裂解C_5馏分热聚法脱环戊二烯的研究

采用管式反应器进行裂解C5馏分热二聚反应的研究,考察了原料浓度、反应温度、停留时间等对CPD(环戊二烯)转化率、选择性的影响,将反应产物进行精馏分离得到纯度(质量分数)大于80%的DCPD(双环戊二烯)。以试验数据为依据,建立了C5馏分CPD热二聚反应过程的动力学方程,并对相关参数进行了回归。     

碳五分离先进工艺的开发研究

在结合常规碳五分离工艺缺点及碳五热二聚特性的基础上,开发了在异戊二烯(IP)与环戊二烯(CPD)分离之后进行热二聚的后热二聚碳五分离新工艺,IP与CPD分离的关键为IP分离塔与CPD回收塔的组合。结果表明:后热二聚碳五分离新工艺具有更高的产品收率、更好的产品质量等诸多优点。     

分离环戊二烯的热二聚和反应精馏工艺的模拟计算

分别对裂解 C_5中环戊二烯(CPD)分离的热二聚和反应精馏工艺建立数学模型,利用 Aspen Plus 流程模拟软件对热二聚和反应精馏工艺进行模拟。模拟结果表明,反应精馏工艺与热二聚工艺(反应温度90℃,反应时间3.5 h)相比,异戊二烯(IP)聚合损失率从热二聚的3.22%降低到1.91%,减少40.68%,CPD 与 IP 的共聚体和 CPD 与间戊二烯(PD)的共聚体(X3)的生成量从11.55 kg/h 降低到7.46 kg/h,减少35.41%,IP 自二聚体和 PD 自二聚体(X2)的生成量从0.83 kg/h 降低到0.23 kg/h,减少72.29%,双环戊二烯选择性从96.12%提高到97.49%。在 IP 分离装置中,反应精馏塔可代替热二聚反应器和预脱重塔,减少 IP损失,降低进入萃取单元的 CPD 的量,减少胶质生成。     

热二聚法分离C5馏分中的环戊二烯

在立式连续或釜式间歇反应器中对乙烯裂瞬C5原料中的环戊二烯（CPD）进行热二聚,生成双环戊二烯（DCPD）后分离。考察了反应温度和反应时间对CPD热二聚反应转化率和DCPD收率的影响。结果表明,CPD转化率和DCPD收率均随着反应温度的升高和停留时间的延长呈上升趋势;采用釜式间歇反应工艺时,适宜的反应温度为120—130℃、反应时间为12h,此条件下CPD转化率及DCPD收率分别可达到约90％,85％。采用立式连续反应工艺时,适宜的反应温度为100—110℃,反应时间为9h,此条件下CPD转化率和DCPD收率最高分别为88％,78％。工艺过程中应控制原料C5中CPD的质量分数大于10％,C6的质量分数小于3％。     

从裂解C_9馏分中分离环戊二烯和甲基环戊二烯的研究

以裂解C9馏分为原料,采用解聚-蒸馏法、解聚-精馏法、解聚-精馏-分离法进行分离环戊二烯(CPD)和甲基环戊二烯(MCPD)的实验。考察分离方法、操作条件对CPD和MCPD的纯度和收率的影响。实验结果表明,解聚-蒸馏法,只能获得高纯度的CPD,纯度达99.8%(w);解聚-精馏法,可以同时获得高纯度的CPD和中等纯度的MCPD,CPD纯度达99.2%(w),MCPD纯度达46.1%(w);解聚-精馏-分离法分离效果最好,CPD纯度达99.4%(w),收率达92.6%(w),且MCPD纯度达93.7%(w),MCPD收率达89.6%(w)。     

国内裂解碳五馏分分离技术的研究进展

对国内C5馏分分离技术的研究进行了综述。介绍了异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯分离方法的研究进展,重点介绍了以二甲基甲酰胺、乙腈或N-甲基吡咯烷酮为萃取剂的萃取精馏法分离异戊二烯的过程。分析了反应精馏技术、C5馏分的加氢分离工艺、一段萃取工艺、共沸超精馏/萃取精馏耦合工艺以及后热二聚C5分离工艺等新型工艺的特点。指出优化工艺流程、开发反应精馏技术、引入催化加氢除炔或全加氢技术等新型分离技术是今后国内C5馏分分离技术发展的方向。     

