两种裂解碳五馏分分离的流程
c5馏分分离工艺技术之国内部分
胡競民白希耐一、裂解C5馏分分离现状1．双环戊二烯产品的分离国内一般通过加热和蒸馏的方法从裂解C5馏分中分离出工业级双环戊二烯，再由工业级双环戊二烯制取高纯度的双环戊二烯产品。
⑴精馏将工业级的双环戊二烯（80%纯度）通过减压蒸馏塔，在一定的塔高和一定回流比下进行蒸馏。
根据工业级双环戊二烯的组成不同，蒸馏操作可以是一台塔或者二台塔串联操作。
例如上海石化的分离装置采用一台塔，有的化工厂要获得高纯度的双环戊二烯产品则采用两台塔。
精馏获得的双环戊二烯纯度一般在90%～94%。
⑵解聚-二聚-蒸馏通过解聚-二聚-蒸馏法获得的双环戊二烯产品的纯度均比较高，一般在96%～98%，有的还可达到99%左右。
目前国内公布了很多有关该方法的专利技术，并已有1000t/a的工业规模装置，装置采用带搅拌的釜式结构，工艺流程简单，操作方便。
2．异戊二烯的分离国内实现工业化的异戊二烯分离技术为溶剂二甲基甲酰胺（DMF）萃取蒸馏法。
此外，业界在共沸精馏、反应精馏、加氢分离、一段萃取、共沸和萃取结合工艺等进行了很多研发工作，取得了一定成绩和进展。
二、新型C5分离工艺的开发1．C5馏分的加氢分离工艺C5馏分中含有大量的不饱和烃,根据产品用途的不同,可通过选择加氢或全加氢将其转化为烯烃或烷烃,再通过分离加以利用。
目前国内已利用由裂解汽油加氢装置得到的混合C5烷烃开发了新型C5烷烃分离工艺。
该工艺由加氢和烷烃分离过程组成,可同时得到环戊烷、异戊烷和正戊烷。
其工艺投资小,操作费用少,能耗低,可依市场需求灵活调整产品方案。
2．反应精馏技术采用反应精馏技术从C5馏分中分离双烯烃的方法,即将C5馏分进行反应精馏,使环戊二烯发生二聚反应, 异戊二烯由塔顶分离出去,物料经精馏分离得到间戊二烯、双环戊二烯和异戊二烯。
针对现有技术在脱除环戊二烯过程中存在的问题,反应精馏技术有其独特之处：(1)由于在脱除环戊二烯过程中能有效抑制除环戊二烯二聚反应外的其他二聚反应，因而减少了副产物的生成，既提高了双环戊二烯产品的质量又减少了C5双烯的损失；(2)由一个反应精馏塔替代现有技术中的二聚反应器和预脱重塔，简化了工艺流程和操作；(3)由于简化了工艺流程，减少了设备的投资，降低了生产过程中的能耗。
碳五资源的分离和综合利用
碳五资源的分离和综合利用1.前言工业上碳五（以下为C5）烃的来源大致有四个方面：裂解制乙烯的副产C5馏分，炼厂C5烃，油田及天然气中回收的C5烃，以及少量来自其他途径的C5烃，C5烃的分离和综合利用是合理利用石油资源的一个重要方面，也是降低石化生产成本的有效途径之一。
随着世界乙烯装置的不断增加，其裂解C5的数量将越来越多，如何合理利用好这部分资源是一个值得探讨的问题。
世界各国对C5的综合利用都非常重视，其中日本和美国是综合利用最好的国家。
日本在开发C5系列精细化工产品方面尤为显著，产品主要有多种香料、高级化妆品基油、角鲨烷以及医药中间体等。
另外，他们对于分离后的各个组分都尽可能的充分利用，这也是他们的C5利用率很高的一个重要原因。
美国的C5馏分主要用于生产异戊橡胶、石油树脂、不饱合聚酯树脂、乙丙橡胶，少量用于生产除草剂、阻燃等精细化工产品。
目前，国外的C5的分离和综合利用已由初期的混合使用转向分离单个组成的利用，并向制备精细化工产品方向发展。
而我国现在的C5资源比较分散，基本上没有利用，大多数仍作燃料油或直接烧掉，工业规模的碳五分离装置还是空白，分离单个组分的化工利用及精细化工仅仅是起步，综合利用水平远远落后于国外。
