[发明专利]一种N,N二甲基甲酰胺的再生方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种N，N二甲基甲酰胺(DMF)的再生方法，进一步地说，是涉及一种采用共沸精馏技术和反应精馏技术再生萃取溶剂DMF的方法及应用。

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，是有机化工和精细化工的重要原料。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的含量有所不同，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的意义。

裂解碳五馏分中含有20多种沸点非常接近、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N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈(ACN)等。例如在中国专利ZL96116289.9所公开的DMF法裂解碳五馏分分离流程中，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作为萃取溶剂，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。

因碳五馏分中含有较多的活泼二烯烃，在萃取精馏过程中容易发生二聚反应，使得溶剂DMF中含有较多的聚合物、焦油、胶质等。为了充分利用DMF，需要对萃取解析后的溶剂DMF进行再生。

现有的DMF法碳五分离流程中萃取溶剂DMF再生系统主要包括溶剂再生釜和溶剂精制塔。首先将待再生的溶剂在溶剂再生釜中减压蒸馏，除去焦质等重组分，气相物流进入溶剂精制塔；溶剂精制塔在常压下操作，利用水作为共沸抽提剂，使水与双环戊二烯形成共沸物，从而将双环戊二烯共沸蒸馏出去而与溶剂DMF分离。由于在溶剂DMF再生过程中加入了水，而DMF在受热的条件下遇水会发生水解反应生成甲酸和二甲胺，甲酸又促进了DMF水解，造成溶剂损失，同时甲酸会腐蚀设备。而在DMF法裂解碳五馏分分离过程中，为了防止双烯烃聚合，体系中一般还需加入阻聚剂，如亚硝酸钠。DMF水解产生的甲酸会和亚硝酸钠反应生成甲酸钠，甲酸钠很容易从系统中析出，导致设备堵塞，同时亚硝酸钠被消耗，阻聚剂量减少导致双烯烃易聚合，与析出的甲酸钠产生黑渣。

中国专利CN1156437提出了一种用于以DMF为萃取剂萃取精馏分离碳五馏分的DMF水解抑制剂戊二醛，在含水的DMF体系中加入戊二醛，戊二醛在体系中的重量含量最好为500～1000ppm，由于戊二醛不会与甲酸钠反应，可以使操作过程在稳定状态下进行。但是往待分离物系中加入新物质加重了分离系统的负担，同时也不能从根本上解决DMF水解的问题。

因此，为了克服现有N，N二甲基甲酰胺溶剂再生流程存在的N，N二甲基甲酰胺易水解造成溶剂损失、需要添加水解抑制剂和堵塞塔的问题，需要开发一种能够避免萃取溶剂N，N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中存在的在萃取溶剂N，N二甲基甲酰胺再生时加入水会促使N，N二甲基甲酰胺水解，并且在再生过程中需要添加N，N二甲基甲酰胺水解抑制剂导致设备腐蚀、易产生黑渣、设备堵塞等问题，提出了一种避免加水的N，N二甲基甲酰胺再生方法。

本发明的目的之一是提供一种N，N二甲基甲酰胺(DMF)的再生方法。

本发明所述的方法包含以下步骤：

(1)将来自裂解碳五馏分分离过程中解析塔釜的需再生萃取溶剂DMF引入溶剂再生釜，经减压蒸馏从溶剂再生釜顶部抽出气相物流，从溶剂再生釜下部排出胶质；

(2)来自溶剂再生釜的气相物流进入共沸精馏塔，经过减压精馏，双环戊二烯、X2、X3和DMF形成的共沸物从共沸精馏塔顶采出，在共沸精馏塔釜或侧线得到符合要求的再生DMF溶剂；

(3)来自共沸精馏塔顶的共沸物进入反应精馏塔，双环戊二烯、X2和X3在反应精馏塔内解聚成环戊二烯、异戊二烯和间戊二烯等从反应精馏塔顶采出，反应精馏塔釜未解聚完全的含双环戊二烯、X2和X3的DMF溶剂循环进入溶剂再生釜。