[发明专利]裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的分凝分馏再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种裂解碳五馏份萃取溶剂二甲基甲酰胺的再生方法，更具体地说，本发明涉及一种利用分凝分馏塔的二甲基甲酰胺的再生方法。 

背景技术

在石油裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏分，碳五馏分中富含异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯等双烯烃。这些双烯烃化学性质活泼，是重要的化工原料。由于石油烃类裂解原料、裂解深度和分离程度的不同，裂解碳五馏分中双烯烃含量有所不同，总含量在40～60％之间。因此，分离和利用碳五馏分对提高乙烯装置的经济效益，综合利用石油资源具有深远意义。 

裂解碳五馏分含有20多种沸点相近、彼此易形成共沸物的组分，从其中分离出综合利用价值较高的碳五双烯烃，工艺较为复杂。 

为了制取高纯度的异戊二烯产品，在现有技术中普遍采用两段萃取精馏方法，现有工业化的裂解碳五馏分分离方法所使用的萃取溶剂有二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈等。例如在北京化工研究院开发的碳五分离流程中，首先利用原料预处理单元对碳五原料进行预处理，脱除其中的碳四等轻组分和大部分炔烃，使环戊二烯二聚成双环戊二烯，在预脱重塔中脱除间戊二烯等重组分；然后使用DMF作萃取溶剂，在第一萃取单元中脱除裂解碳五馏分中的烷烃和单烯烃，制得化学级异戊二烯；在第二萃取单元中脱除脱除其中的炔烃和环戊二烯，炔烃主要是丁炔-2和异戊烯炔；在另外一个单元中通过精馏生产间戊二烯产品和双环戊二烯产品；最后附带一个溶剂回收单元。很显然，该分离流程长，设备多，能耗高，尤其是第二萃取单元存在着诸多问题：(1)在这样的两段萃取精馏方法中，操作设备较多，第二萃取单元的能耗很高，需要严格操作，(2)炔 烃在某些设备中浓缩为操作带来不安全因素，(3)第二萃取单元存在黑渣子堵塞现象，溶剂回收单元有大量的胶质，并且难以清理，(4)溶剂消耗量大，增加了生产成本，同时具有环境污染问题。在溶剂回收单元中采用水共沸精制塔回收溶剂，首先将待再生的溶剂在溶剂再生罐中减压蒸去胶质等重组分，气相所形成的物流进入水共沸精制塔，在该塔中加入水，使水与双环戊二烯形成共沸物，共沸沸点为97℃，这样将双环戊二烯与溶剂DMF分开。由于加入水，使溶剂DMF水解生成二甲胺和甲酸，甲酸又促进溶剂加速水解，造成溶剂损失并堵塞塔及其管道。 

为了改进上述碳五分离流程，北京化工研究院在中国专利第01136383.5和02131463.2号中提出了一段萃取分离流程，其中采用选择加氢脱除炔烃，这样缩短了流程。这种流程尽管省略了第二段萃取单元，降低了能耗和成本。 

因此，为了克服现有溶剂再生存在的易于水解造成溶剂损失和堵塞塔的问题，需要开发一种能够避免萃取溶剂二甲基甲酰胺水解的再生方法。 

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的在萃取溶剂二甲基甲酰胺再生时利用水与双环戊二烯共沸分离双环戊二烯而加入水会促使二甲基甲酰胺水解的问题，提出了一种能够避免萃取溶剂二甲基甲酰胺水解的再生方法。 

具体技术方案如下。 

本发明提出的裂解碳五萃取溶剂二甲基甲酰胺的分步冷凝再生方法包括以下步骤： 

(1)需再生的萃取溶剂二甲基甲酰胺进入溶剂再生釜，经减压蒸馏从再生釜顶部蒸出气相物流，从下端采出含杂质的液体物流； 

(2)来自溶剂再生釜的气相物流进入分凝分馏塔中上部，经过减压分凝分馏从塔顶流出的气相物流进入冷凝器，经冷凝采出包含碳五烃和水的物流，所述冷凝器接真空系统； 

(3)从溶剂再生釜下端抽出含杂质的液体物流进入带有搅拌和加热的残渣释放罐，从残渣释放罐顶部蒸出的气相物流进入分凝分馏塔中下部，残渣释放罐底部排出含有碳五二聚体和胶质的物流； 

(4)分凝分馏塔底部流出的物流进入残渣释放罐，从分凝分馏塔中下部采出再生过的二甲基甲酰胺。 

优选地，所述分凝分馏塔的塔顶压力为0.005MPa～0.015MPa，塔顶温度为70℃～90℃，塔釜压力为0.008MPa～0.025MPa，塔釜温度为85℃～110℃。 

所述分凝分馏塔是指在板翅式换热器通道中增设翅片或装填规整填料，强化传热和传质，同时下端与精馏塔连接在一起变成一体，精馏塔可以为填料塔或筛板塔等。其基本结构单元由两段组成，上段是分凝分馏器，下端是具有一定塔板数的精馏塔，由该基本结构单元还可以衍生出多种形式的本领域人员想到的分凝分馏塔。关于分凝分馏塔可以参考CN 1070385C，作为相关参考内容这里整体地引入。