一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯的精制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯精制方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 天然橡膠是輪胎制造的最重要原料，是與國民經(jīng)濟(jì)和國家安全密切相關(guān)的重要物 資，與石油、鐵礦同列為國家戰(zhàn)略資源。中國橡膠年消耗量超過310萬噸，居世界首位。而我 國天然橡膠產(chǎn)量僅60萬噸左右，僅占世界總產(chǎn)量的5. 4%，天然橡膠的自給率不足1/3,低于 最基本的國家安全保障線，危機(jī)程度已經(jīng)超過石油、鐵礦等戰(zhàn)略物資。為了滿足國內(nèi)發(fā)展， 中國每年進(jìn)口天然橡膠將超過200萬噸，占世界天然橡膠總資源的20%以上。天然橡膠過 度依賴進(jìn)口是國家安全的重大隱患。異戊橡膠分子結(jié)構(gòu)及性能與天然橡膠十分接近，可替 代天然橡膠，這為合成異戊橡膠的發(fā)展提供了 一個(gè)廣闊的發(fā)展方向。異戊橡膠在俄羅斯、美 國、日本等國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，我國在這一領(lǐng)域也已經(jīng)開始起步，正在逐步深入和發(fā)展，C5 分離及深加工已經(jīng)在十二五規(guī)劃中列為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域，技術(shù)及應(yīng)用市場十分廣闊。
[0003] 稀土法異戊橡膠是以異戊二烯為單體，己烷為溶劑，在稀土催化劑作用下進(jìn)行溶 液聚合獲得膠液。該類聚合反應(yīng)中水、阻聚劑及微量的單烯烴，炔烴和醛、酮等雜質(zhì)對催化 劑活性有較大影響。開發(fā)出一套用于新鮮異戊二烯原料精制方法，脫除原料中的水，阻聚劑 及對催化劑活性有影響的微量雜質(zhì)，使精制后的原料各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到稀土異戊橡膠聚合反 應(yīng)要求，是異戊橡膠工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯精制方法。通過 在精餾塔側(cè)線采出口增加一個(gè)分離器，取代傳統(tǒng)異戊二烯精制流程中的異戊二烯脫重塔， 只用一個(gè)精餾塔完成異戊二烯單體、微量水和阻聚劑的分離，減少設(shè)備投資和能耗。通過向 塔頂冷凝器氣相入口處加入一定量的阻聚劑和控制塔頂壓力和塔頂溫度的方法減少異戊 二烯在塔頂冷凝器和塔內(nèi)自聚。采出的氣相異戊二烯烴側(cè)線冷凝器冷凝后，用一個(gè)或多個(gè) 填充特定吸附劑的吸附塔進(jìn)行選擇吸附，去除其中對異戊二烯聚合有影響的微量雜質(zhì)，得 到合格的精制異戊二烯單體。
[0005] 本發(fā)明通過將原料異戊二烯送入異戊二烯精制塔，塔頂輕組分經(jīng)冷凝器進(jìn)入回流 罐，塔釜內(nèi)重組份根據(jù)物料組成控制流量排出。側(cè)線采出氣相異戊二烯餾分經(jīng)一個(gè)帶有頂 部回流分離器后，進(jìn)入側(cè)線冷凝器，冷凝后的精制異戊二烯烴過吸附塔選擇吸附除雜后用 于稀土異戊橡膠生產(chǎn)。
[0006] 加入阻聚劑可為：醌類、胺類和酚類阻聚劑，阻聚劑加入量為精制塔上升蒸汽量的 0. 005 ~0. 1%〇。
[0007] 異戊二烯精制塔側(cè)線采出氣相異戊二烯餾分，其中水含量< 25ppm，阻聚劑含量 <lppm〇
[0008] 在本發(fā)明中，異戊二烯精制塔塔頂溫度33~35°C，塔頂壓力0~5kPa;塔釜溫度 35~37°C，塔釜壓力10~20kPa，回流比100~200,塔頂回流溫度為15~30°C。