2.C5资源情况目前，我国的C5资源主要由两部分组成：（1）炼油过程中所得的C5馏分，1994年原油二次加工能力已经超过6800万t/a，生产装置近200套，其中催化裂化装置能力超过5200万t/a，年加工能力为4000万t/a。
仅此一项，一年的C5馏分即达320万t/a，加上催化重整，加氢裂化和延迟焦化等装置联产的C5，总计可达350万t/a以上。
(我公司催化裂化装置、催化重整装置、90万吨汽柴油加氢装置的凝析油、采油厂凝析油)（2）蒸汽裂解联产C5馏分，其产率和组成随裂解原料和操作条件而变化。
3.C5馏分组成3.1 裂解C5馏分组成由我国主要石化企业裂解C5典型组成可见，C5组成中异戊二烯含量在15%～23%，间戊二烯含量为14%～17%，环戊二烯/双环戊二烯含量为13%～21%，双烯烃的总量占裂解C5的40%～60%。
热二聚法萃取精馏分离C_5馏分
热二聚法萃取精馏分离C 5馏分陈均志 马金才(陕西科技大学应用化学系,陕西咸阳712081)摘要 新疆以石脑油及轻质柴油为原料蒸气裂解生产乙烯副产C 5馏分的主要组成为含有异戊二烯9%～14%、间戊二烯10%～17%、双环戊二烯/环戊二烯11%～16%。
3种二烯烃的总含量占到了30%～50%。
分离工艺流程设计为两次萃取蒸馏,两次精馏,可同时分离异戊二烯、间戊二烯、双环戊二烯,并可生产一定量的戊烷馏分和炔烃馏分。
所选取的萃取剂为无水二甲基甲酰胺。
过程总收率为原料中异戊二烯的90%～95%。
关键词 C5馏分 组成 萃取分离收稿日期:2004-06-14作者简介:陈均志(1948～),男,教授,硕导,研究方向:化工工艺与轻化工材料。
A Method to Separate C 5FractionCheng Junzhi Ma Jincai(Department of Applied Chemistry ,Shanxi University of Science and T echnology Shanxi X ianyang 212081)Abstract The C 5fraction derived from ethylene steamcracker in X injiang Dushanzi contains s ome useful com ponents ,which are is oprene 9%～14%,cyclopentadiene 11%～16%and piperylene 10%～17%.These three kinds of primary products can be separated at the same time by the technics com posed of thermal polymerization and twice extractions ,twice rectifies.S ome pentane fration and alkinefraction can be produced as well.The extract reagent is DMC.The final product ,srecovery percentage is 90%～95%at the whole process.K ey w ords C 5fraction com pose extraction separation 来自于裂解乙烯的C 5馏分中含有一些非常有用的化工原料,它们是异戊二烯(ISP )、环戊二烯(CPD )(通常以二聚体形式存在)、双环戊二烯(DCPD )、间戊二烯(PIP )、2-甲基-2-丁烯、1-戊烯等。
碳五分离工艺中的反应精馏技术
