一种稳定提升化学级异戊二烯品质的方法与流程

本发明涉及化工，具体涉及一种稳定提升化学级异戊二烯品质的方法。

背景技术：

1、裂解碳五馏分是蒸汽裂解制乙烯装置的副产物，由于裂解原料及裂解深度的不同，其产量一般为乙烯产量的12％～20％，通常含有四到六个碳原子的烷烃、炔烃、单烯烃、双烯烃等二十多种组分。其中异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯(双环戊二烯)这三个双烯烃是碳五馏分中最具价值的组分，它们三者的含量之和约占总量45％～55％。异戊二烯在碳五馏分中占15％-25％，在合成橡胶、sis弹性体、石油树脂、固化剂、医药农药中间体的生产方面具有广泛的用途，开发利用前景十分广阔。

2、但由于碳五馏分组成复杂，组分间沸点相近，相对挥发度小，而且组分之间容易形成共沸，使得碳五馏分的分离过程变得较为复杂。目前，国内一般使用热二聚方法先除去碳五馏分中大部分的环戊二烯(cpd)，然后采用一级萃取精馏和普通精馏相结合的方法分离出化学级异戊二烯，两级萃取精馏和普通精馏相结合的方法分离出聚合级异戊二烯，常用的萃取剂为n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、乙腈(acn)和n-甲基吡咯烷酮(nmp)。

3、现有dmf萃取精馏生产异戊二烯的工艺，由于在生产过程中需将一部分富含异戊二烯和少量炔烃轻组分的塔顶物料返回用作碳五原料，以提高异戊二烯的收率，工业上通常将此物料称为循环返回料。由于在萃取精馏过程中，dmf会在一定条件下与水反应生成甲酸和二甲胺，自身在一定温度下也会分解生成二甲胺、一氧化碳和水，而且二甲胺沸点只有6.9℃,因此从塔顶采出的返回料含有微量二甲胺等碱性有机氮。碳五原料中含有一定浓度的硫，其中轻质硫比如硫化氢、羰基硫等也会在塔顶采出的返回料中富集。碳五原料和萃取溶剂dmf都含有一定量的水分，水和碳五烃会形成共沸，因此系统中存在的水也会从塔顶采出。由于上述原因，现有生产工艺从脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯产品会经常出现水分超标(＞300ppm)、色度超标(＞100号)或颜色偏黄无法比色、外观不清澈透明等质量问题，影响产品的出厂销售和下游厂家的使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，通过对返回料进行一次水洗来去除其中的二甲胺、硫化氢、羰基硫等水溶性杂质，从而降低系统中的氮、硫杂质含量；将脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯再送入一精馏塔进行精制，从侧线稳定采出低水含量、低色度、清澈透明的高品质化学级异戊二烯产品。本发明具有工艺简单、操作方便、不改变原有工艺流程操作，不产生固废等优点，特别适合现有装置质量升级改造。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，包括以下步骤：

4、s1.将来源于异戊二烯生产过程中的循环返回料在水洗塔中进行水洗后，再与碳五装置碳五原料混合回用；所述水洗塔内部装有填料，精制水由上至下流动，油相返回料由下至上逆流进入填料层与水充分接触洗涤，水相从水洗塔底部流出，油相经沉降后从水洗塔顶部流出；

5、s2.将脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯再次送入精馏塔进行精制，从侧线稳定产出化学级异戊二烯；塔顶得到含有水分和轻质硫、二甲胺的碳五烃，并入循环返回料；塔釜得到含有重质硫的碳五烃，并入脱重塔进料。

6、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述源于异戊二烯生产过程中的循环返回料在与碳五装置碳五原料混合回用前先进入水洗塔进行水洗。

7、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述水相与返回料的体积比为0.2:1.2～2.2∶1。

8、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述水洗塔进料精制水与返回料碳五烃的体积比为0.8:1～2.0∶1.8。

9、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述水洗温度为20～50℃，水洗压力为0.1～0.5mpag。

10、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述水洗温度为30～35℃，水洗压力为0.12～0.25mpag。

