[发明专利]一种裂解碳五隔板式反应精馏预分离系统及其分离方法

说明书

本发明提供了一种裂解碳五隔板式反应精馏预分离系统及其分离方法，通过内腔具有隔板的反应精馏塔，将内部空间分为前精馏区、后精馏区、公共精馏区和公共提馏区，不仅将现有技术的两个精馏塔浓缩到一个塔内，还省去两个外置二聚反应器。利用该系统及其分离方法能提高体系中CPD的转化率和DCPD的产量，还有效降低公共提馏区双环戊二烯中的PNB含量。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地说涉及一种裂解碳五隔板式反应精馏预分离系统及其分离方法。

背景技术

裂解碳五馏分是乙烯装置的副产品，含有许多很有价值的组分，包括异戊二烯(IP)、环戊二烯(CPD)、间戊二烯(PD)、异戊烯、环戊烷、环戊烯、异戊烷、正戊烷、双环戊二烯(DCPD)等。裂解碳五馏分中最有用的就是三种共轭二烯烃：异戊二烯、环戊二烯(双环戊二烯)和间戊二烯。这三种共轭二烯烃占裂解碳五馏分的40％～55％。裂解碳五组分的沸点大都集中在25℃～50℃之间，相对挥发度较小，而且组分间还能够形成20余种共沸物。为了有效利用裂解碳五馏分中的主要组分，必须选择合适的分离方法以制取一定纯度的单体。

目前常规的方法是裂解碳五馏分经过预分离单元和精分离单元，采用普通精馏、环戊二烯二聚反应、减压精馏、萃取精馏等方法，可以得到间戊二烯、异戊二烯、双环戊二烯等产品。这种预分离的方法，利用CPD在一定温度下极易自聚成DCPD的特性，采用外聚合反应器，先把CPD在高温下转变成DCPD，然后采用普通精馏的方法先将DCPD从碳五馏分(沸点20～45℃)中预分离出，同时分离出粗异戊二烯产品和粗间戊二烯产品；然后再利用精馏将间戊二烯产品进一步提纯。精分离单元采用萃取精馏的方法把30％左后的异戊二烯提纯到99％左后，常用的萃取溶剂为乙腈和N，N-二甲基甲酰胺。

如图1所示，裂解碳五馏分预分离单元由7个塔组成：裂解碳五馏分首先进入脱轻塔T1101，塔顶脱除少量的轻质碳五，塔釜物料进入环戊二烯二聚反应器R1201进行二聚反应，把环戊二烯转换成双环戊二烯，然后送进塔T1201进行精馏分离，T1201塔釜物料主要是双环戊二烯和少量碳六，送去脱碳六塔T1601进行分离；T1201顶部物料送去塔T1301进行间戊二烯和异戊二烯分离。T1301顶部产出含粗异戊二烯(25～30％)送去精分单元。T1301塔釜物料主要为间戊二烯和少量的环戊二烯，经二聚反应器R1202将剩余的环戊二烯二聚反应成双环戊二烯，然后输送到塔T1401塔进行精馏分离。T1401顶部为粗间戊二烯，可以作为产品直接使用和销售，也可进塔T1501，从塔T1501侧线采出生产精间戊二烯。T1401塔釜物料主要为双环戊二烯，与T1201塔釜物料一起进脱碳六塔T1601。脱碳六塔T1601采取真空操作，顶部出料为碳六，底部出料送去T1701双环戊二烯脱重塔，顶部出料为双环戊二烯产品，底部出料为双环戊二烯重组份。

因为环戊二烯的活性很高，在异戊二烯和间戊二烯聚合时，会造成催化剂中毒，所以异戊二烯和间戊二烯产品都严格控制环戊二烯的含量。为了提高产品的转化率和产品质量、降低能耗，在CPD自聚成DCPD的过程中，要严格控制其他二聚物及多聚物的生成。