工业技术乙烯工业 ２０１４，２６（１） ２４～２７ＥＴＨＹＬＥＮＥＩＮＤＵＳＴＲＹ碳五分离工艺中的反应精馏技术周召方（中国石油化工股份有限公司武汉分公司，湖北武汉４３００８２） 摘 要：在裂解碳五馏分所采用的工艺中，反应精馏工艺比热二聚工艺有独特之处：减少副产物，提高异戊二烯、间戊二烯和双环戊二烯收率。
并且在处理低含量（３％～１０％）环戊二烯的原料中，由于在脱除环戊二烯过程中能有效地抑制除环戊二烯二聚反应外的其它二聚反应，从而减少了副产物的产生。
因此反应精馏技术既能提高产品双环戊二烯的质量，又能减少Ｃ５双烯的损失。
当原料中环戊二烯含量达到正常值（１０％～１６％）时，可以适当增加反应精馏塔的压力，提高环戊二烯的转化率。
关键词：裂解碳五反应精馏技术二聚反应 裂解乙烯中副产大量的碳五馏分，此馏分中富含４０％～６０％的双烯烃，其中异戊二烯（ＩＰ）约为２０％，间戊二烯（ＰＩＰ）约为１６％，环戊二烯（ＣＰＤ）＋双环戊二烯（ＤＣＰＤ）约为１９％。
由于具有特殊的分子结构，这些双烯烃化学性质活泼，可合成许多重要的高附加值产品，是化工利用的宝贵资源。
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，作为一种重要的化工原料，裂解碳五馏分分离利用已经日益受到世界各国的普遍重视。
世界各国对Ｃ５馏分的应用，其深度和方案各异。
大体上可以分为两种方案：第一类为混合Ｃ５的应用。
包括合成石油树脂、加氢汽油、加氢后用作裂解原料、芳构化及用作燃料等；第二类是分离后单独利用。
其中分离混合Ｃ５馏分提纯出含量较高的异戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯和间戊二烯。
分离出的环戊二烯、双环戊二烯和间戊二烯作为石油树脂的原料，而异戊二烯是制造合成橡胶及添加剂的宝贵原料。
工业上有采用热二聚法分离环戊二烯，然后用溶剂萃取精馏或共沸精馏法分离异戊二烯的，但在采用热二聚法分离环戊二烯的过程中，还将伴有异戊二烯、间戊二烯等参加的自二聚及三种双烯间的共二聚反应。
裂解碳五分离剩余碳五组分的利用
信息技术与机电化工132裂解碳五分离剩余碳五组分的利用张满玉（中石化股份天津分公司）摘要：裂解碳五分离出双烯烃后，剩余碳五的比例较大，如何利用，对项目效益影响较大。
可按照碳五分离装置的工艺流程产生部位将剩余碳五细分为不同组分，然后根据组成不同选择不同利用方案，提高效益。
关键词：剩余碳五；分离；成品油；加氢；乙烯料；单烯烃目前我国裂解碳五产量约150万吨/年，产量较少，利用比较充分，通常都分离出异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯等三种高价值双烯烃组分，约占裂解碳五总量的40-50%，然后再对以上二烯烃进一步加工生产异戊橡胶、SIS、石油树脂、加氢树脂等，甚至部分企业生产医药、化妆品等精细化工产品，实现价值最大化。
但是除了上述三种双烯烃被充分利用之外，还有40-60%的剩余碳五组分（以单烯烃为主）基本没有进一步利用，直接销往市场。
由于剩余碳五占原料裂解碳五的比例较高，因此剩余碳五的处理方案将直接影响裂解碳五利用项目的效益，因此有必要对剩余碳五的利用方案进行认真研究。
一、碳五分离流程裂解碳五分离常规流程见下图1。
裂解C5馏分进入二聚反应器，在100～110℃、停留时间1h的较为缓和条件下进行二聚反应，反应物料送常压蒸馏塔，塔顶分出未反应C5馏分，塔釜为低纯度的粗双环戊二烯。
未反应C5馏分进入溶剂萃取蒸馏塔，塔顶分出C5烷烃和单烯烃，塔釜液送至解吸塔。