极性溶剂中微量环戊二烯的二聚反应

对微量环戊二烯(CPD)在极性溶剂二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)和乙腈(ACN)中的二聚反应进行了研究,考察了反应温度、反应时间、溶剂中CPD初始含量对极性溶剂中微量CPD二聚反应的影响,讨论了极性溶剂的溶剂效应,并与非极性C5溶剂中常量CPD二聚反应过程进行了比较。实验结果表明,极性溶剂可以促进微量CPD二聚反应的进行,极性中等且结构简单的DMF对CPD二聚反应的促进作用最大,极性最强的NMP次之,极性最弱的ACN的促进作用最弱。在3种极性溶剂中,反应初始阶段CPD转化率和DCPD收率都随反应时间的延长、反应温度的升高和CPD初始含量的增加而增大;在105～125℃内,反应4 h后CPD的二聚反应趋于平衡。     

裂解C5热二聚反应本征动力学模型研究

本文研究了用于反应精馏工艺的裂解C5热二聚反应本征动力学模型。在1000 ml的高压反应釜中,研究了不同反应温度、时间对热二聚反应的影响。采用加权最小二乘法方法分析了动力学实验数据,建立了裂解C5热二聚反应本征动力学模型,获得热二聚反应的指前因子A和活化能Ea,如环戊二烯二聚反应的指前因子A= 4.39×105,活化能Ea=6.58×104 J/mol。利用动力学模型计算结果与实验结果相吻合,证明该模型准确可靠,可用于反应精馏工艺设计。     

基本有机化学工业

TQ221.211200604122裂解C5馏分中二烯烃热二聚过程的研究〔刊〕王秀敏,包宗宏(南京工业大学化学化工学院)∥南京工业大学学报.-2005,27(4).-53～58用封管实验方法考察了二聚反应温度、反应停留时间和不同环戊二烯(CPD)含量对C5馏分热二聚过程中各二烯烃组分反应行为的影响。结果表明,当反应温度在115～125℃、停留时间2～3h、CPD质量分数大于17%时,CPD的转化率不小于92%,异戊二烯、间戊二烯和1,3丁二烯的转化率分别在7%,1.5%和13%左右,双环戊二烯(DCPD)的收率接近80%。C5原料中CPD的含量高,其转化率和DCPD收率也高。图7表2参16(段…     

裂解碳五馏分开发应用研究

概述了国内外裂解C_5馏分化工利用现状。C_5馏分作为化工原料,可作为裂解原料、生产石油树脂、芳构化生产三苯。着重叙述了萃取精馏法分离异戊二烯、热二聚法分离环戊二烯等工艺。     

裂解碳五分离装置预处理单元预二聚工艺研究

为提高裂解碳五分离装置的经济效益,对碳五分离装置预处理单元进行了工艺技术改进,添加了预二聚反应器和脱部分异戊二烯(IP)精馏塔,并对预二聚反应条件进行了考察,对工艺技术改进前后的处理效果进行了对比分析。实验结果表明,预二聚反应的较佳条件为反应温度55℃、停留时间6h;在此条件下,环戊二烯(CPD)的转化率约40%,双环戊二烯(DCPD)生成量与异丙烯基降冰片烯(PNB)生成量之比约为20;以150 kt/a碳五分离装置为例,技术改进后每年可分别减少IP和CPD的损失约394.5 t和382.5 t,提高了DCPD的纯度。     

裂解碳五馏分分离技术的研究进展

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,裂解碳五馏分的分离利用已愈来愈引起人们的重视。介绍了国内外裂解碳五馏分分离技术的研究进展,着重叙述了萃取精馏法分离异戊二烯、热二聚法分离环戊二烯等工艺,并简要介绍了近年来开发的新型工艺,提出优化现有工艺、开发新型萃取剂、引入催化加氢除炔等是今后碳五馏分分离技术发展的新方向。     

碳五反应精馏中共聚物的研究

对反应精馏的环戊二烯二聚过程中 ,伴随的异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯反应产生的共二聚物进行了研究。温度是影响共二聚物生成量的主要因素 ,而异戊二烯含量的影响比间戊二烯含量大得多。同时根据试验结果提出了80℃的共二聚反应速率方程。     

基于热耦精馏的三组分混合烷烃分离工艺

采用Aspen Plus化工流程模拟软件,选用RK-Soave方程计算物性数据,以分离过程的年总费用(ATC)最低为目标函数,对侧线精馏热耦工艺、侧线提馏热耦工艺和完全热耦精馏工艺用于三组分混合烷烃的分离进行模拟。模拟结果表明,侧线精馏热耦工艺、侧线提馏热耦工艺和完全热耦精馏工艺分别需要274,293,142块塔板;侧线精馏热耦工艺比侧线提馏热耦工艺塔板少19块,但能耗增加14.98%;完全热耦精馏工艺比侧线提馏热耦工艺的能耗降低24.32%;完全热耦精馏工艺比侧线精馏热耦工艺和侧线提馏热耦工艺的ATC分别减少34.35%和23.08%;完全热耦精馏工艺的塔板数、能耗和ATC最低。     

