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摘要:環(huán)戊烷具有廣泛的用途,是重要的化工原料之一。介紹了環(huán)戊烷生產(chǎn)現(xiàn)狀,討論了從乙烯裂解碳五餾分中分離出雙環(huán)戊二烯烴的幾種生產(chǎn)工藝,以及由雙環(huán)戊二烯生成環(huán)戊烷的工藝技術(shù)。
關(guān)鍵詞:環(huán)戊烷;雙環(huán)戊二烯;生產(chǎn)工藝
1環(huán)戊烷生產(chǎn)現(xiàn)狀
環(huán)戊烷因其對(duì)臭氧層無(wú)損害,日益成為氯氟烴的替代品,廣泛應(yīng)用于冰箱、冷庫(kù)等制冷及管線保暖等行業(yè)。生產(chǎn)環(huán)戊烷的原料有油田輕烴、乙烯裂解裝置副產(chǎn)物C5餾分、催化裂解裝置裂解出來(lái)的C5餾分、凝析氣等。其中從催化裂解裝置裂解出來(lái)的C5餾分及乙烯裂解裝置副產(chǎn)物C5餾分中可分離出雙環(huán)戊二烯,經(jīng)催化加氫后可得到環(huán)戊烷。以乙烯裂解碳五餾分為原料生產(chǎn)環(huán)戊烷能夠提高原料利用率,節(jié)約資源。
2雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)工藝
2.1從乙烯裝置裂解C5餾分中單獨(dú)分離雙環(huán)戊二烯
(1)從碳五餾分中單獨(dú)分離提純出雙環(huán)戊二烯,可以采取聚合—解聚—再聚合工藝流程生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯。具體操作時(shí),先將環(huán)戊二烯置于聚合釜,在一定條件下聚合生成雙環(huán)戊二烯,然后通過(guò)精餾,在精餾塔上部分離出碳五輕餾分,塔底物蒸餾出沸點(diǎn)為50~70℃的組分,剩余的反應(yīng)釜液體中雙環(huán)戊二烯含量可達(dá)90%,進(jìn)入分解塔后分解得到環(huán)戊二烯,然后在聚合釜中再次聚合得到雙環(huán)戊二烯,經(jīng)精餾后雙環(huán)戊二烯純度可達(dá)99%。
(2)先加熱聚合,再精細(xì)分餾得到雙環(huán)戊二烯。具體操作是先使裂解碳五餾分進(jìn)入聚合器進(jìn)行聚合反應(yīng)生成雙環(huán)戊二烯,聚合反應(yīng)產(chǎn)物送入精餾塔中,精餾塔上部分離出未反應(yīng)的汽相碳五輕餾分,塔下部聚合反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入進(jìn)入真空塔,經(jīng)過(guò)減壓蒸餾,分離提純出粗雙環(huán)戊二烯,純度可達(dá)95%。
2.2萃取精餾法分離C5餾分生產(chǎn)雙環(huán)戊二烯
(1)先加熱聚合,再萃取精餾分離出環(huán)戊二烯烴。具體操作過(guò)程先將乙烯裂解的C5餾分送入聚合器中聚合生成雙環(huán)戊二烯,然后將聚合產(chǎn)物送入分餾塔,塔頂分離出未反應(yīng)的碳五餾分,塔底為粗雙環(huán)戊二烯。未反應(yīng)的碳五餾分送入萃取蒸餾塔,在塔頂分離出碳五烷烴和單烯烴,剩余組分送入解析塔,解析后返回萃取蒸餾塔,蒸餾塔上部碳五二烯烴進(jìn)入脫重塔,脫重塔上部分餾出粗異戊二烯烴,下部得環(huán)戊二烯和間戊二烯,再次進(jìn)行蒸餾分離,得到雙環(huán)戊二烯,純度高于85%。
(2)使用二甲基甲酰胺催化劑萃取精餾。具體操作方法是先使碳五餾分在聚合器中聚合生成雙環(huán)戊二烯,然后將產(chǎn)物送入蒸餾塔,塔上部蒸餾出組分送入第一萃取蒸餾塔,萃取精餾塔中加入二甲基酰胺,上部蒸餾出戊烯與戊烷,塔底釜液送入第一解析塔進(jìn)行解析,解析后釜液返回第一萃取精餾塔,解析塔上部蒸餾出的餾分送入第一精餾塔,第一精餾塔上部分離出的粗戊二烯送入第二萃取蒸餾塔,第二萃取精餾塔使用萃取劑二甲基酰胺萃取提純,頂部蒸餾出的粗異戊二烯送入第二精餾塔,蒸餾出輕組分,釜液中可得異戊二烯,純度可達(dá)99.5%。
3由雙環(huán)戊二烯生成環(huán)戊烷
1)由雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)環(huán)戊烷的工藝。具體操作流程如下:首先將雙環(huán)戊二烯裂解成富含環(huán)戊二烯的物料,然后從物料中分離出環(huán)戊二烯,用飽和物稀釋環(huán)戊二烯,然后使用催化劑進(jìn)行第一次催化加氫,此時(shí)要控制好溫度防止環(huán)戊二烯聚合成雙戊二烯,經(jīng)催化加氫,物料變?yōu)樨毉h(huán)戊二烯的物料流。接下來(lái)進(jìn)行第二次催化加氫,物料流中加入第二催化劑,使剩余的環(huán)戊二烯及殘余的烯烴達(dá)到飽和,經(jīng)以上操作得到粗環(huán)戊烷產(chǎn)品,進(jìn)行分離提純后可得純度達(dá)95%的環(huán)戊烷產(chǎn)品。
2)雙環(huán)戊二烯經(jīng)催化蒸餾轉(zhuǎn)化為環(huán)戊烷的工藝流程。具體操作流程如下:先將雙環(huán)戊二烯送入催化蒸餾塔中,催化裂解為環(huán)戊二烯,然后對(duì)環(huán)戊二烯進(jìn)行加氫,轉(zhuǎn)化為環(huán)戊烷或環(huán)戊烯,從蒸餾塔上部分離出環(huán)戊烷和環(huán)戊烯,塔底釜液中環(huán)戊二烯進(jìn)行催化加氫,生成環(huán)戊烷,環(huán)戊烷被蒸餾出來(lái),形成環(huán)戊烷產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
[1]高月新,姚鈺,金利新,等.環(huán)戊烷的生產(chǎn)[J],2003,32(3):158–160.
作者:裴建國(guó) 單位:大慶油田化工有限公司輕烴分餾分公司