[0009] 異戊二烯精制塔理論塔板數(shù)約為70~100塊，距塔頂17~25塊板進(jìn)料，距塔頂 66~92塊板側(cè)線采出氣相異戊二烯餾分。
[0010] 分離器的回流比〇. 01~〇. 5,回流溫度為15~30°C，理論塔板數(shù)為3~5塊，使 用壓降小的散堆或規(guī)整填料。
[0011] 本發(fā)明有益效果：
[0012] (1)用一個(gè)精餾塔將原料異戊二烯中的微量水和阻聚劑分離出去，經(jīng)過吸附塔進(jìn) 一步對異戊二烯除雜，從而獲得聚合級單體異戊二烯，回收率達(dá)到99. 7~99. 8%。與傳統(tǒng)兩 塔精餾工藝相比具有投資少，能耗低的特點(diǎn)。
[0013] (2)異戊二烯含有1，4不飽和雙鍵，屬于熱敏性物料，由在高溫下自聚現(xiàn)象明顯， 易在塔內(nèi)和塔頂冷凝器內(nèi)生成自聚物堵塞設(shè)備，并導(dǎo)致聚合異戊橡膠產(chǎn)品的順式含量及分 子量分布產(chǎn)生不利影響。因此在異戊二烯精制塔塔頂冷凝器的氣相入口處連續(xù)加入一定量 的阻聚劑，緩解了異戊二烯自聚的問題。
[0014] (3)通過在異戊二烯精制塔側(cè)線氣相采出口安裝帶有頂部回流分離器，明顯改善 了側(cè)線采出的氣相異戊二烯中重組分雜質(zhì)和阻聚劑的夾帶情況，尤其當(dāng)原料異戊二烯純度 較低，雜質(zhì)含量較高時(shí)，該分離器能夠明顯降低精制異戊二烯產(chǎn)品中雜質(zhì)種類和含量，使精 制異戊二烯的純度能夠達(dá)到99. 7%以上，回收率達(dá)到99. 7~99. 8%，與不帶分離器的側(cè)線采 出精餾工藝相比，該類分離器能夠有效的解決內(nèi)夾帶導(dǎo)致的側(cè)線采出的氣相異戊二烯中重 組分雜質(zhì)和阻聚劑含量偏高的問題。
[0015] (4)通過一個(gè)或多個(gè)填充吸附劑的吸附塔，選擇吸附精制異戊二烯中與異戊二烯 泡點(diǎn)接近，無法通過普通精餾分離，但對異戊二烯聚合有明顯影響的單烯烴，炔烴和醛、酮 等微量雜質(zhì)，減少這類雜質(zhì)對稀土異戊橡膠生產(chǎn)所用催化劑活性的影響。
【附圖說明】：
[0016] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0017] 其中：T-101 :異戊二烯精制塔；E-101 :塔頂冷凝器；E-102 :塔釜再沸器；E-103 : 側(cè)線采出冷凝器；V-101 :T-101塔頂回流罐；V-102 :側(cè)線采出計(jì)量罐；S-101 :分離器； T-102AB:吸附塔；1.阻聚劑；2.異戊二烯；3.重組分；4.異戊二烯餾分；5.水相；6.輕組 分；
【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 以640t/a稀土異戊橡膠工業(yè)化裝置中原料精制回收單元為例。
[0020] 將外購的異戊二烯2送入異戊二烯精制塔T-101中進(jìn)行分離；塔頂輕組分6及與 異戊二烯共沸的微量水經(jīng)異戊二烯精制塔冷凝器E-101冷卻后，送入異戊二烯精制塔回流 罐V-101，富集在罐底的水相5定期放出，油相6 -部分打回流，另一部分根據(jù)組分含量控 制一定流量采出，回收處理。異戊二烯精制塔T-101側(cè)線采出氣相異戊二烯餾分，控制其中 水含量彡25ppm，阻聚劑含量彡lppm。合格的異戊二烯餾分4經(jīng)分離器S-101和異戊二烯 精制塔側(cè)線冷凝器器E-103冷凝、冷卻后送側(cè)線采出計(jì)量罐V-102中。V-102中的物料一 部分控制一定流量回流分離器S-101頂部，另一部分根據(jù)異戊二烯采出計(jì)量罐V-102液位 控制流量將物料泵入吸附塔T-102AB。異戊二烯精制塔T-101塔釜內(nèi)重組分3根據(jù)物料組 成控制流量采出，集中處理。異戊二烯存在自聚合現(xiàn)象，因此在異戊二烯精制塔塔頂冷凝器 E-101氣相入口處加入阻聚劑，阻聚劑加入量是精餾塔上升蒸汽量的0. 01%〇。
