[发明专利]桥环式双环戊二烯的制备方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥环式双环戊二烯的制备方法及其装置。

背景技术

环戊二烯经过聚合生成双环戊二烯。双环戊二烯有二个同分异构体：桥环式双环戊二烯和挂环式双环戊二烯，结构图如下：

桥环式双环戊二烯        挂环式双环戊二烯

工业上用途较广的是桥环式双环戊二烯，希望其中挂环式双环戊二烯的含量越低越好。但二者是同分异构体，一般在环戊二烯聚合生成双环戊二烯的过程中，同时生成挂环式双环戊二烯是很难避免的。

在已有技术中，中国专利CN1850748公开了一种由碳九碳十馏份制取双环戊二烯的方法，将碳九碳十馏份进行裂解，裂解生成的气相物料进行精馏，塔顶得到环戊二烯物料，精馏段温度为60～80℃处侧线得粗甲基环戊二烯物料；环戊二烯物料进行二聚反应得双环戊二烯，反应温度为45～130℃，压力为表压0～0.2MPa。所生成的产物双环戊二烯是桥环式双环戊二烯和挂环式双环戊二烯的混合物。

中国专利CN1292370公开了一种高纯度桥环式双环戊二烯的制备方法，其步骤是将高纯度环戊二烯依次进入二聚预聚器和二聚器中进行低温聚合反应得到聚合产物双环戊二烯，先经过汽提塔提纯，然后送入精馏塔进行真空精馏，再经精馏塔冷凝器冷凝后得到高纯度桥环式双环戊二烯。其工艺过程不是在聚合反应时控制全部生成桥环式双环戊二烯，而是在后分离过程中将桥环式双环戊二烯和挂环式双环戊二烯分离。这样既浪费了原料环戊二烯，生成了不希望的挂环式双环戊二烯，又要经过汽提塔提纯、精馏塔真空精馏、再经精馏塔冷凝器冷凝，需要耗费大量的蒸汽、水、电，增加了能源消耗。

日本专利特开平8-193038公开了一种高纯度双环戊二烯的制备方法，该专利采用从石油裂解的C5副液，含有约12.8％的环戊二烯和约7.0％的双环戊二烯作为原料，先经低温二聚得到双环戊二烯，聚合温度是30～40℃，再经常压蒸馏以及多次精馏后得99.5％纯度的混合型双环戊二烯。但该专利制备的是混合型双环戊二烯，未能将桥环式双环戊二烯和挂环式双环戊二烯区分开来。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥环式双环戊二烯的制备方法，以及用于制备桥环式双环戊二烯的装置，以解决现有技术中存在的上述缺陷。

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：

一种桥环式双环戊二烯的制备方法，包括如下步骤：

原料环戊二烯进入聚合反应器，加热至20～45℃引发聚合反应，聚合过程中采取强制物料循环，聚合反应时间为3-24小时，反应完毕后得到所述桥环式双环戊二烯。

强制物料循环方式每小时的循环量为物料总量的3-10倍。

为了保证反应器内聚合温度均匀，作为优选方案，聚合反应器内部可以装有加热和冷却二组盘管，外部有冷却夹套。原料环戊二烯进入聚合反应器后，先往加热盘管中通热水加热，引发聚合反应后，关闭热水盘管，然后往冷却盘管中通冷却水保持聚合温度恒定。

加热盘管中的热水可以采用装置换热器排出的余热热水，加热温度为40～65℃。

冷却盘管中冷却水的温度为5～30℃。

本发明的另一个目的是公开一种用于制备桥环式双环戊二烯的装置，其包括釜体、夹套和搅拌装置，其特征在于，釜体还串联有强制循环装置，所述强制循环装置包括强制循环泵和导流管，强制循环泵通过导流管与釜体相连。

为了提高循环效率，导流管的一端与釜顶相连，另一端与釜底相连。

强制循环装置中还可以包括流量计和阀门，流量计和阀门通过导流管和强制循环泵相连。通过流量计和阀门控制物料循环的速度。可以分别在靠近釜底和釜顶处各安装一个阀门，便于更好的控制物料循环。

作为优选方案，聚合反应器的釜体内部还可以装有加热盘管和冷却盘管。盘管蛇形盘绕于釜体内部。盘管的盘绕圈数根据釜体的长径比可做调整，例如1.5～2.5圈。加热盘管的热水入水口位于釜体侧边上方，热水出水口位于釜体侧边中部偏上；冷却盘管的冷水入水口位于釜体侧边中部偏下，冷水出水口位于釜体侧边下部。

申请人发现，在聚合反应中采取强制物料循环方式，可保持聚合器内聚合温度均匀，物料缓慢稳定的反应，在上述反应条件下，聚合反应基本不会生成挂环式双环戊二烯，得到的聚合反应产物中桥环式双环戊二烯含量达到99％以上。

由于采用装置换热器排除的余热热水，实现了热能综合利用，节约能源。而采用的冷却和加热温度差别较小，使整个聚合过程的能耗降低，节约能源。

附图说明

图1为本发明装置的示意图。

具体实施方式