專利名稱：橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方法及其裝置。
背景技術(shù)：
環(huán)戊二烯經(jīng)過聚合生成雙環(huán)戊二烯。雙環(huán)戊二烯有二個(gè)同分異構(gòu) 體橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯和掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯，結(jié)構(gòu)式如下
橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯
V V
掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯
工業(yè)上用途較廣的是橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯，希望其中掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯 的含量越低越好。但二者是同分異構(gòu)體， 一般在環(huán)戊二烯聚合生成雙環(huán)戊 二烯的過程中，同時(shí)生成掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯是很難避免的。
在已有技術(shù)中，中國專利CN1850748公開了一種由碳九碳十餾份制取 雙環(huán)戊二烯的方法，將碳九碳十餾份進(jìn)行裂解，裂解生成的氣相物料進(jìn)行 精餾，塔頂?shù)玫江h(huán)戊二烯物料，精餾段溫度為60 8(TC處側(cè)線得粗甲基環(huán) 戊二烯物料；環(huán)戊二烯物料進(jìn)行二聚反應(yīng)得雙環(huán)戊二烯，反應(yīng)溫度為45 130°C，壓力為表壓0 0. 2MPa。所生成的產(chǎn)物雙環(huán)戊二烯是橋環(huán)式雙環(huán) 戊二烯和掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯的混合物。
中國專利CN1292370公開了一種高純度橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方 法，其步驟是將高純度環(huán)戊二烯依次進(jìn)入二聚預(yù)聚器和二聚器中進(jìn)行低溫 聚合反應(yīng)得到聚合產(chǎn)物雙環(huán)戊二烯，先經(jīng)過汽提塔提純，然后送入精餾塔 進(jìn)行真空精餾，再經(jīng)精餾塔冷凝器冷凝后得到高純度橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯。 其工藝過程不是在聚合反應(yīng)時(shí)控制全部生成橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯，而是在后分離過程中將橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯和掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯分離。這樣既浪費(fèi)了 原料環(huán)戊二烯，生成了不希望的掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯，又要經(jīng)過汽提塔提純、 精餾塔真空精餾、再經(jīng)精餾塔冷凝器冷凝，需要耗費(fèi)大量的蒸汽、水、電， 增加了能源消耗。
日本專利特開平8-193038公開了一種高純度雙環(huán)戊二烯的制備方法， 該專利采用從石油裂解的C5副液，含有約12. 8%的環(huán)戊二烯和約7.0% 的雙環(huán)戊二烯作為原料，先經(jīng)低溫二聚得到雙環(huán)戊二烯，聚合溫度是30 40°C，再經(jīng)常壓蒸餾以及多次精餾后得99. 5%純度的混合型雙環(huán)戊二烯。
但該專利制備的是混合型雙環(huán)戊二烯，未能將橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯和掛環(huán)式 雙環(huán)戊二烯區(qū)分開來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方法，以及用于制 備橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷。
以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案
一種橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方法，包括如下步驟
原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反應(yīng)器，加熱至20 45。C引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合 過程中采取強(qiáng)制物料循環(huán)，聚合反應(yīng)時(shí)間為3-24小時(shí)，反應(yīng)完畢后得到所 述橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯。
強(qiáng)制物料循環(huán)方式每小時(shí)的循環(huán)量為物料總量的3-10倍。
為了保證反應(yīng)器內(nèi)聚合溫度均勻，作為優(yōu)選方案，聚合反應(yīng)器內(nèi)部可 以裝有加熱和冷卻二組盤管，外部有冷卻夾套。原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反 應(yīng)器后，先往加熱盤管中通熱水加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)后，關(guān)閉熱水盤管， 然后往冷卻盤管中通冷卻水保持聚合溫度恒定。
