[发明专利]煤焦化粗苯副产物苯头份提取双环戊二烯和轻质苯的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种化工提取方法，特别涉及一种煤焦化粗苯副产物苯头份提取双环戊二烯和轻质苯的方法。

(二)背景技术

近年来，随着能源结构的调整，我国煤化工的发展突飞猛进，大型机焦工程相继建设，到“十一五”末我国规模以上的机焦产量可达5000万吨以上。若按粗苯产率为焦入炉煤0.8-1％计，到时粗苯年产量将达到500万吨左右，其粗苯提取“三苯”后将产生苯头馏分达5万吨/年以上。由于苯头馏分沸点较低，极易挥发，毒性大，难易回收利用，多是以气体形式掺入燃料气体中烧掉，造成了较严重地环境污染及能源上的浪费。

同时，在全球高油价的影响下，主要基础有机化工产品的价位不断攀高。尤其苯类及高档石油树脂类产品的市场需求增加，该类溶剂及中间体的供求存在不足。利用粗苯加工产出的副产物苯头份提取具有高附加值的双环戊二烯及轻质苯等产品，使低价值的下脚料得到回收增值利用，是构建节能环保社会发展的趋势，具有非常广阔的市场经济发展前景。

双环戊二烯国内主要用于生产不饱和聚酯、乙丙橡胶、石油树脂及其它精细化工产品。由于双环戊二烯结构的引入，使其延伸产品的性能在耐热、机械、耐化学腐蚀等方面都具明显提高与改进。产品应用领域不断的扩大，需求旺盛，近几年以12％的年增长率增长。预计到2010年双环戊二烯需求量将达到13万吨。

国内双环戊二烯产品主要以石脑油及其它重质裂解原料蒸汽裂解制乙烯过程中产生的副产物裂解碳五，经预脱轻、二聚反应、预脱重、脱碳五、双环分离精制等制备过程获得。存在工艺复杂、生产成本高的特点。

(三)发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种控制操作简便、污染少的煤焦化粗苯副产物苯头份提取双环戊二烯和轻质苯的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种煤焦化粗苯副产物苯头份提取双环戊二烯和轻质苯的方法，其特殊之处在于：包括如下步骤：

(1)将苯头馏分置于聚合反应釜，在搅拌条件下，逐步加热，控制釜内温度90-120℃，压力0.3-0.6MPa范围内，聚合反应2-4小时；取样定期测定反应液中聚合变化情况，测定反应液中环戊二烯残留量小于0.5mg/L时，聚合反应液即可进入脱轻塔；

(2)在脱轻塔中聚合反应液经过回流、分离蒸馏进行脱除苯前轻组分，操作压力为0.06-1.0MPa，塔釜温度110-115℃，塔顶温度45-55℃，严格控制上料速度及回流比，使苯头油馏出物中苯的含量降至最低，此时脱轻塔釜中富含轻质苯及双环戊二烯的塔釜底液进入分离精馏塔；

(3)在分离精馏塔中轻质苯及双环戊二烯混合液经过回流、分离、精馏，塔顶馏出物即可得到无色透明的轻质苯产品，塔釜釜底物即为富含双环戊二烯的粗品混合液；在操作压力0.06-0.1MPa，塔釜操作温度115-120℃，塔顶操作温度65-85℃，严格控制上料速度及回流比，使轻质苯馏出物中苯的含量最高，夹带双环戊二烯含量降至最低，此时精馏釜中残液为富含双环戊二烯粗品，该双环戊二烯粗品进入脱色釜；

(4)在脱色釜中双环戊二烯粗品经过脱色、分离、真空精馏，操作压力-0.065--0.085MPa，操作温度110-130℃的控制，得到含量在86-92％的双环戊二烯产品；釜底重组分残液送入黑双环储罐，以便集中处理回收及外销。

本发明的煤焦化粗苯副产物苯头份提取双环戊二烯和轻质苯的方法，在步骤(2)脱轻塔中：塔釜操作压力：0.08-0.1MPa，塔顶操作压力：0.06-0.08Mpa；在步骤(3)精馏塔中：塔釜操作压力：0.08-0.10MPa，塔顶操作压力：0.06-0.08Mpa。

现将开展利用苯头馏分分离提取双环戊二烯及轻质苯技术研发工作情况报告如下：

一、工艺技术方案的制定

该方案以苯头馏分的原料组成及物性参数特点为依据，以不同温度下馏分段，分离蒸馏产物的成分变化数据为基础，通过计算机模拟和小试试验的反复验证分析，制定了从原料进厂检验标准及方法，优化设计出目标产品制备工艺及操作控制参数，为该项目顺利进行中试，完善放大效应，生产出合格产品，并为工业化生产提供切实可行的工艺技术及设计依据。

(一)苯头馏分原料组成：

焦化粗苯加工副产物苯头馏分原料组成