專利名稱：一種基于環(huán)戊二烯反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯的新型聚溫控流程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)戊二烯反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯過程中的聚溫控流程，特別涉及應(yīng)用反應(yīng)物本身冷量代替冷卻水以達(dá)到反應(yīng)釜所需溫度，節(jié)約能耗的新型聚溫控方法。
背景技術(shù)：
裂解碳五餾分是石油化工煉油裝置、催化裂化裝置以及重質(zhì)油裂解裝置裂解制乙烯過程中的副產(chǎn)物，是一種具有潛在價值的基本材料，其產(chǎn)量一般為乙烯產(chǎn)量的10% 20%。在碳五餾分的綜合利用中，最具有利用價值的是異戊二烯、間戊二烯和環(huán)戊二烯這三種烯烴，其含量約占總含量的45% 55%，以這些雙烯烴為原料可以生產(chǎn)多種石油化工和精細(xì)化工產(chǎn)品。從碳五餾分中分離環(huán)戊二烯(CPD)是碳五分離技術(shù)的重要組成部分，工業(yè)上均采用熱二聚法。碳五餾分中的雙烯烴均能發(fā)生自二聚和共二聚及多聚反應(yīng)，由于環(huán)戊二烯比其它雙烯烴的反應(yīng)活性高，室溫下就發(fā)生自二聚反應(yīng)，生成雙環(huán)戊二烯(DCPD)，因而成為主要的反應(yīng)。產(chǎn)物雙環(huán)戊二烯最大的用途是通過熱聚合或者催化聚合制備加氫高級石油樹脂，碳五石油樹脂由于具有耐酸、耐水、熔點(diǎn)低、粘性高的特點(diǎn)，可用作膠黏劑、涂料添加齊U、 合成橡膠添加劑等。除此之外，雙環(huán)戊二烯還可以用來制造不飽和聚酯以及合成金剛烷。 熱二聚反應(yīng)的工藝過程是把碳五餾分先在聚合釜中用不高于130°C的溫度加熱，使環(huán)戊二烯聚合成雙環(huán)戊二烯，然后從塔頂蒸出輕組分。塔底物進(jìn)入雙環(huán)戊二烯精制塔，精制后可得到含有80% 90%的雙環(huán)戊二烯。雙環(huán)戊二烯再經(jīng)過冷凝和精餾等工藝可得到純度為 95% 99%的雙環(huán)戊二烯。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到130°C時，雙環(huán)戊二烯的解聚增加，收率下降，副反應(yīng)增加，所以反應(yīng)溫度一般選在100 120°C。目前的熱二聚反應(yīng)流程中，溫度較低的原料環(huán)戊二烯首先需經(jīng)過預(yù)熱器加熱到一定溫度以后再送入一級熱聚反應(yīng)器及二級熱聚反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為使反應(yīng)溫度不至過高而引起產(chǎn)物雙環(huán)戊二烯的解聚，在反應(yīng)過程中還需用冷卻水移出部分反應(yīng)熱，以保持適宜的溫度，從而達(dá)到更高的轉(zhuǎn)化率。這個先熱后冷的過程造成了一定的能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于環(huán)戊二烯反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯的新型聚溫控流程，以解決現(xiàn)有技術(shù)熱二聚反應(yīng)能量損失大的問題。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的1)將溫度較低的原料環(huán)戊二烯分為五股，分別用流量控制器控制其流量。其中一股經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至150°C左右，再送入一級熱聚反應(yīng)器和二級熱聚反應(yīng)器進(jìn)行熱聚反應(yīng)，生成雙環(huán)戊二烯。2)其余四股未經(jīng)預(yù)熱的原料環(huán)戊二烯分別送入一級熱聚反應(yīng)器的一段、二段反應(yīng)和二級熱聚反應(yīng)器的一段、二段反應(yīng)，一方面作為反應(yīng)物，另一方面代替冷卻水，利用自身溫度為反應(yīng)器提供適宜溫度，熱二聚反應(yīng)溫度為100 120°C。應(yīng)用溫度控制器對四股冷原料的流量進(jìn)行控制，以達(dá)到所需的反應(yīng)溫度和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。3)若原料不足以提供反應(yīng)所需的冷量，其余冷量仍然由冷卻水來提供。本發(fā)明的新型聚溫控方法主要針對熱二聚反應(yīng)老流程先熱后冷，造成能量損失的問題提出的。本發(fā)明采用的新型聚溫控方法應(yīng)用低溫原料本身的冷量來代替冷卻水，既降低了預(yù)熱器的能耗，又大大降低了冷卻水的消耗量，達(dá)到了很好的節(jié)約公用工程的效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)工藝流程圖；其中1為預(yù)熱器，2為第一級熱聚反應(yīng)器，3為第二級熱聚反應(yīng)器，4為溫度控制器， 5-10為管道，11為原料，12為產(chǎn)物；來自管道5的冷卻水經(jīng)過熱聚反應(yīng)器從管道6流出。