[发明专利]一种从炼焦副产物生产双环戊二烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及双环戊二烯的生产方法，具体涉及从炼焦副产物生产双环戊二烯，更具体涉及特殊精馏法生产双环戊二烯。 

背景技术

环戊二烯(CPD)能进行聚合、氢化、卤化、加成、缩合和还原等反应，用途广泛。环戊二烯的活性高，已成为有机合成工业的重要原料。如生产金属衍生物，环氧树脂，聚合物，降冰片烯类化合物，金刚烷，戊二醛，香料，医药及其它精细化学品。 

但是，环戊二烯沸点低41℃～42℃，闪点低，不易运输，因而常将其聚合成双环戊二烯(二聚环戊二烯，DCPD)，沸点为166℃～170℃，在使用前再将双环戊二烯分解为环戊二烯。在空间结构上双环戊二烯有桥环式(α型)和挂环式(β型)两种异构体，在室温下环戊二烯二聚生成桥环式，加热到150℃高温下二聚生成挂环式，工业上使用的主要是桥环式双环戊二烯。 

双环戊二烯一般由烃类裂解制乙烯过程的副产物C₅馏分或炼焦副产物轻苯的初馏分(俗称苯头分)分离得到。 

目前双环戊二烯的主要原料来源为C₅馏分，一般以石脑油或轻柴油为裂解原料的C₅馏分产率较高。(双)环戊二烯在C₅馏分中的含量一般为15％～22％。但是，由于裂解副产物C₅馏分所含组分很多(大部分为C₅的烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃及其二聚物)，各组分之间沸点相近，相对挥发度小，相互间还能产生共沸，因此，采用普通的分离方法难以获得高纯度的产品。 

专利文献CN200510060841.2公开了以C₅馏分为原料经过二聚、低温催化解聚、再二聚及精馏等步骤制备DCPD的方法，其产品纯度虽高但操作步骤较多，工艺复杂。陈锦湘综述了双环戊二烯的生产、应用及市场预测(医药化工，2007，(6)：39-42)，该文介绍了目前常采用的两种双环戊二烯分离提纯方法：热二聚-解聚-再二聚-蒸馏法和溶剂萃取法(一次热二聚、两次萃取蒸馏和两次精馏)， 这些方法工艺均较复杂。李兴存等(化学反应工程与工艺，2002，(2)：184～186)阐述了用热二聚法分离C₅混合物中的环戊二烯，在不同的反应温度、反应时间下，CPD的转化率和DCPD的选择性不同。库咸熙(炼焦化学产品回收与加工，北京，冶金工业出版社，1985)描述了将炼焦副产物初馏分加热聚合后直接精馏制备双环戊二烯的方法，但该方法得到的DCPD含量低(70～75％)，需进一步用直接蒸汽精馏才能得到含量不小于95％的二聚环戊二烯。 

以上方法得到的双环戊二烯虽然可以达到较高的纯度，但操作步骤较多，工艺较复杂，且能耗高、损耗大。 

我国双环戊二烯资源丰富，但总体来说，利用能力不足，制约了资源的合理利用及其他应用行业的发展。目前双环戊二烯的主要原料来源为石化行业，而焦化企业只有极少数企业生产，轻苯加工的副产物初馏分(苯头分)一般进入回炉煤气，造成资源浪费。随着树脂行业和精细化工产业的快速发展，对双环戊二烯的需求越来越大，该产品一直供不应求。同时焦化行业为了提高企业效益，对初馏分加以回收利用也必将受到重视。 

初馏分的组成主要受轻苯原料的组成、初馏塔的操作、储存时间、气温条件等因素影响，一般组成为：二硫化碳(25～40％)、环戊二烯(20～30％)、不饱和化合物(15～25％)、苯(5～15％)、饱和烃(4～8％)，其主要成分及沸点如表1所示。 

表1初馏分中所含的主要成分及沸点