裂解碳五馏分热二聚反应本征动力学的研究

以中国石化北京燕山分公司提供的裂解碳五馏分为原料,采用高压反应釜考察了不同搅拌转速(200,400,600,700,800 r/min)对热二聚反应的影响。实验结果表明,在搅拌转速为700 r/min时已基本消除了外扩散对热二聚反应的影响。在此前提下进行了不同反应条件下的热二聚反应实验,采集了40~100℃之间7个温度点、反应时间为0~10 h的动力学数据。根据裂解碳五馏分热二聚反应的特性进行了一定的简化假设,建立了热二聚反应本征动力学模型,通过实验数据的最优化处理,求得了环戊二烯自二聚反应、双环戊二烯解聚反应、异戊二烯自二聚反应、环戊二烯与异戊二烯共二聚反应以及环戊二烯与1,3-丁二烯共二聚反应的动力学模型参数。实验值和模型计算值的比较结果表明,所建立的模型准确可靠。     

双环戊二烯合成戊二醛的研究

研究了以双环戊二烯为原料合成戊二醛的工艺，主要内容包括：双环戊二烯解聚制环戊二烯；环戊二烯加氢制环戊烯；环戊烯均相氧化制戊二醛。双环戊二烯解聚率为95％以上，环戊二烯的收率可达90％。二聚产物经过精馏可获得高纯度产品。环戊二烯加氢制环戊烯的研究采用二段加氢工艺，以环戊烷为溶剂，考察了主催化剂钯的含量和载体的影响，确定了以0．5％的Pd／γ-Al2O3为加氢催化剂及温度、压力、氢烃比和空速等相应的加氢工艺条件，得到环戊二烯转化率达99．5％，环戊烯选择性90％以上，加氢产品中环戊二烯含量小于0．1％的良好结果，为工业化放大提供了基础数据。采用钨酸为催化剂，叔丁醇为溶剂，50％过氧化氢为氧化剂，对环戊烯氧化制备戊二醛进行了研究，研究结果表明戊二醛的收率可达65％。     

利用反应精馏的一段萃取分离裂解碳五馏分的方法

申请人：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 摘要：本发明公开了利用反应精馏的一段萃取分离裂解碳五馏份的方法,包括：①裂解碳五原料在预脱轻塔1中分离出碳四和炔烃等轻组分,然后在预脱重塔2中经反应精馏过程使环戊二烯二聚成双环戊二烯,并得到包含异戊二烯的物流;②包含异戊二烯的物流经过萃取塔3和解析塔4,得到异戊二烯物流;③并戊二烯物流在脱重塔5中经过反应精馏过程得到聚合级异戊二烯产品。本发明的方法具有流程短,能耗低,建设和运行成本低,产品质量高等优点。     

四甲基乙烯合成的中试研究

以丙烯为原料,通过丙烯二聚反应再经初馏分离、双键异构化反应、精馏分离等工序,合成含量不低于95％的四甲基乙烯。中试结果表明,工艺操作平稳,产品质量稳定,适宜工业化生产。     

亚高原地区变压精馏分离乙酸乙酯-乙醇的研究

对亚高原地区乙酸乙酯-乙醇共沸物进行了变压精馏分离工艺(PSD)模拟，低压塔压力设定为云贵高原地区的大气压0.85 atm，高压塔压力设定为3 atm。以年度总费用TAC最小为依据，对各项设计变量如理论塔板数、回流比和进料位置等进行了优化，在此基础上，本文又进行了部分热集成变压精馏(PHIPSD)和完全热集成变压精馏(FHIPSD)的工艺设计。结果表明热集成工艺需要更低的设备成本和能耗成本，相比无热集成工艺，部分热集成变压精馏(PHIPSD)和完全热集成变压精馏(FHIPSD)的年度总费用TAC分别节省27.82 %和28.89 %，完全热集成变压精馏工艺可以有效分离乙酸乙酯—乙醇共沸物，且经济上更合理，本文的研究内容为亚高原地区此类共沸物的分离提供一些技术参考。     

异戊二烯在裂解碳五馏分分离过程中损失的原因分析

采用封管合成的方法，对碳五馏分热二聚过程中环戊二烯（CPD）和异戊二烯（IP）的共二聚物及自二聚物进行定性和定量分析，从产物追溯反应物的变化，探讨IP在热二聚过程中的损失原因。结果显示：CPD与IP的共二聚是导致IP损失的主要原因；而在高温度段（110～130 ℃），IP的自二聚反应是导致高温段IP转化率增加的主要原因。综合上述两个原因，在进行二聚反应装置的设计时应尽量避免CPD与IP的接触，反应应在较低温度和较短停留时间下进行，110 ℃以下较为适宜。