解析塔釜溶剂返回萃取蒸馏塔，塔顶C5二烯烃送脱重塔，脱重塔顶得粗异戊二烯去进一步精制，塔釜得环戊二烯和间戊二烯，与脱C5塔釜粗环戊二烯一起送常压塔，塔顶得到间戊二烯，塔釜送减压蒸馏塔，塔釜可获得纯度>85%的双环戊二烯，塔顶得到剩余碳五。
图1 C5馏分同时分离环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯流程示意图 1—二聚反应器；2—脱C5塔；3—第一萃取蒸馏塔；4—脱轻塔；5—脱重塔；6—间戊二烯塔；7—真空塔碳五分离的剩余碳五是工艺流程中各塔分离双烯烃之后的碳五混合物。
C5分离的流程资料
第一章综述1.1概况1.1.1 概述C5 馏分主要存在于石油化工厂和石油炼油厂的副产物以及油田气中，是重要而又具有潜在价值的基本有机原料。
石油烃类高温裂解制乙烯过程中副产相当数量的C5 馏分（简称裂解C5 馏分），其中含30 多种沸点相近的组分，利用价值较高且含量较多的组分为异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯，三者约占裂解C5 馏分的40～55%。
此外，C5 馏分中还含有15～25%的单烯烃[1]。
随着石油化学工业的发展，以液态烃为原料制取乙烯的生产能力不断增长，裂解C5来源日趋丰富，利用裂解C5 已成为合理利用石油资源的一个重要方面。
由于C5潜在的经济价值及广阔的发展前景，其开发利用已引起世界各工业大国的普遍重视，并进行了大量的研究开发工作。
当前，工业利用和开发的趋势为[2]：a.由混合利用转向分离单组分的利用；b.化工利用开发的重点在于制取量大面广的大宗化工产品；c.单组分利用向高附加值的精细化学品方向发展，技术开发活跃，应用领域不断扩大。
目前世界上裂解C5 资源利用最好的国家有美国、日本与荷兰，美国利用率70%。
日本瑞翁公司是C5 综合利用的典型代表，其C5 利用率达80%以上，是世界上裂解C5利用率最高的企业。
我国目前裂解C5 的数量已近110 万吨/年,其中主要组分异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯都可以加工生产一系列高附加值的产品。
近年来，我国不断加大对裂解C5 资源的开发利用，相继建设了一些C5 分离装置，如上海石化公司的5 万吨/年裂解C5 分离装置、扬子伊斯曼化工公司1.8 万吨/年裂解C5 石油树脂装置等，但裂解C5 的综合利用率仍然偏低，还不到20%。
绝大多数的裂解C5均作为燃料烧掉，未能很好的利用，而国内却因缺少这类原料而难以发展某些产品。
我国发展精细化工要以“市场为前提，原料为基础、技术为关键”，从市场情况看，把有机原料加工成精细化学品其产值可增值数十倍。
因此，开发裂解C5 分离技术，对裂解C5进行较好的综合利用，具有非常重要的意义。
国内裂解碳五馏分分离技术的研究进展
2.2裂解碳五馏分分离技术的原理 和方法
裂解碳五馏分分离技术的原理主要是根据碳五馏分中各组分的沸点、极性等 物理化学性质的不同，通过不同的分离方法将其分离出来。目前，应用较广的分 离方法有精馏、吸附、萃取等。其中，精馏是常用的分离方法之一，通过控制一 定的温度和压力，使碳五馏分中各组分达到沸点从而进行分离。
同时，加强企业与科研院所之间的合作和交流，推动裂解碳五馏分分离技术 的产学研结合，促进科技成果的转化和应用也是未来的重要研究方向。
参考内容
引言
