一种分离双环及多环烷烃的共沸剂及用共沸剂分离双环及多环烷烃的方法技术

本发明专利技术公开一种分离双环及多环烷烃的共沸剂及用共沸剂分离双环及多环烷烃的方法，特别是用于分离沸点几乎相同的反式十氢萘和挂式四氢双环戊二烯的多元共沸剂。共沸剂由水及具有一定极性的有机含氧化合物组成，有机含氧化合物可与水形成共沸物，该共沸剂常压操作即可有效实现双环及多环烷烃的分离，尤其是反式十氢萘与挂式四氢双环戊二烯的精馏分离，并可避免精馏过程中挂式四氢双环戊二烯发生缩合反应。

Azeotropic agent for separating double ring and polycyclic alkane and method for separating double ring and polycyclic alkane by azeotrope

Azeotropic agent of the invention discloses a separation of bicyclic and polycyclic alkanes and method using azeotropic agent for separation of bicyclic and polycyclic alkanes, especially for trans ten hydrogen naphthalene separation and boiling point is almost identical to the hanging of four hydrogen dicyclopentadiene multicomponent azeotropic agent. Azeotropic agent by water and has composed of polar organic compounds containing oxygen and oxygen-containing organic compounds can form azeotrope with water, the separation of azeotropic agent can effectively achieve the atmospheric operations bicyclic and polycyclic alkanes, especially trans ten hydrogen naphthalene and hanging four hydrogen dicyclopentadiene distillation separation in the distillation process and can avoid the hanging of four hydrogen dicyclopentadiene condensation reaction.

