甲基环戊二烯二聚体和双环戊二烯的分离制备

摘要

裂解C9馏分作为乙烯装置的副产物，近几年来，随着乙烯行业的迅猛发展，其产量也在不断增加。该馏分组分复杂，含有大量的C9芳烃、苯乙烯类、茚类、萘类、双环戊二烯(DCPD)、甲基环戊二烯二聚体(DMCPD)及环戊二烯与甲基环戊二烯(CPD+MCPD)的二聚体等。其中，DCPD(CPD)与DMCPD(MCPD)均为重要的精细化工原料，附加值高，具有广阔的市场发展前景。
　　本文在阅读大量文献，及对某炼化裂解C9原料分析的基础上，采用液相解聚工艺，对裂解C9中的DCPD与DMCPD进行分离。通过大量的小试实验，确定了从裂解C9中分离DMCPD及DCPD的基本工艺路线为采用液相解聚的方法，一次解聚单体分离，得到高纯度CPD和粗MCPD，由CPD直接二聚得到高纯度的DCPD(＞97％)，对MCPD二聚后得到的粗DMCPD进行切轻、切重，得到高纯度的DMCPD(＞95％)。具体工艺条件如下:
　　1.采用解聚塔与单体分离塔串联，连续解聚单体分离工艺路线进行DCPD及DMCPD的解聚，解聚塔的最佳理论板为15块，单体分离塔为20块，解聚塔塔顶采出CPD与MCPD的混合物，单体分离塔在离塔釜5块理论板处采出MCPD，塔顶采出CPD。解聚最佳采出温度为80～90℃，单体分离塔塔顶最佳采出温度为40℃，侧线采出温度为70～80℃。解聚塔塔顶最佳回流比为1∶1，单体分离塔塔顶最佳回流比为1∶1，侧线为2∶1。解聚塔解聚温度为180～200℃，单体分离塔塔釜温度为180～200℃。采用500ppm的对苯醌作为裂解C9原料解聚时的阻聚剂。
　　2.将上述解聚分离过程中得到的单体MCPD、CPD进行二聚反应，聚合温度在80～90℃，停留时间在540min时，可以满足二聚时的转换需求。单体CPD馏分通过二聚后，即可得到高纯度的DCPD产品;而单体MCPD二聚后，得到的为粗DMCPD产品，后续还需要进行精制分离，才能得到高纯度的DMCPD产品。
　　3.在对DMCPD进行精制的过程中，保持精馏温度为115～125℃(0.095MPa真空度)，塔顶采用内回流，不考虑外回流。采用切轻、切重分离方法，切轻温度小于90℃，切重温度小于105℃，DMCPD采出温度在90～105℃为最优。
　　通过放大试验进行验证，并在此基础上应用化工模拟软件对整个工艺进行模拟计算，确定了整个流程的工艺条件及设备参数，开发了一套从裂解C9馏分中分离DCPD与DMCPD的生产装置。将其投产后，生产运行稳定，所得DMCPD产品纯度在95％以上，DCPD产品纯度在97％以上。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 国内外裂解C9资源状况

1．3 裂解C9馏分的典型组成

1．4 国内外裂解C9资源的综合利用

1．5 DCPD和DMCPD的应用

1．6 国内外制备MCPD的工艺路线

1．7 国内外制备CPD的工艺路线

1．8 本课题的研究目的及研究内容

第二章 分析及检测

2．1 仪器及试剂

2．2 色谱分析条件

2．3 DCPD、DMCPD及CPD与MCPD二聚体的定性分析

2．4 DCPD及DMCPD的定量分析

2．5 单体CPD、MCPD的典型色谱图

第三章 DCPD及DMCPD的解聚单体分离实验

3．1 实验原理

3．2 实验试剂及仪器

3．3 实验设计

3．4 相关定义

3．5 结果与讨论

第四章 CPD、MCPD二聚实验

4．1 实验原理

4．2 实验方法

4．3 结果与讨论

第五章 DMCPD精制实验

5．1 实验原理

5．2 实验方法

5．3 结果与讨论

第六章 放大试验

6．1 放大试验原料及装置准备

6．2 放大试验步骤

6．3 放大试验工艺参数

6．4 放大试验结果

第七章 工艺流程的设计及模拟

7．1 解聚塔设计

7．2 单体分离塔设计

7．3 切轻塔及切重塔设计

7．4 塔内件介绍(采用的塔内件来自天大)

第八章 工业化实施

8．1 工业化实施方案

8．2 工业实施过程中出现的问题及相关解决方法

8．3 工业化实施的运行状况

第九章 结论

附录

参考文献