[0021] 異戊二烯精制塔T-101操作條件見表1。
[0022] 表1異戊二烯精制塔理論塔板數(shù)及操作條件
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯的精制方法，其特征在： (1) 將異戊二烯從距塔頂?shù)?7~25塊板送入異戊二烯精制塔，異戊二烯精制塔塔頂溫 度33~35°C，塔頂壓力0~5kPa ;塔釜溫度35~37°C，塔釜壓力10~20kPa ; (2) 塔頂輕組分經(jīng)冷凝器進(jìn)入回流罐，部分回流進(jìn)異戊二烯精制塔，部分去塔頂物料回 收系統(tǒng)；回流比100~200,塔頂回流溫度15~30°C ; (3) 塔釜內(nèi)重組分排出進(jìn)入塔釜物料回收系統(tǒng)； (4) 距塔頂?shù)?6~92塊板側(cè)線采出氣相異戊二烯餾分，經(jīng)頂部回流分離器，進(jìn)入側(cè)線 冷凝器冷凝后進(jìn)入計(jì)量罐； (5) 側(cè)線采出計(jì)量罐將部分異戊二烯按次序進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的填充不同吸附劑的吸附塔 選擇吸附精制異戊二烯中對異戊二烯聚合有影響的微量雜質(zhì)單烯烴，炔烴和醛、酮，獲得聚 合級異戊二烯單體；將部分異戊二烯回流至分離器頂部，回流比〇. 01~〇. 5,回流溫度為 15~30°〇； (6) 在塔頂冷凝器氣相入口加入阻聚劑，阻聚劑加入量為異戊二烯精制塔上升蒸汽量 的 0? 005 ~0? 1%〇。
2. 權(quán)利要求1中所述的用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯的精制方法，其特征 在：分離器為一個(gè)具備分離及除沫功能的設(shè)備，其分離理論塔板數(shù)為3~5塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯的精制方法，其 特征在于：所述的加入阻聚劑為：醌類、胺類和酚類阻聚劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯的精制方法，其 特征在于：異戊二烯精制塔側(cè)線采出異戊二烯餾分，控制其中水含量< 25ppm，阻聚劑含量 < lppm〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于稀土異戊橡膠生產(chǎn)中原料異戊二烯的精制方法，將異戊二烯送入異戊二烯精制塔，塔頂輕組分經(jīng)冷凝器進(jìn)入回流罐，部分回流進(jìn)異戊二烯精制塔；塔釜內(nèi)重組份排出進(jìn)入塔釜物料回收系統(tǒng)；側(cè)線采出氣相異戊二烯餾分，經(jīng)頂部回流分離器，側(cè)線冷凝器冷凝后進(jìn)入計(jì)量罐；側(cè)線采出計(jì)量罐將部分異戊二烯泵入吸附塔，獲得聚合級異戊二烯單體，在塔頂冷凝器氣相入口加入阻聚劑，阻聚劑加入量為異戊二烯精制塔上升蒸汽量的0.005～0.1‰；本精制方法能夠?qū)?cè)線采出的氣相異戊二烯中重組分雜質(zhì)從0.08%下降至0.0015%，TBC含量從0.0015%下降至0.0001%，確保精制異戊二烯的產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】C07C7-04, C07C7-12, C07C7-20, C07C11-18
【公開號】CN104628504
【申請?zhí)枴緾N201310552783
【發(fā)明人】王福民, 劉姜, 田曉軍, 趙彥強(qiáng), 金美仙, 張輝, 王毅, 黃英超, 張桂榮, 楊雨富
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月8日