一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種采用乙腈法分離石油裂解碳五餾分中環(huán)戊二烯、異戊二烯、間戊 二烯、環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裂解碳五餾分由數(shù)十種沸點(diǎn)相近、相互間易形成共沸物的組分組成，從中分離出 純度符合應(yīng)用要求的雙環(huán)戊二烯、異戊二烯、間戊二烯、環(huán)戊烯、環(huán)戊烷難度較大，工藝復(fù) 雜，現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用萃取精餾法或共沸精餾法分離。萃取精餾中，常用的溶劑有乙腈、 二甲基甲酰胺（DMF)和N-甲基吡咯烷酮（NMP)，如專利US2993841，US4081332和US3803258 等所公開的工藝方法。US4081332公開了一種乙腈萃取精餾分離碳五中不飽和烴的方法， 為提高乙腈的選擇性，在乙腈溶液中加入少量的二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、嗎啉和N-甲 基吡咯烷酮等組分。美國專利US3230157公開了一種異戊二烯回收的工藝方法，將通過 烴類水蒸氣裂解得到的碳五餾分，通過精餾脫除碳四及輕組分；然后以帶有少量水的乙腈 為溶劑進(jìn)行第一次萃取精餾，脫除烷烴及單烯烴，溶劑通過溶劑回收循環(huán)使用；以帶有少 量水的乙腈為溶劑進(jìn)行第二萃取精餾，脫除炔烴、環(huán)戊二烯和間戊二烯等烯烴，溶劑通過 溶劑回收塔循環(huán)使用；再經(jīng)過水洗塔等工序，塔頂?shù)玫礁呒兌鹊漠愇於┊a(chǎn)品。中國專利 CN100999434A公開了一種乙腈溶劑法的碳五餾分分離和綜合利用的方法，其工藝包括熱二 聚反應(yīng)器、脫碳五塔、脫碳六塔、雙環(huán)戊二烯解聚脫重塔、在熱二聚后脫輕、脫重的過程，得 到精制的雙環(huán)戊二烯，在脫碳五塔塔頂?shù)玫降慕M分進(jìn)入異戊二烯系統(tǒng)，先進(jìn)行碳五原料的 預(yù)分離后進(jìn)入第一萃取精餾塔，由塔釜得到富含異戊二烯、炔烴等碳五雙烯烴的溶劑物料； 接著進(jìn)入第二萃取精餾塔，通過控制塔的操作條件及溶劑量，主要進(jìn)行炔烴的萃取精餾，塔 釜物料進(jìn)入閃蒸塔，然后進(jìn)入水洗系統(tǒng)，同時(shí)塔頂異戊二烯等組分也進(jìn)入水洗系統(tǒng)，溶劑經(jīng) 過回收塔后可以回收循環(huán)利用，經(jīng)過萃取過程及水洗過程后，進(jìn)入精制系統(tǒng)，最后得到高純 度的異戊二烯。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)是在萃取精餾過程中，環(huán)戊二烯極易發(fā)生聚合，污染溶劑，降 低乙腈溶劑的選擇性；抽余碳五、粗異戊二烯等含乙腈烴類水洗后，回收乙腈過程中易使乙 腈溶劑發(fā)生輕烴污染，乙腈溶劑循環(huán)使用過程中會(huì)影響異戊二烯產(chǎn)品質(zhì)量；間戊二烯純度 只能達(dá)到65%左右，純度較低；環(huán)戊烯和環(huán)戊烷沒有進(jìn)行進(jìn)一步的分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，以 減少溶劑污染，提高溶劑的選擇性，在提高間戊二烯純度的同時(shí)使環(huán)戊烯和環(huán)戊烷進(jìn)一步 分咼。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，包 括：
[0006] 步驟一，通過炔烴脫除塔，將碳五餾分中大部分炔烴脫除；
[0007] 步驟二，采用熱二聚-精餾-再熱二聚-再精餾的工藝步驟將大部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn) 化成雙環(huán)戊二烯，使進(jìn)入萃取精餾系統(tǒng)物料中環(huán)戊二烯含量小于1% ;
[0008] 步驟三，采用兩級萃取精餾和兩級解析脫除碳五餾分中單烯烴、烷烴、炔烴和殘余 的環(huán)戊二烯；
[0009] 步驟四，通過抽余碳五水洗、異戊二烯水洗、間戊二烯水洗、二聚物水洗工藝步驟， 回收溶劑乙腈；
[0010] 步驟五，通過異戊二烯脫輕、脫重工藝步驟得到聚合級異戊二烯產(chǎn)品；
[0011] 步驟六，通過環(huán)戊烯精制、環(huán)戊烷精制工藝步驟得環(huán)戊烯和環(huán)戊烷產(chǎn)品；
[0012] 步驟七，通過熱二聚反應(yīng)使間戊二烯中殘余的環(huán)戊二烯進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成雙環(huán)戊二 烯，然后精制得到符合要求的間戊二烯產(chǎn)品；