11、作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述精馏塔为板式塔。

12、作为本发明的进一步改进，所述精馏塔塔釜温度控制为50～60℃，塔顶温度控制为40～49℃，操作压力控制为0.04～0.07mpag，回流比控制为2～10。

13、作为本发明的进一步改进，所述精馏塔塔釜温度控制为52～55℃，塔顶温度控制为42～46℃，操作压力控制为0.05～0.06mpag，回流比控制为5～8。

14、发明人通过研究发现，当化学级异戊二烯产品不合格时，存着以下规律：外观不清澈透明一般是由于水分超标引起，色度超标或颜色偏黄一般由于硫或碱性有机氮含量过高引起。

15、返回料中含有较多的二甲胺等碱性有机氮与硫化氢、羰基硫等轻质硫，这些氮、硫杂质会跟随化学级异戊二烯从脱重塔塔顶采出，当系统中的氮、硫杂质含量过高时，就会引起化学级异戊二烯产品的氮、硫含量偏高，从而引起化学级异戊二烯色度不合格。由于二甲胺、硫化氢、羰基硫等杂质都是易溶于水的，通过实验验证，对返回料进行一次水洗就可以去除其中的绝大部分二甲胺、轻质硫等杂质，降低系统中氮、硫杂质含量，从而改善化学级异戊二烯的色度和外观。

16、由于水分容易与碳五烃形成共沸从塔顶采出，当系统中水分含量高时，脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯产品就会因水分超标而不合格，通过实验验证，脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯再经过一精馏塔进行精制，从侧线可以稳定采出低水含量的化学级异戊二烯产品。同时该股物流中氮、硫杂质含量进一步降低，产品色度进一步改善。这是因为原异戊二烯产品中的二甲胺、轻质硫等轻组分杂质从塔顶被除去，重质硫等重组分杂质从塔底被除去。

17、本发明具有如下有益效果：本发明通过对返回料进行一次水洗来去除其中的二甲胺、硫化氢、羰基硫等水溶性杂质，从而降低系统中的氮、硫杂质含量；将脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯再送入一精馏塔进行精制，从侧线稳定采出低水含量、低色度、清澈透明的高品质化学级异戊二烯产品。本发明具有工艺简单、操作方便、不改变原有工艺流程操作，不产生固废等优点，特别适合现有装置质量升级改造。

技术特征：

1.一种稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，步骤s1中所述源于异戊二烯生产过程中的循环返回料在与碳五装置碳五原料混合回用前先进入水洗塔进行水洗。

3.根据权利要求1所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，步骤s1中所述水相与返回料的体积比为0.2:1.2～2.2∶1。

4.根据权利要求1所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，步骤s1中所述水洗塔进料精制水与返回料碳五烃的体积比为0.8:1～2.0∶1.8。

5.根据权利要求1所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，步骤s1中所述水洗温度为20～50℃，水洗压力为0.1～0.5mpag。

6.根据权利要求5所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，步骤s1中所述水洗温度为30～35℃，水洗压力为0.12～0.25mpag。

7.根据权利要求1所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，步骤s2中所述精馏塔为板式塔。

8.根据权利要求7所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，所述精馏塔塔釜温度控制为50～60℃，塔顶温度控制为40～49℃，操作压力控制为0.04～0.07mpag，回流比控制为2～10。

9.根据权利要求8所述稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，其特征在于，所述精馏塔塔釜温度控制为52～55℃，塔顶温度控制为42～46℃，操作压力控制为0.05～0.06mpag，回流比控制为5～8。

技术总结
本发明提出了一种稳定提升化学级异戊二烯品质的方法，属于化工技术领域。本发明在现有技术基础上增加一个水洗塔和一个精制塔，具体包括：S1.将来源于异戊二烯生产过程中的循环返回料在水洗塔中进行水洗后，再与碳五装置碳五原料混合回用，油相经沉降后从水洗塔顶部流出；S2.将脱重塔塔顶采出的化学级异戊二烯再次送入精馏塔进行精制，从侧线稳定产出化学级异戊二烯；塔顶得到含有水分和轻质硫、二甲胺的碳五烃，并入循环返回料；塔釜得到含有重质硫的碳五烃，并入脱重塔进料。本发明从侧线稳定采出低水含量、低色度、清澈透明的高品质化学级异戊二烯产品。本发明具有工艺简单、操作方便、不改变原有工艺流程操作，不产生固废等优点，特别适合现有装置质量升级改造。

技术研发人员：赵金男,孙荣华,陈叶,沈健,张景明,姚骏逸,朱晓雯,潘希希,曹强
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12