从异戊烯联合装置看C5资源综合利用的发展(2)
2017-05-15 01:05
导读：5 石油树脂在国外己成为裂解C5综合利用中产量最大、品种最多、发展最快的一个产品系列。近年的年均增长率在5%左右，对主要原料间戊二烯和双环戊二烯
5石油树脂在国外己成为裂解C5综合利用中产量最大、品种最多、发展最快的一个产品系列。近年的年均增长率在5%左右，对主要原料间戊二烯和双环戊二烯的产量和质量要求都在不断进步。裂解C5采用二聚、精馏相结合的简单分离流程所得到的较高纯度的双环戊二烯(80%左右)和间戊二烯(50%-60%)可以满足石油树脂原料的要求，此流程同时还可以得到浓缩的异戊二烯馏分(30%—40%)，可用作异戊二烯分离装置的原料。 在环戊二烯利用方面也有很多新的进展，如开展了合成二茂铁的研究，进而又进行了以二茂铁作催化剂、消烟剂、抗辐射剂等的应用研究。 1.2 国内外主要技术及特点 为了有效利用C
5馏分中的主要组分，需要选择合适的分离方法以制取一定纯度的单体。目前国外裂解C
5馏分的分离主要集中在化工利用价值高的异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯。产业上一般采用先加热二聚，分出环戊二烯，然后采用溶剂萃取蒸馏分离异戊二烯。 (1)异戊二烯的分离 异戊二烯是C
5馏分中重要的组分之一，在分离技术上主要采用溶剂萃取蒸馏法。其基本原理是利用溶剂与各组分的溶解度不同，加进选择性溶剂改变各个组分间的相对挥发度，然后通过蒸馏分离得到异戊二烯产品。 ①二甲基甲酰胺法 该方法由日本瑞翁公司于1971年开发成功。C
5馏分与二甲基甲酰胺在第一汽提塔内充分接触后，从塔顶蒸出戊烷和戊烯馏分，塔底二烯烃和溶剂进人第一解吸塔；从第一解吸塔顶蒸出的二烯烃送至精馏塔，塔釜分出1，3-戊二烯和环戊二烯，从塔顶分出的粗异戊二烯再经第二萃取塔、第二解吸塔、第二精馏塔，最后得到纯度为99.5%的聚合级异戊二烯产品。该方法的特点是原料不需要热处理，二甲基甲酰胺对异戊二烯溶解度大，溶剂选择性高、低毒、操纵用度低、对设备无腐蚀性，可副产一定纯度的间戊二烯和双环戊二烯。 ②乙腈法 乙腈法是国外应用比较广泛的一种方法，由美国Esso公司、日本合成橡胶公司等开发。该方法以乙腈作为溶剂，流程可分为3个步骤：第一步，分离环戊二烯；第二步，萃取蒸馏，萃取塔釜液是二烯烃和C
5炔烃，萃取液再进进解吸塔，解吸出的二烯烃和炔烃先用水洗除往夹带的乙腈，乙腈和水在溶剂回收塔里再生；第三步，超精馏，将异丙基和异丙烯基乙炔和1，4—戊二烯从塔顶分离，塔釜液进一步蒸馏，从塔顶可得到纯度为99.5%的异戊二烯产品。 乙腈法的特点是溶剂黏度低，萃取塔效率高，操纵温度低，因而物料发生聚合而造成设备堵塞的题目比较轻易得到解决。但分离出来的异戊二烯纯度不高，只能满足丁基橡胶原料规格的要求。假如要达到异戊橡胶原料规格要求，必须采用乙腈法和化学处理相结合的工艺，这就使得生产过程复杂，本钱增高。 ③N-甲基吡咯烷酮法 厅-甲基吡咯烷酮预洗方式除往环戊二烯、1，3-戊二烯和2—丁炔，异戊二烯收率可达97%以上。 ④共沸蒸馏法 该方法由美国固特异公司开发，异戊二烯和正戊烷可形成二元共沸物，首先从C5馏分中分离轻组分，再分离异戊二烯和正戊烷形成的二元共沸物，其中含异戊二烯73%、正戊烷27%。该方法工艺比较简单，能耗较低。 此外，还有意大利纳姆公司开发的N—甲酰吗啉法、法国石油科学研究院的二甲基亚砜法、德国拜耳公司的苯胺法等，但这些方法至今尚未推广应用。 (2)环戊二烯的分离 由于环戊二烯在蒸馏过程中轻易聚合，给操纵带来了困难。所以在C5馏分的分离中将其除往，脱除环戊二烯的方法有加热二聚溶剂萃取、蒸馏二聚等。 ①加热二聚 该方法是国外采用最广泛的裂解C
5馏分产业分离方法。工艺过程是把C
5馏分先在聚合釜中用不高于130℃的温度加热，使环戊二烯聚合成双环戊二烯；然后从塔顶蒸出轻组分；塔底物进进双环戊二烯精制塔中，精制后可得到含有80%—90%的双环戊二烯；再经分解、冷凝和精馏，可得纯度为95%-99%的双环戊二烯。 ②蒸馏二聚 对于C