圖2為原料冷量充足時的本發(fā)明新型聚溫控流程圖；其中1為預(yù)熱器，2為第一級熱聚反應(yīng)器，3為第二級熱聚反應(yīng)器，4為溫度控制器， 5-8為分成五股的原料的其中四股，9為原料，10為產(chǎn)物。圖3為原料冷量不足時的本發(fā)明新型聚溫控流程圖；其中1為預(yù)熱器，2為第一級熱聚反應(yīng)器，3為第二級熱聚反應(yīng)器，4為溫度控制器， 5-8為分成五股的原料的其中四股，9-10為管道，11為原料，12為產(chǎn)物，來自管道9的冷卻水經(jīng)過熱聚反應(yīng)器從管道10流出。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)。在相同的反應(yīng)條件下，通過比較新老流程的能耗差異來證明本發(fā)明的優(yōu)勢。采用原工藝流程，將溫度為25°C的原料環(huán)戊二烯lOOkmol/h全部送入預(yù)熱器預(yù)熱至150°C，然后再送入一級熱聚反應(yīng)器，經(jīng)兩段反應(yīng)后再送入二級熱聚反應(yīng)器，同樣進(jìn)行兩段反應(yīng)，最終得到產(chǎn)品雙環(huán)戊二烯和未反應(yīng)的環(huán)戊二烯的混合物。反應(yīng)過程中多余的熱量全部由冷卻水移出。其中一級熱聚的反應(yīng)溫度為110°C，二級熱聚的反應(yīng)溫度為100°C，反應(yīng)總轉(zhuǎn)化率為90%。應(yīng)用本發(fā)明的新型聚溫控方法，同樣溫度為25°C的原料環(huán)戊二烯lOOkmol/h在進(jìn)入預(yù)熱器前將其分為五股，每一股均為20kmol/h。其中一股經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至150°C，再送入一級熱聚反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)兩段反應(yīng)后再送入二級熱聚反應(yīng)器，同樣進(jìn)行兩段反應(yīng)。其余未經(jīng)預(yù)熱的環(huán)戊二烯則分別送入一級熱聚反應(yīng)器一段、二段反應(yīng)和二級熱聚反應(yīng)器一段、 二段反應(yīng)，一方面作為反應(yīng)原料，另一方面也為移出多余的反應(yīng)熱提供了冷卻介質(zhì)。為達(dá)到反應(yīng)適宜溫度所需要的其余冷量由冷卻水補(bǔ)充。其中一級熱聚的反應(yīng)溫度為110°C，二級熱聚的反應(yīng)溫度為100°C，反應(yīng)總轉(zhuǎn)化率為90%。表1為新老兩種流程的能耗比較。表1新老流程能耗比較
權(quán)利要求
1. 一種基于環(huán)戊二烯反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯的新型聚溫控流程，該方法包括以下步驟1)將溫度較低的原料環(huán)戊二烯分為五股，分別用流量控制器控制其流量，其中一股經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱，再送入一級熱聚反應(yīng)器和二級熱聚反應(yīng)器進(jìn)行熱聚反應(yīng)，生成雙環(huán)戊二烯；2)其余四股未經(jīng)預(yù)熱的原料環(huán)戊二烯分別送入一級熱聚反應(yīng)器的一段、二段反應(yīng)和二級熱聚反應(yīng)器的一段、二段反應(yīng)，一方面作為反應(yīng)物，另一方面代替冷卻水，利用自身溫度為反應(yīng)器提供適宜溫度，熱二聚反應(yīng)溫度為100 120°C，應(yīng)用溫度控制器對四股冷原料的流量進(jìn)行控制，以達(dá)到所需的反應(yīng)溫度和反應(yīng)轉(zhuǎn)化率；3)若原料不足以提供反應(yīng)所需的冷量，其余冷量仍然由冷卻水來提供。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在環(huán)戊二烯反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯的過程中的新型聚溫控流程。該流程包括在環(huán)戊二烯經(jīng)熱二聚反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯的過程中，將溫度較低的環(huán)戊二烯分為五股，一股進(jìn)預(yù)熱器后再進(jìn)一級熱聚反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，而未經(jīng)預(yù)熱的四股環(huán)戊二烯則分別進(jìn)入一級熱聚反應(yīng)器的一段、二段反應(yīng)和二級熱聚反應(yīng)器的一段、二段反應(yīng)，一方面做反應(yīng)原料，一方面代替冷卻水做了冷卻介質(zhì)，大大降低了原熱二聚反應(yīng)中先熱后冷帶來的能耗損失，節(jié)約了大量冷卻水。
文檔編號C07C2/50GK102276409SQ201110099729
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者孫津生, 李婧, 梅嵐, 王艷紅, 郭長寧, 高紅 申請人:天津大學(xué)