[0013] 步驟八，通過雙環(huán)戊二烯脫輕、脫重等工藝步驟得到符合要求的雙環(huán)戊二烯產(chǎn) 品；
[0014] 步驟九，通過閃蒸工藝分離出各水洗塔洗滌液中大部分碳五烴。
[0015] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，該方法還包括步驟十，通過溶 劑回收塔回收各水洗塔洗滌液中的乙腈溶劑，然后循環(huán)使用。
[0016] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，該方法還包括步驟十一，通過 抽出部分循環(huán)溶劑進(jìn)行精制，脫除重?zé)N，使溶劑保持較高的選擇性。
[0017] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在步驟一中，將石油裂解 副產(chǎn)的碳五餾分第一物料送入炔烴脫除塔A中部，塔頂?shù)玫礁缓愇焱榧吧倭慨愇於┑?第二物料，塔釜得到含有微量炔烴的第三物料。
[0018] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述炔烴脫除塔A的操 作條件：塔板數(shù)為100~140塊，塔釜溫度為70°C~95°C，塔頂溫度為45~65°C，回流比 為13~30,操作壓力為0· 2~0· 4MPa。
[0019] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在步驟二中，由所述含有 微量炔烴的第三物料進(jìn)入第一熱二聚反應(yīng)器B，控制適宜的反應(yīng)溫度和停留時(shí)間，使大部分 環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化成雙環(huán)戊二烯，同時(shí)使異戊二烯損失較小，反應(yīng)器B出口得到大部分環(huán)戊二 烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯的第四物料。
[0020] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在步驟二中，所述的第一 熱二聚反應(yīng)器B的操作條件：操作壓力為0. 6~1. OMPa，反應(yīng)溫度65~85°C，停留時(shí)間為 4~8小時(shí)；
[0021] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟二中，反應(yīng)器 B出口得到大部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯的第四物料進(jìn)入第一雙環(huán)戊二烯分離塔C中 部，由第一雙環(huán)戊二烯分離塔C塔頂?shù)玫讲缓p環(huán)戊二烯的第六物料，由第一雙環(huán)戊二烯 分離塔C塔釜得到富含雙環(huán)戊二烯的第五物料。
[0022] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第一雙環(huán)戊二烯分 離塔C的操作條件：塔板數(shù)為38~105塊，塔釜溫度為100~125°C，塔頂溫度為40~55°C， 回流比為1~3,操作壓力為0· 1~0· 3MPa。
[0023] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟二中，由第一 雙環(huán)戊二烯分離塔C塔頂?shù)玫讲缓p環(huán)戊二烯的第六物料進(jìn)入第二熱二聚反應(yīng)器D，控制 適宜的反應(yīng)溫度和停留時(shí)間，使大部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化成雙環(huán)戊二烯，同時(shí)使異戊二烯損失 較小，所述第二熱二聚反應(yīng)器D出口得到大部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯的第七物料。
[0024] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第二熱二聚反應(yīng)器D 的操作條件：操作壓力為〇. 6~1. OMPa，反應(yīng)溫度85~110°C，停留時(shí)間為2~6小時(shí)。
[0025] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟二中，所述第 二熱二聚反應(yīng)器D出口得到大部分環(huán)戊二烯轉(zhuǎn)化為雙環(huán)戊二烯的第七物料進(jìn)入第二雙環(huán) 戊二烯分離塔E中部，由第二雙環(huán)戊二烯分離塔E塔頂?shù)玫胶倭凯h(huán)戊二烯的第八物料，第 二雙環(huán)戊二烯分離塔E塔釜得到富含雙環(huán)戊二烯的第九物料。
