[发明专利]一种利用乙烯裂解C5制备异戊二烯前处理工艺回收丁二烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用乙烯裂解C5制备异戊二烯前处理工艺回收丁二烯的方法背景技术

乙烯裂解碳五（通常简称C5馏分）为蒸汽裂解制乙烯装置的副产物，一般约为乙烯产量的10～20重量％，通常含有4～6个碳原子的烷烃、烯烃、双烯烃、炔烃等几十种组分。其中含量较多的为异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯，其含量分别在15～25重量％、12～15重量％、14～20重量％左右，三者约占乙烯裂解C5的40～60重量％。这些双烯烃由于具有特殊的分子结构、化学性质活泼、可合成许多重要的高附加值产品，是化工利用的宝贵资源，以它们为原料可以生产聚异戊二烯橡胶、特种橡胶、石油树脂、SIS热塑性弹性体、农药、香料、固化剂、阻燃剂、节能消烟剂、速效灭菌剂、医药等多种石油化工和精细化工产品。

随着乙烯工业的快速发展和对合成橡胶及合成树脂的需求增大，乙烯裂解C5馏分作为一种重要的化工原料，其分离利用已经日益受到世界各国的普遍重视。目前，已工业化的乙烯裂解C5分离工艺主要有以下几种：

乙腈（ACN）抽提法：乙腈抽提法是国外最广泛使用的C5馏分分离方法之一，使用该技术的主要有美国ESSO公司、美国Atlantic Richfield公司、日本合成橡胶公司。其技术原理共分为三步：第一步，C5馏分通过热二聚反应将原料中的环戊二烯聚合生成双环戊二烯，通过精馏使双环戊二烯和间戊二烯分离出来得到粗异戊二烯；第二步，采用乙腈或乙腈-丙烯腈-丙酮和水的混合溶剂经过两级溶剂萃取精馏分离除去粗异戊二烯中的单烯烃、烷烃、炔烃等烃类杂质，再经水洗除去夹带的溶剂乙腈得到半精制异戊二烯；第三步，半精制异戊二烯通过两级普通精馏脱轻、脱重后得到纯度99.5％的聚合级异戊二烯产品。异戊二烯的总收率为萃取精馏进料中异戊二烯的90～95％。

二甲基甲酰胺（DMF）抽提法：二甲基甲酰胺抽提法又称GPI法，由日本瑞翁公司于1971年开发成功并建成工业装置。目前国内已建成的C5分离工业装置均采用该技术。其技术原理为C5馏分首先通过二聚反应器将原料中的环戊二烯聚合生成双环戊二烯，通过脱重和一次精馏分离出环戊二烯和间戊二烯得到粗异戊二烯；然后采用二甲基甲酰胺为溶剂经过两级溶剂萃取精馏分离除去粗异戊二烯中的单烯烃、烷烃、炔烃等烃类杂质得到半精制异戊二烯，再通过两级普通精馏将半精制异戊二烯提纯至99.5％聚合级异戊二烯产品。异戊二烯的总收率为萃取精馏进料中异戊二烯的90～95％。

N-甲基吡咯烷酮（NMP）法：N-甲基吡咯烷酮法由德国BASF公司最早开发，后又进行了改进，其特点是采用N-甲基吡咯烷酮溶剂萃取及加氢的方式脱除环戊二烯、间戊二烯和炔烃，而不是采用热二聚除去双环戊二烯，异戊二烯收率较高可达97％以上。其技术原理为C5馏分首先进入萃取塔，用含水3～10％的NMP溶剂将C5馏分中的二烯烃萃取出来由塔的侧线采出进入精馏塔，精馏塔顶得到纯度约为97％的异戊二烯；塔底双环戊二烯、间戊二烯、炔烃和饱和溶剂的混合物再返回萃取塔底部，并从底部抽出进入加氢反应器，将间戊二烯加氢转化为戊烯和戊烷，将双环戊二烯转化为环戊烯和环戊烷；加氢后的单烯烃和烷烃再返回到萃取塔顶部，由顶部脱出。该工艺虽然较为简单异戊二烯的收率也较高，但异戊二烯的纯度远远达不到聚合级的要求，且该工艺对C5中潜在的化工资源破坏比较大，因此国内没有企业采用该方法。