加氢精馏分离裂解碳五馏份的方法技术

本发明专利技术为了解决现有技术存在的流程长、能耗高和选择加氢单元带来的复杂性等问题，提出了脱轻加氢脱除裂解碳五馏份中炔烃及分离聚合级异戊二烯的方法，裂解碳五原料在脱重反应精馏塔中使环戊二烯二聚并将异戊二烯和间戊二烯分离开，然后在脱轻加氢精馏塔中经加氢反应和精馏过程将炔烃除去并将轻组分分离出，包含异戊二烯的物流经过萃取塔和解析塔，得到聚合级异戊二烯产品。本发明专利技术的方法具有流程短，能耗低，建设和运行成本低，产品品质高等优点。

【技术实现步骤摘要】

[〇〇〇1] 本专利技术涉及一种裂解碳五馏份的分离方法，更具体地说，本专利技术涉及一种采用反 应精馏技术和萃取技术分离裂解碳五馏份的方法。
技术介绍
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，是重要的化工原料。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 石油资源具有深远意义。 裂解碳五馏分含有20多种沸点相近、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，工艺较为复杂。碳五馏分含有例如丁炔-2和异戊烯炔等炔 烃，这些炔烃含量一般在〇. 1?2%范围内，由于它们的化学性质活泼，是碳五双烯烃产品 反应和聚合过程的主要有害杂质，因此有效地脱除其中的炔烃是裂解碳五馏分分离工艺的 重要步骤。 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二甲基甲酰胺（DMF)、乙腈等。例如 在北京化工研究院开发的碳五分离流程中，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。很显然，该分离流程长，设备多，能耗高，尤其 是第二萃取单元存在着诸多问题：（1)在这样的两段萃取精馏方法中，操作设备较多，第二 萃取单元的能耗很高，需要严格操作，（2)炔烃在某些设备中浓缩为操作带来不安全因素， (3)第二萃取单元存在黑渣子堵塞现象，溶剂回收单元有大量的焦质，并且难以清理，（4) 溶剂消耗量大，增加了生产成本，同时具有环境污染问题。在溶剂回收单元中采用水共沸 精制塔回收溶剂，首先将待再生的溶剂在溶剂再生罐中减压蒸去焦质等重组分，气相所形 成的物流进入水共沸精制塔，在该塔中加入水，使水与双环戊二烯形成共沸物，共沸沸点为 97°C，这样将双环戊二烯与溶剂DMF分开。由于加入水，使溶剂DMF水解生成二甲胺和甲酸， 甲酸又促进溶剂加速水解，造成溶剂损失并堵塞塔及其管道。 为了改进上述碳五分离流程，北京化工研究院在中国专利第01136383. 5和 02131463. 2号中提出了一段萃取分离流程，其中采用选择加氢脱除炔烃，这样缩短了流程。 这种流程尽管省略了第二段萃取单元，降低了能耗和成本，但是增加了选择加氢单元，并且 对催化剂的要求比较高，要求催化剂具有较高的选择性。 因此，需要开发一种更加简单的裂解碳五馏份的分离方法。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术存在的流程长、能耗高和选择加氢单元带来的复杂性等 问题，提出了一种将选择加氢设置在精馏塔内的分离裂解碳五馏份的方法。 具体技术方案如下。 本专利技术提供了一种利用加氢精馏分离裂解碳五馏份中炔烃的方法，使裂解碳五原 料进入脱轻加氢精馏塔中部，所述脱轻加氢精馏塔的上端设置加氢催化剂床层，在加氢催 化剂床层中设有气体上升通道供其下的精馏气相通过，在加氢催化剂床层下端设有氢气入 口并使氢气向上通过加氢催化剂床层，加氢催化剂床层上面的向下流动的精馏液相向下通 过加氢催化剂床层，之后流入加氢催化剂床层下面的精馏段，经加氢反应和精馏过程从脱 轻加氢精馏塔塔顶采出包含碳四的物流，从脱轻加氢精馏塔塔釜采出包含异戊二烯的物 流。[〇〇1〇] 对于所述脱轻加氢精馏塔，更具体地说，所述脱轻加氢精馏塔上端设置一水平隔 板，在水平隔板上开设一个孔，沿所述孔边缘向上连接一个筒体，在所述筒体与脱轻加氢精 馏塔塔壁之间设置所述的加氢催化剂床层，在所述加氢催化剂床层与所述水平隔板之间留 有空间，氢气入口与所述空间相通，在所述脱轻加氢精馏塔内部或外部设置一个U型管路， U型管路的一端与所述空间连接，另一端与加氢催化剂床层下面的精馏段连接，通过加氢催 化剂床层的液体通过所述U型管路流入加氢催化剂床层下面的精馏段，在所述U型管路的 顶端设置一个通道与加氢催化剂床层上面的气相空间连通。 对于脱轻加氢精馏塔，本领域的技术人员可以根据本专利技术的精神，适宜地选择精 馏段的理论板数和操作条件，可以根据加氢的程度和选择性选择合适的操作条件，例如氢 气的流量和催化剂体积等。优选地，但不局限于，所述脱轻加氢精馏塔具有80?120块理 论板数，回流比为5?20,塔顶温度为40?60°C，加氢催化剂床的液相空速为0. 5?lOtT1， 氢气与进入加氢催化剂床的液相物料中的炔烃的摩尔比为1?8:1。 对于本专利技术的脱轻加氢精馏塔使用的催化剂没有特别的限定，本领域的技术人员 可以根据生产成本和催化剂的易获得性进行选择。举例来说，使用的催化剂可以为贵金属 催化剂，例如钯基催化剂或钼基催化剂，更具体的例子包括钯/氧化铝、钯/活性炭或钯/ 二氧化硅，在钯基催化剂中还可以含有助剂，不仅活性组分可以添加助剂如银，而且载体也 可以添加助剂如镧。使用的催化剂也可以为非贵金属催化剂，例如镍基催化剂、钴基催化剂 或铜基催化剂，更具体的例子包括雷尼镍、雷尼钴、雷尼铜、负载型镍基催化剂如镍/氧化 铝、负载型钴基催化剂如钴/氧化铝、铜基催化剂如铜-锌-铝催化剂。催化剂的制备方法 可以常规方法，例如浸渍法、共沉淀法、气相沉积法、喷涂法等。为了公开充分，并且作为示 例性的实例，这里全文引入CN1188494C。 本专利技术进一步利用上述的加氢精馏脱除炔烃的方法，提供了一种利用加氢精馏分 离裂解碳五馏份的方法，包括以下步骤： (1)裂解碳五原料进入脱重反应精馏塔中部，经反应精馏过程从脱重反应精馏塔 塔顶采出包含异戊二烯的物流，从塔釜采出包含间戊二烯的物流； (2)脱重反应精馏塔塔顶采出的包含异戊二烯的物流进入脱轻加氢精馏塔中部， 所述脱轻加氢精馏塔的上端设置加氢催化剂床层，在加氢催化剂床层中设有气体上升通道 供其下的精馈气相通过，在加氢催化剂床层下端设有氢气入口并使氢气通过加氢催化剂床 层，加氢催化剂床层上面的向下流动的精馏液相通过加氢催化剂床层，之后流入加氢催化 剂床层下面的精馏段，经加氢反应和精馏过程从脱轻加氢精馏塔塔顶采出包含碳四的物 流，从脱轻加氢精馏塔塔釜采出包含异戊二烯的物流； (3)来自脱轻加氢精馏塔塔釜的包含异戊二烯的物流进入萃取塔中部，萃取溶剂 从萃取塔上部进入，经过萃取精馏过程，从萃取塔塔顶采出包含碳五烷烃和单烯烃的抽余 液，从塔釜采出的物流进入解析塔，经解析过程从解析塔塔顶采出以异戊二烯为主的异戊 二烯物流，解析塔塔釜采出的物流循环回萃取塔； (4)从解析塔塔顶采出的以异戊二烯为主的异戊二烯物流进入异戊二烯产品塔中 部，经精馏过程从异戊二烯产品塔塔顶采出异戊二烯产品，从异戊二烯产品塔塔釜采出包 含环戊二烯和间戊二烯的物流； 所述反应精馏过程是指在精馏过程中发生环戊二烯二聚成双环戊二烯的反应。 在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用加氢精馏分离裂解碳五馏份中炔烃的方法，其特征在于，裂解碳五原料进入脱轻加氢精馏塔中部，所述脱轻加氢精馏塔的上端设置加氢催化剂床层，在加氢催化剂床层中设有气体上升通道供其下的精馏气相通过，在加氢催化剂床层下端设有氢气入口并使氢气向上通过加氢催化剂床层，加氢催化剂床层上面的向下流动的精馏液相向下通过加氢催化剂床层，之后流入加氢催化剂床层下面的精馏段，经加氢反应和精馏过程从脱轻加氢精馏塔塔顶采出包含碳四的物流，从脱轻加氢精馏塔塔釜采出包含异戊二烯的物流。