[0026] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第二雙環(huán)戊二烯分 離塔E的操作條件：塔板數(shù)為45~130塊，塔釜溫度為70~125 °C，塔頂溫度為40~55 °C， 回流比為1~3,操作壓力為0· 1~0· 3MPa。
[0027] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟三中，第十物 料為乙腈和水的混合物，進(jìn)入第一萃取精餾塔F上部；第二雙環(huán)戊二烯分離塔E塔頂?shù)玫胶?少量環(huán)戊二烯的第八物料進(jìn)入所述第一萃取精餾塔F中下部，由所述第一萃取精餾塔F塔 頂有機(jī)相得到富含單烯烴和烷烴第十一物料，由所述第一萃取精餾塔F塔頂水相得到含有 乙腈、水和烴類第六十一物料；由所述第一萃取精餾塔F塔釜得到富含乙腈和異戊二烯的 第十二物料。
[0028] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第一萃取精餾塔F 的操作條件：塔板數(shù)為170~230塊，塔釜溫度為90~105°C，塔頂溫度為45~55°C，回流 比為2~5,操作壓力為0. 15~0. 3MPa，兩物料的質(zhì)量比為5~7。
[0029] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟三中，由所述 第一萃取精餾塔F塔釜得到富含乙腈和異戊二烯的第十二物料進(jìn)入第一萃取精餾解析塔G 中部，由第一萃取精餾解析塔G塔頂有機(jī)相得到富含碳五雙烯烴的第十三物料，由第一萃 取精餾解析塔G水相得到含有乙腈、水和烴類的第六十二物料；由第一萃取精餾解析塔G塔 釜得到富含乙腈溶劑的第十五物料循環(huán)使用。
[0030] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第一萃取精餾解析 塔G的操作條件：塔板數(shù)為60~105塊，塔釜溫度為95~110°C，塔頂溫度為40~55°C， 回流比為2~5,操作壓力為0· 10~0· 30MPa。
[0031 ] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟三中，第十四 物料為乙腈和水的混合物，進(jìn)入第二萃取精餾塔Η上部；第一萃取精餾解析塔G塔頂有機(jī)相 得到富含碳五雙烯烴的第十三物料進(jìn)入第二萃取精餾塔Η中下部，由第二萃取精餾塔Η塔 頂有機(jī)相得到富含異戊二烯的第十六物料，由第二萃取精餾塔Η水相得到含有乙腈、水和 烴類的第六十三物料；由第二萃取精餾塔Η塔釜得到富含乙腈的第十七物料。
[0032] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第二萃取精餾塔Η 的操作條件：塔板數(shù)為170~230塊，塔釜溫度為95~115°C，塔頂溫度為45~55°C，回流 比為2~5,操作壓力為0. 15~0. 3MPa，溶劑與物料質(zhì)量比為5~7。
[0033] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟三中，第二萃 取精餾塔Η塔釜得到富含乙腈的第十七物料和乙腈回收塔V塔頂?shù)玫揭译婧退牡谒氖?物料共同進(jìn)入第二萃取精餾解析塔I中部，由第二萃取精餾解析塔I塔頂有機(jī)相得到富 含碳五烴的第十八物料，由第二萃取精餾解析塔I塔頂水相得到含有乙腈、水和烴類第 六十四物料；由第二萃取精餾解析塔I塔釜得到富含乙腈的第十九物料循環(huán)使用。
[0034] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述第二萃取精餾解析 塔I的操作條件：塔板數(shù)為60~105塊，塔釜溫度為90~100°C，塔頂溫度為40~55°C， 回流比為5~50,操作壓力為0· 10~0· 30MPa。
[0035] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟四中，由第二 萃取精餾塔Η塔頂有機(jī)相得到富含異戊二烯的第十六物料進(jìn)入異戊二烯水洗塔N下部，第 三十物料為工藝水，進(jìn)入異戊二烯水洗塔Ν上部，由異戊二烯水洗塔Ν頂部得到不含乙腈的 第二十一物料，由異戊二烯水洗塔N底部得到乙腈和水的第三^^一物料。