加熱盤管中的熱水可以采用裝置換熱器排出的余熱熱水，加熱溫度為 40 65°C。冷卻盤管中冷卻水的溫度為5 30°C。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是公開一種用于制備橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的裝置， 其包括釜體、夾套和攪拌裝置，其特征在于，釜體還串聯(lián)有強(qiáng)制循環(huán)裝置， 所述強(qiáng)制循環(huán)裝置包括強(qiáng)制循環(huán)泵和導(dǎo)流管，強(qiáng)制循環(huán)泵通過導(dǎo)流管與釜 體相連。
為了提高循環(huán)效率，導(dǎo)流管的一端與釜頂相連，另一端與釜底相連。
強(qiáng)制循環(huán)裝置中還可以包括流量計(jì)和閥門，流量計(jì)和閥門通過導(dǎo)流管 和強(qiáng)制循環(huán)泵相連。通過流量計(jì)和閥門控制物料循環(huán)的速度?？梢苑謩e在 靠近釜底和釜頂處各安裝一個(gè)閥門，便于更好的控制物料循環(huán)。
作為優(yōu)選方案，聚合反應(yīng)器的釜體內(nèi)部還可以裝有加熱盤管和冷卻盤 管。盤管蛇形盤繞于釜體內(nèi)部。盤管的盤繞圈數(shù)根據(jù)釜體的長徑比可做調(diào) 整，例如1.5 2.5圈。加熱盤管的熱水入水口位于釜體側(cè)邊上方，熱水出 水口位于釜體側(cè)邊中部偏上；冷卻盤管的冷水入水口位于釜體側(cè)邊中部偏 下，冷水出水口位于釜體側(cè)邊下部。
申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在聚合反應(yīng)中采取強(qiáng)制物料循環(huán)方式，可保持聚合器內(nèi) 聚合溫度均勻，物料緩慢穩(wěn)定的反應(yīng)，在上述反應(yīng)條件下，聚合反應(yīng)基本 不會(huì)生成掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯，得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物中橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯含 量達(dá)到99°/。以上。
由于采用裝置換熱器排除的余熱熱水，實(shí)現(xiàn)了熱能綜合利用，節(jié)約能 源。而采用的冷卻和加熱溫度差別較小，使整個(gè)聚合過程的能耗降低，節(jié) 約能源。


圖1為本發(fā)明裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的裝置進(jìn)一步加以說明。本發(fā)明提供的裝置，其包括釜體l、夾套2和攪拌裝置3，攪拌裝置包 括攪拌槳、連接軸和電機(jī)，均可采用常規(guī)設(shè)備；
釜體還串聯(lián)有強(qiáng)制循環(huán)裝置，所述強(qiáng)制循環(huán)裝置包括強(qiáng)制循環(huán)泵4和 導(dǎo)流管5，強(qiáng)制循環(huán)泵通過導(dǎo)流管與釜體相連。為了提高循環(huán)效率，導(dǎo)流管 5的一端與釜頂相連，另一端與釜底相連。
強(qiáng)制循環(huán)裝置中還包括流量計(jì)6和閥門7,流量計(jì)6和閥門7通過導(dǎo)流 管5和強(qiáng)制循環(huán)泵4相連。分別在靠近釜底和釜頂處各安裝一個(gè)閥門，便 于更好的控制物料循環(huán)。
作為優(yōu)選方案，聚合反應(yīng)器的釜體1內(nèi)部還可以裝有加熱盤管8和冷 卻盤管9。盤管蛇形盤繞于釜體內(nèi)部，盤管的盤繞圈數(shù)為1.5圈。加熱盤管 8的熱水入水口 801位于釜體1側(cè)邊上方，熱水出水口 802位于釜體1側(cè)邊 中部偏上；冷卻盤管9的冷水入水口卯1位于釜體1側(cè)邊中部偏下，冷水 出水口 902位于釜體1側(cè)邊下部。
實(shí)施例1
采用圖l所示的裝置。
聚合反應(yīng)器為IO立方米，內(nèi)部裝有加熱和冷卻二組盤管，管徑45MM。 外部有冷卻夾套。熱水、冷卻水入口分別裝有調(diào)節(jié)閥，用DCS自動(dòng)控制加 熱和冷卻溫度。
原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反應(yīng)器，開通加熱水引發(fā)聚合反應(yīng)，所用熱水 是利用裝置換熱器排出的余熱熱水，加熱溫度為50-55r。實(shí)現(xiàn)了熱量綜合 利用，節(jié)約能源。
聚合反應(yīng)被引發(fā)后，聚合反應(yīng)器內(nèi)溫度上升，說明聚合反應(yīng)已經(jīng)開始， 立即關(guān)閉熱水，開通冷卻水保持聚合溫度恒定，冷卻水溫度為15°C。由于 采用的冷卻和加熱溫度差別較小，整個(gè)聚合過程的能耗較低，節(jié)約能源。
聚合反應(yīng)過程中采取強(qiáng)制物料循環(huán)方式，每小時(shí)循環(huán)量為物料總量的7倍，以保證反應(yīng)器內(nèi)聚合溫度均勻。控制聚合溫度為35土2-C,聚合反應(yīng)時(shí) 間為18小時(shí)。
反應(yīng)完畢，反應(yīng)產(chǎn)物打入成品罐，取樣用氣相色譜分析其中的橋環(huán)式 雙環(huán)戊二烯含量為99.20 %，掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯含量0.30%。
實(shí)施例2
聚合設(shè)備同實(shí)施例一。原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反應(yīng)器，開通加熱水引 發(fā)聚合反應(yīng)，所用熱水是利用裝置換熱器排出的余熱熱水，加熱溫度為 50-55°C。聚合反應(yīng)被引發(fā)后，聚合反應(yīng)器內(nèi)溫度上升，說明聚合反應(yīng)已經(jīng) 開始，立即關(guān)閉熱水，開通冷卻水保持聚合溫度恒定，冷卻水溫度為12°C。 由于采用的冷卻和加熱溫度差別較小，整個(gè)聚合過程的能耗較低，節(jié)約能 源。