【技术特征摘要】
1. 一种利用加氢精馏分离裂解碳五馏份中炔烃的方法，其特征在于，裂解碳五原料进 入脱轻加氢精馏塔中部，所述脱轻加氢精馏塔的上端设置加氢催化剂床层，在加氢催化剂 床层中设有气体上升通道供其下的精馏气相通过，在加氢催化剂床层下端设有氢气入口并 使氢气向上通过加氢催化剂床层，加氢催化剂床层上面的向下流动的精馏液相向下通过加 氢催化剂床层，之后流入加氢催化剂床层下面的精馏段，经加氢反应和精馏过程从脱轻加 氢精馏塔塔顶采出包含碳四的物流，从脱轻加氢精馏塔塔釜采出包含异戊二烯的物流。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱轻加氢精馏塔上端设置一隔板，在隔 板上开设一个孔，沿所述孔边缘向上连接一个筒体，在所述筒体与脱轻加氢精馏塔塔壁之 间设置所述的加氢催化剂床层，在所述加氢催化剂床层与所述水平隔板之间留有空间，氢 气入口与所述空间相通，在所述脱轻加氢精馏塔内部或外部设置一个U型管路，U型管路的 一端与所述空间连接，另一端与加氢催化剂床层下面的精馏段连接，通过加氢催化剂床层 的液体通过所述U型管路流入加氢催化剂床层下面的精馏段，在所述U型管路的顶端设置 一个通道与加氢催化剂床层上面的气相空间连通。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱轻加氢精馏塔具有80?120块理论 板数，回流比为5?20,塔顶温度为40?60°C，加氢催化剂床的液相空速为0. 5?lOtT1， 氢气与进入加氢催化剂床的液相物料中的炔烃的摩尔比为1?8:1。4. 一种利用加氢精馏分离裂解碳五馏份的方法，其特征在于，所述方法包括以下步 骤： (1) 裂解碳五原料进入脱重反应精馏塔中部，经反应精馏过程从脱重反应精馏塔塔顶 采出包含异戊二烯的物流，从塔釜采出包含间戊二烯的物流； (2) 脱重反应精馏塔塔顶采出的包含异戊二烯的物流进入脱轻加氢精馏塔中部，所述 脱轻加氢精馏塔的上端设置加氢催化剂床层，在加氢催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：田保亮，杜春鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11