[0036] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述異戊二烯水洗塔N 的操作條件：塔板數(shù)為35~70塊，水經(jīng)比為2~5,操作溫度為50~70°C。
[0037] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟五中，由異戊 二烯水洗塔N頂部得到的不含乙腈的第二^^一物料進(jìn)入異戊二烯脫輕塔J中部，由異戊二 烯脫輕塔J塔頂?shù)玫胶腥矡N等輕組分雜質(zhì)的第二十二物料，由異戊二烯脫輕塔J塔釜得 到不含輕組分的第二十三物料。
[0038] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述異戊二烯脫輕塔J 的操作條件：塔板數(shù)為105~180塊，塔釜溫度為65~75°C，塔頂溫度為45~60°C，回流 比為400~600,操作壓力為0· 10~0· 30MPa。
[0039] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟五中，由異戊 二烯脫輕塔J塔釜得到不含輕組分的第二十三物料進(jìn)入異戊二烯脫重塔K中部，由異戊二 烯脫重塔K塔頂?shù)玫降诙奈锪希瑸榫酆霞壆愇於┊a(chǎn)品，由異戊二烯脫重塔K塔釜得到 含有環(huán)戊烯、環(huán)戊烷和聚合物等重組分雜質(zhì)的第二十五物料。
[0040] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述異戊二烯成品塔K 的操作條件：塔板數(shù)為105~180塊，塔釜溫度為70~85°C，塔頂溫度為45~60°C，回流 比為6~10,操作壓力為0· 10~0· 30MPa。
[0041] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟六中，當(dāng)生產(chǎn) 純度大于95%間戊二烯產(chǎn)品時(shí)，由異戊二烯脫重塔K塔釜得到的含有環(huán)戊烯、環(huán)戊烷和聚 合物等重組分雜質(zhì)的第二十五物料進(jìn)入環(huán)戊烯精制塔L中部，由環(huán)戊烯精制塔L側(cè)線得到 第二十六物料，為環(huán)戊烯產(chǎn)品，由環(huán)戊烯精制塔L塔釜得到富含環(huán)戊烷的第二十七物料；在 生產(chǎn)純度為65 %左右間戊二烯產(chǎn)品時(shí)，該塔不使用。
[0042] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述環(huán)戊烯精制塔L的 操作條件：塔板數(shù)為90~130塊，塔釜溫度為60~70°C，塔頂溫度為40~50°C，回流比為 3~6,操作壓力為常壓。
[0043] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，在所述步驟六中，當(dāng)生產(chǎn) 純度大于95%間戊二烯產(chǎn)品時(shí)，由環(huán)戊烯精制塔L塔釜得到的富含環(huán)戊烷的第二十七物料 進(jìn)入環(huán)戊烷精制塔Μ中部，由環(huán)戊烷精制塔Μ塔頂?shù)玫降诙宋锪?，為環(huán)戊烷產(chǎn)品，環(huán)戊 烷精制塔Μ塔釜為第二十九物料，為殘液；在生產(chǎn)純度為65%左右間戊二烯產(chǎn)品時(shí)，該塔不 使用。
[0044] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述環(huán)戊烷精制塔Μ的 操作條件：塔板數(shù)為40~60塊，塔釜溫度為70~90°C，塔頂溫度為45~60°C，回流比為 2~4,操作壓力為常壓。
[0045] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，當(dāng)生產(chǎn)純度大于95%間戊二烯 產(chǎn)品時(shí)，其中，在所述步驟四中，第一萃取精餾塔F塔頂有機(jī)相得到的富含單烯烴和烷烴的 第十一物料進(jìn)入抽余碳五水洗塔P下部，第三十二物料為工藝水，進(jìn)入抽余碳五水洗塔P上 部，由抽余碳五水洗塔P頂部得到不含乙腈的第三十三物料，為抽余碳五，由抽余碳五水洗 塔P底部得到第三十四物料，為乙腈和水的混合物；當(dāng)生產(chǎn)純度大于70%的間戊二烯產(chǎn)品 時(shí)，第二萃取精餾解析塔I塔頂有機(jī)相得到的富含碳五烴的第十八物料與第一萃取精餾塔 F塔頂有機(jī)相得到的富含單烯烴和烷烴的第十一物料混合后進(jìn)入抽余碳五水洗塔P下部。
[0046] 上述的一種乙腈法分離石油裂解碳五餾分的方法，其中，所述抽余碳五水洗塔P 的操作條件：塔板數(shù)為30~50塊，水經(jīng)比為1~3,操作溫度為35~50°C。
[0047]