裂解碳五馏分分离技术是一种将石油裂解产生的碳五馏分进行分离的工艺技 术。碳五馏分是一种重要的化工原料，其主要成分包括戊烷、戊烯、环戊烷、环 戊烯等。随着化工行业的快速发展，对于碳五馏分的需求不断增加，因此裂解碳 五馏分分离技术的研发和应用变得越来越重要。本次演示将介绍裂解碳五馏分分 离技术的研究进展，并探讨未来的发展方向。
吸附分离则利用吸附剂的吸附作用将碳五馏分中的不同组分分离出来，常用 的吸附剂有分子筛、活性炭等。萃取分离是将碳五馏分与特定溶剂混合，利用各 组分在溶剂中的溶解度不同而达到分离目的。
2.3裂解碳五馏分分离技术的研究 成果和不足
目前，裂解碳五馏分分离技术的研究已经取得了一定的成果。在工艺条件优 化方面，研究者们通过调整精馏、吸附、萃取等过程的工艺参数，提高了分离效 率。在分离过程强化方面，一些新型的分离技术如分子筛吸附、膜分离等也得到 了研究和应用。然而，裂解碳五馏分分离技术仍存在一定的不足之处，如分离过 程中能耗较高、部分组分难以分离等。因此，进一步降低能耗、提高分离效果是 今后需要重点研究的方向。
感谢观看
在成本效益方面，一些研究团队通过研究新的分离技术和优化工艺流程等措 施，降低了裂解碳五馏分分离成本，提高了产品竞争力。
裂解c5馏分分离的流程
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1. 蒸馏塔分离，将C5 馏分送入蒸馏塔，根据沸点差异分离出不同的组分，包括乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷和戊烷。
有机化工生产技术-10-裂解气分离工艺流程
裂解气分离工艺流程授课内容：●裂解气分离工艺流程●裂解气分离过程操作知识目标：●掌握裂解气分离原则流程●掌握裂解气分离过程操作步骤和方法能力目标：●混合物精馏分离方案设计●混合物精馏分离过程操作条件制定思考与练习：●裂解气分离工艺流程主要由哪些过程构成？●裂解气分离过程操作主要异常现象及处理方法第四节裂解气深冷分离一、深冷分离流程1．深冷分离的任务裂解气经压缩和制冷、净化过程为深冷分离创造了条件—高压、低温、净化。
深冷分离的任务就是根据裂解气中各低碳烃相对挥发度的不同，用精馏的方法逐一进行分离，最后获得纯度符合要求的乙烯和丙烯产品。
2．三种深冷分离流程深冷分离工艺流程比较复杂，设备较多，能量消耗大，并耗用大量钢材，故在组织流程时需全面考虑，因为这直接关系到建设投资、能量消耗、操作费用、运转周期、产品的产量和质量、生产安全等多方面的问题。
裂解气深冷分离工艺流程，包括裂解气深冷分离中的每一个操作单元。
每个单元所处的位置不同，可以构成不同的流程。
目前具有代表性三种分离流程是：顺序分离流程，前脱乙烷分离流程和前脱丙烷分离流程。
（1）顺序分离流程顺序分离流程是按裂解气中各组分碳原子数由小到大的顺序进行分离，即先分离出甲烷、氢，其次是脱乙烷及乙烯的精馏，接着是脱丙烷和丙烯的精馏，最后是脱丁烷，塔底得碳五馏分。
图2-4 顺序分离工艺流程简图1—压缩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段；2—碱洗塔；3—压缩Ⅳ、Ⅴ段；4—干燥器；5—冷箱；6—脱甲烷塔；7—第一脱乙烷塔；8—第二脱甲烷塔；9—乙烯塔；10—加氢反应器；11—脱丙烷塔；12—第二脱乙烷塔；13—丙烯塔；14—脱丁烷塔；15-甲烷化；16－氢气干燥器顺序深冷分离流程如图2-4所示。
裂解气经过压缩机Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段压缩（1），压力达到1.0MPa，送入碱洗塔（2），脱除酸性气体。
碱洗后的裂解气再经压缩机的Ⅳ、Ⅴ段压缩（3），压力达到3.7MPa，送入干燥器（4）用分子筛脱水。
