，要得到高純度的戊烯-1產(chǎn)品，需要較大的理論塔板數(shù)、回流比和較高的劑油比，從而使得該工藝戊烯-1的收率不高，同時需要較大的能耗。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中利用碳五副產(chǎn)餾分分離制備高純度戊烯-1存在明顯的缺陷，即不能兼顧戊烯-1的收率與純度，要得到高純度的戊烯-1需要較大的能耗，且收率不高。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種從碳五副產(chǎn)餾分中分離戊烯-1的方法，利用異構(gòu)化反應(yīng)、共沸精餾與常規(guī)精餾相結(jié)合生產(chǎn)戊烯-1的工藝方法，不但可以獲得高純度的戊烯-1，且降低了分離能耗，提高了分離工藝的經(jīng)濟(jì)性。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種碳五副產(chǎn)餾分分離戊烯-1的方法，以碳五副產(chǎn)餾分為原料，進(jìn)行醚化反應(yīng)、共沸精餾與常規(guī)精餾相結(jié)合生產(chǎn)戊烯-1的工藝方法，主要解決了
背景技術(shù)：
中存在的戊烯-1與輕重關(guān)鍵組分異戊烷和2-甲基丁烯-1難以有效分離的問題。以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案：一種碳五副產(chǎn)餾分分離戊烯-1的方法，該方法包括：過程1：富含戊烯-1的碳五副產(chǎn)餾分與甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)，以脫除原料中難以分離的2-甲基-1-丁烯，催化劑為磺酸基陽離子交換樹脂，2-甲基-1-丁烯與甲醇反應(yīng)生成甲基叔戊基醚(TAME)，在醚化反應(yīng)中未反應(yīng)完的甲醇則用水萃取回收，反應(yīng)溫度為50～80℃，反應(yīng)壓力為0.3～1.0MPa，反應(yīng)時間為0.2～2.0h；過程2：由過程1得到的醚后產(chǎn)物送入精制塔進(jìn)行提純。操作壓力為常壓，塔釜溫度為40～50℃，塔頂溫度為28～32℃，回流比為10～20，塔頂?shù)酶缓煜?1的餾分產(chǎn)品，塔釜得含有甲基叔戊基醚(TAME)、戊烯-2物料等重組分；過程3：將過程2得到的塔頂餾份進(jìn)行共沸精餾，通過共沸精餾脫除異戊烷等輕組分，塔釜得到含量大于99％的戊烯-1產(chǎn)品，共沸劑與進(jìn)料中的異戊烷質(zhì)量比為1：0.5～1.5，操作壓力為常壓，塔釜溫度為30～40℃，塔頂溫度為16～22℃，回流比為8～15。上述過程1所述磺酸基陽離子交換樹脂型號最好為Amberlyst35和K2620中的一種；上述過程1所述磺酸基陽離子交換樹脂的質(zhì)量交換容量最好為4～5.5mmol/g；上述過程1反應(yīng)溫度最好為60～70℃，反應(yīng)壓力最好為0.5～0.7MPa，反應(yīng)時間最好為為0.5～1.0h；上述過程2所述塔釜溫度最好為42～45℃，塔頂溫度最好為29～31℃，回流比最好為15～18；上述過程3所述共沸劑最好為甲酸甲酯；上述過程3所述共沸劑與進(jìn)料中的異戊烷質(zhì)量比最好為1：1～1.2；上述過程3所述塔釜溫度最好為32～35℃，塔頂溫度最好為18～21℃，回流比最好為10～12。由于碳五副產(chǎn)餾分中各組分的沸點非常接近(輕重關(guān)鍵組分異戊烷和2-甲基丁烯-1與 戊烯-1的沸點差均為2℃左右)，物理方法和普通精餾很難得到高純度的戊烯-1，而萃取精餾工藝復(fù)雜、能耗高，目前僅停留在理論的可行性上。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，一般常見的共沸劑(如甲醇、丙酮等物質(zhì))易與大多數(shù)輕烴發(fā)生共沸而無法達(dá)到分離目的，只有選取特定的共沸劑，通過共沸精餾才能夠達(dá)到有效地分離。甲酸甲酯具有性能穩(wěn)定和毒性低的特點，它與異戊烷共沸，且共沸點最低(17℃)，共沸物易于分離，同時2-甲基丁烯-1與甲醇反應(yīng)生成的甲基叔戊基醚(TAME)與戊烯-1沸點差距較大，再通過普通的精餾很容易將甲基叔戊基醚(TAME)從物料中脫離出來，從而去除了原料中難以分離的2-甲基丁烯-1，本發(fā)明通過上述過程可以比較簡單地脫除2-甲基丁烯-1和異戊烷，可以獲得高純度的戊烯-1產(chǎn)品，因此采用本工藝具有提純精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、能耗低、操作穩(wěn)定、易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點。下面通過具體的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，分離戊烯-1過程中所述戊烯-1的收率定義為：附圖說明圖1為碳五副產(chǎn)餾分分離戊烯-1的工藝流程示意圖；具體實施方式實施例【1～10】實施例1～10的工藝流程見附圖1，原料W1為碳五分離過程中副產(chǎn)碳五餾分，主要是由碳五原料去除雙烯烴、異戊烯所得，其主要組成見表1。各實施例反應(yīng)器1，精餾塔2和精餾塔3的工藝操作條件別見表2、表3。采用氣相色譜法分別分析物料W5的組成，各物料中富集組分的含量以及結(jié)合各物料的流量計算戊烯-1收率，結(jié)果見表4。表1.組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)常壓沸點(℃)異戊烷(IPA)6.5227.251,4-戊二烯(PDE)1.6025.97戊烯-1(1-PE)21.0529.972-甲基-1-丁烯(2M1B)0.5631.16正戊烷(NPA)38.3936.07反式-戊烯-2(trans–2-PE)17.4836.35順式-戊烯-2(cis–2-PE)10.4836.942-甲基-2-丁烯(2M2B)3.9238.57表2.表3.表4.W5戊烯-1含量％戊烯-1收率％實施例199.193.9實施例299.295.5實施例399.595.0實施例499.495.2實施例599.395.4實施例699.695.0實施例799.395.1實施例899.395.4實施例999.295.8實施例1099.094.8當(dāng)前第1頁1 2 3