【技术实现步骤摘要】
一种分离双环及多环烷烃的共沸剂及用共沸剂分离双环及多环烷烃的方法
本专利技术涉及一种分离双环及多环烷烃的共沸剂及用共沸剂分离双环及多环烷烃的方法，特别是分离沸点几乎相同的反式十氢萘和挂式四氢双环戊二烯的多元共沸剂，属于石油化工的分离工程领域。
技术介绍
多环烷烃一般具有较高的密度和燃烧热值，可用作高密度燃料，如双环戊二烯(DCPD)经加氢制备桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)，再经过异构化反应可得到挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)，挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)是一种性能优良的低温液体高密度燃料，广泛用作导弹、飞机和鱼雷的推进剂。桥式四氢双环戊二烯异构化可采用分子筛作为催化剂，相比传统L强酸AlCl3具有可重复使用、减少环境污染等优点，但是由于表面酸密度较低，需要较高的反应温度，从而副产物生成量较大。如图1所示，副产物主要包括反式十氢萘及其异构化产物、金刚烷等，导致产品精制比较困难。在分子筛表面负载可以活化氢的金属组分，可以抑制金刚烷的生成，但同时会导致反式十氢萘的生成量增加，由于其沸点与目的产物挂式四氢双环戊二烯几乎相同，均为185-186℃，因而精馏分离的难度较大，需要采用特殊的精馏分离技术，才可以达到目标产物纯度98.5％的要求。现有技术提出分离挂式四氢双环戊二烯的精馏塔操作条件：操作压力5kPa，塔板数26块，进料位置为第12块塔板，回流比为10，冷凝器和再沸器温度分别为64.6℃和76.4℃，塔顶挂式四氢双环戊二烯纯度可达98.8％。现有技术中，桥式四氢双环戊二烯异构化反应产物进行减压精馏的方法，操作压力2-10kPa，塔顶温度为60-105℃，塔釜温度为70-120℃。以上现有技术的方法采用减压精馏分离挂式四氢双环戊二烯，且均未提出反式十氢萘难以分离的问题。另外需要考虑的是，挂式四氢双环戊二烯在较高温度下可能会发生缩合反应，精馏操作时塔釜温度不宜过高，塔釜温度不宜超过150℃，一般应控制在100℃左右。试验中发现，采用减压精馏虽然能够降低气化温度，但是难以分离反式十氢萘。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术设计了一种可以分离沸点基本相同的双环烷烃——反式十氢萘和多环烷烃——挂式四氢双环戊二烯的多元共沸剂。为了同时满足分离效果和精馏温度两种限制条件，多元共沸剂由水及具有一定极性的有机含氧化合物组成。由于水的存在，精馏温度一般不会超过100℃，有利于保持挂式目标产品的稳定性，减少其热缩合生成胶质的可能性。并且水与双环和多环烷烃类化合物均不互溶，因而塔顶采出液可通过分水实现油水分离，共沸剂中的含氧有机物则可通过减压精馏分离并循环使用。本专利技术具体技术方案如下：一种分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由10％-90％的水和10％-90％的有机含氧化合物组成。所述有机含氧化合物为碳三、碳四、碳五、碳六的低碳醇类、糠醇、四氢糠醇、正丙醇、正丁醇、环戊醇或二氧六环中的一种或多种。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由50％-70％的水和30％-50％的正丁醇组成。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由40％-70％的水、20％-35％的正丁醇和10％-25％的环戊醇组成。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由40％-70％的水和30％-60％的环戊醇组成。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由50％-70％的水和30％-50％的四氢糠醇组成。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由30％-50％的水和50％-70％的正丙醇组成。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由30％-50％的水和50％-70％的二氧六环组成。分离双环及多环烷烃的共沸剂分离双环及多环烷烃的方法，将双环及多环烷烃混合，加入分离双环及多环烷烃的共沸剂，分离双环及多环烷烃的共沸剂用量为双环及多环烷烃混合物质量的0.1-5倍，在理论塔板数30-200精馏塔上蒸馏，精馏压力为101KPa，回流比10:1—50:1，塔顶温度为80-105℃，塔底温度为85-110℃。优选地，所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂分离双环及多环烷烃的方法，将双环及多环烷烃混合，加入分离双环及多环烷烃的共沸剂，分离双环及多环烷烃的共沸剂用量为双环及多环烷烃混合物质量的0.5-3倍，在理论塔板数50-150精馏塔上蒸馏，精馏压力为为101KPa，回流比20:1—30:1，塔顶温度为80-100℃，塔底温度为90-105℃。所述分离双环及多环烷烃的共沸剂尤其适用于分离沸点几乎相同的反式十氢萘和挂式四氢双环戊二烯。本专利技术的有益效果：可以实现沸点极为接近的双环烷烃和多环烷烃，如反式十氢萘和挂式四氢双环戊二烯的有效分离，并可获得较高的分离精度。本专利技术的多元共沸剂简单易得，且由于有水的存在，使得精馏操作温度较低，从而可以避免多环烷烃在较高温度下发生缩合反应，同时较低的操作温度也使得精馏操作易于控制。附图说明图1为桥式四氢双环戊二烯异构化反应。具体实施方式下面结合本专利技术的优选实施例进一步说明本专利技术。实施例1一种分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由10％-90％的水和10％-90％的有机含氧化合物组成。所述有机含氧化合物为碳三、碳四、碳五、碳六的低碳醇类、糠醇、四氢糠醇、正丙醇、正丁醇、环戊醇或二氧六环中的一种或多种。实施例2所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由50％-70％的水和30％-50％的正丁醇组成。实施例3所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由40％-70％的水、20％-35％的正丁醇和10％-25％的环戊醇组成。实施例4所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由40％-70％的水和30％-60％的环戊醇组成。实施例5所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由50％-70％的水和30％-50％的四氢糠醇组成。实施例6所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由30％-50％的水和50％-70％的正丙醇组成。实施例7所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，以质量百分比计，由30％-50％的水和50％-70％的二氧六环组成。实施例8分离双环及多环烷烃的共沸剂分离双环及多环烷烃的方法，将双环及多环烷烃混合，加入分离双环及多环烷烃的共沸剂，分离双环及多环烷烃的共沸剂用量为双环及多环烷烃混合物质量的0.1-5倍，在理论塔板数30-200精馏塔上蒸馏，精馏压力为101KPa，回流比10:1—50:1，塔顶温度为80-105℃，塔底温度为85-110℃。实施例9所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂分离双环及多环烷烃的方法，将双环及多环烷烃混合，加入分离双环及多环烷烃的共沸剂，分离双环及多环烷烃的共沸剂用量为双环及多环烷烃混合物质量的0.5-3倍，在理论塔板数50-150精馏塔上蒸馏，精馏压力为为101KPa，回流比20:1—30:1，塔顶温度为80-100℃，塔底温度为90-105℃。实施例10将反式十氢萘40g和挂式四氢双环戊二烯1160g混合均匀，反式十氢萘质量百分含量3.33％。以正丁醇810g和水990g混合物作为多元共沸剂，在理论塔板数120的精馏塔上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：以质量百分比计，由10％‑90％的水和10％‑90％的有机含氧化合物组成。

【技术特征摘要】
1.一种分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：以质量百分比计，由10％-90％的水和10％-90％的有机含氧化合物组成。2.根据权利要求1所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：所述有机含氧化合物为碳三、碳四、碳五、碳六的低碳醇类、糠醇、四氢糠醇、正丙醇、正丁醇、环戊醇或二氧六环中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：以质量百分比计，由50％-70％的水和30％-50％的正丁醇组成。4.根据权利要求1所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：以质量百分比计，由40％-70％的水、20％-35％的正丁醇和10％-25％的环戊醇组成。5.根据权利要求1所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：以质量百分比计，由40％-70％的水和30％-60％的环戊醇组成。6.根据权利要求1所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在于：以质量百分比计，由50％-70％的水和30％-50％的四氢糠醇组成。7.根据权利要求1所述的分离双环及多环烷烃的共沸剂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：安高军，熊春华，赵会吉，鲁长波，刘晨光，周友杰，王旭东，任连岭，
申请(专利权)人：中央军委后勤保障部油料研究所，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：北京,11