聚合反應(yīng)過程中采取強(qiáng)制物料循環(huán)方式，每小時(shí)循環(huán)量為物料總量的 10倍，以保證反應(yīng)器內(nèi)聚合溫度均勻。控制聚合溫度為32±2aC，聚合反 應(yīng)時(shí)間為28小時(shí)。
反應(yīng)完畢，反應(yīng)產(chǎn)物打入成品罐，取樣用氣相色譜分析其中的橋環(huán)式 雙環(huán)戊二烯含量，為99.50%。掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯含量0.17%。
權(quán)利要求
1.橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反應(yīng)器，加熱至20～45℃引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合過程中采取強(qiáng)制物料循環(huán)，聚合反應(yīng)時(shí)間為3-24小時(shí)，反應(yīng)完畢后得到所述橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)制物料循環(huán)方式 每小時(shí)的循環(huán)量為物料總量的3-10倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，聚合反應(yīng)器內(nèi)部裝 有加熱和冷卻二組盤管，外部有冷卻夾套，原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反應(yīng)器 后，先往加熱盤管中通熱水加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)后，關(guān)閉熱水盤管，然后 往冷卻盤管中通冷卻水保持聚合溫度恒定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，加熱盤管中的熱水溫度 為40 65°C ，冷卻盤管中冷卻水的溫度為5 30°C 。
5. 用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述方法的裝置，包括釜體(1)、 冷卻夾套(2)和攪拌裝置(3)，其特征在于，釜體還串聯(lián)有強(qiáng)制循環(huán)裝置， 所述強(qiáng)制循環(huán)裝置包括強(qiáng)制循環(huán)泵(4)和導(dǎo)流管(5)，強(qiáng)制循環(huán)泵(4) 通過導(dǎo)流管(5)與釜體(1)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，導(dǎo)流管(5)的一端與 釜頂相連，另一端與釜底相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，強(qiáng)制循環(huán)裝置中還包括 流量計(jì)(6)和閥門(7)，流量計(jì)(6)和閥門(7)通過導(dǎo)流管(5)和強(qiáng) 制循環(huán)泵(4)相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5 7任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，釜體(1)內(nèi) 部還可以裝有加熱盤管(8)和冷卻盤管(9)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，加熱盤管(8)的熱水入水口 (801)位于釜體(1)側(cè)邊上方，熱水出水口 (802)位于釜體(1) 側(cè)邊中部偏上；冷卻盤管(9)的冷水入水口 (901)位于釜體(1)側(cè)邊中 部偏下，冷水出水口 (902)位于釜體(1)側(cè)邊下部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯的制備方法及其裝置，所述方法包括如下步驟原料環(huán)戊二烯進(jìn)入聚合反應(yīng)器，加熱至20～45℃引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合過程中采取強(qiáng)制物料循環(huán)，聚合反應(yīng)時(shí)間為3-24小時(shí)，反應(yīng)完畢后得到所述橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯。本發(fā)明在聚合反應(yīng)器的釜體串聯(lián)強(qiáng)制循環(huán)裝置，所述強(qiáng)制循環(huán)裝置包括強(qiáng)制循環(huán)泵和導(dǎo)流管，強(qiáng)制循環(huán)泵通過導(dǎo)流管與釜體相連。在聚合反應(yīng)中采取強(qiáng)制物料循環(huán)方式，可保持聚合器內(nèi)聚合溫度均勻，物料緩慢穩(wěn)定的反應(yīng)，在上述反應(yīng)條件下，聚合反應(yīng)基本不會(huì)生成掛環(huán)式雙環(huán)戊二烯，得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物中橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯含量達(dá)到99％以上。
文檔編號(hào)C07C13/61GK101643382SQ20091005472
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者于景東, 崔衛(wèi)明, 張志華, 趙新來 申請(qǐng)人:淄博齊魯乙烯魯華化工有限公司