干燥后的裂解气进入冷箱（5）逐级冷凝，分出的凝液分为四股按其温度高低分别进入脱甲烷塔（6）的不同塔板，分出的富氢经过甲烷化（15）脱除CO及干燥器（16）脱水后，作为碳二馏分和碳三馏分加氢脱炔用氢气。
C5馏分的资源和利用
C5馏分的资源和利用㈠资源C5馏分主要指来源于石油烃高温裂解制乙烯过程的副产C5馏烃和石油炼厂催化裂化汽油中所含C5烃，两种不同来源的C5馏分其组成和用途大不相同。
1、裂解C5馏分乙烯装置副产C5馏分（简称裂解C5馏分）的组成和含量通常随原料的轻重、裂解深度和脱戊烷塔的工艺和操作条件的变化而不同。
我国生产乙烯主要用轻柴油和石脑油等较重的裂解料，副产C5的量也较多，一般是乙烯产量的14%～20%（若用C2～C4气态烃作原料，为2%～6%）。
在轻柴油等较重原料的裂解C5馏分中约含异戊二烯15%～20%；环戊二烯和双环戊二烯15%～17%；间戊二烯10%～20%和1-戊烯+2-戊烯为14%～20%。
化学活泼的双烯烃总含量约为50%，它们是宝贵的化工和精细化工原料，也是分离利用的重点，其次是戊烯。
2、炼厂副产C5馏分炼厂C5馏分大多来源于催化裂化装置，主要含异戊烷和异戊烯，基本不含C5二烯烃。
一般炼厂催化裂化装置得到的C5馏分量约为装置进料量的8%～12%。
我国原油加工能力为2亿吨/年，炼厂催化裂化加工能力约为5000万吨/年，潜含C5馏分270万吨/年，其中异戊烯量约为110万吨/年。
㈡分离和利用1、分离裂解C5馏分组分多，各组分间沸点较近，相互间还能生成共沸物，难于用蒸馏方法进行分离。
工业上常采用先加热二聚的方法分离出环戊二烯，然后采用溶剂萃取蒸馏分离异戊二烯和间戊二烯的路线。
加热二聚法利用环戊二烯受热易聚合的特点，先将环戊二烯（CPD）热聚成二聚体---双环戊二烯（DCPD），由于双环戊二烯的沸点（166.6℃）明显高于其他戊二烯的沸点（30℃～45℃），通过蒸馏即可从C5馏分中分离出双环戊二烯。
溶剂萃取蒸馏法(GPI法)的基本原理是利用溶剂对不同组分的溶解度不同，加入溶剂后，选择性地改变了C5馏分组分间的相对挥发度，再通过蒸馏达到分离目的。
已成功的分离技术有：⑴ 用二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂的萃取蒸馏法(GPI法) 过程分两步：第一步用二甲基甲酰胺从C5馏分中抽提二烯烃，第二步从二烯烃中抽提乙炔和丙二烯。
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两种裂解碳五馏分分离的流程
⑤通过引入第一萃取塔Ｄ塔顶的物流，或者Ｃ５原料预脱轻塔Ａ塔顶的物流到 再脱轻塔Ｊ，用本来要排出系统的低价值的轻Ｃ５烃、Ｃ４烃类来稀释炔烃，既避免了 高浓度炔烃发生爆炸的危险性，也有效地避免了异戊二烯的损失。而瑞翁公司的原流 程是在脱轻塔顶用异戊二烯来稀释炔烃的，异戊二烯的损失可能达到近１０％。 ⑥通过再脱轻塔Ｊ可以同时将脱轻塔Ｈ塔顶物流和第二汽提塔Ｉ塔顶物流中含 有的异戊二烯进行回收。而瑞翁公司的原流程中除了在脱轻塔顶有异戊二烯的损失以 外，在第二汽提塔顶也有少量的异戊二烯排放损失。其它的前端脱炔烃的流程也有类 似的问题。 ⑦在我们自行测定的完整的Ｃｓ体系相平衡数据基础上，通过严格的理论计算， 在再脱轻塔Ｊ沿塔身上下设置２＂－＇３个迸料口，可以保证塔内各段的分离效率得到优 化，使用最小的能量完成脱炔烃的任务。 ⑧由于预脱轻塔Ａ不需要完成困难的脱炔烃任务，故负担很轻。虽然增加了一 个再脱轻塔Ｊ，但是从设备投资和操作费用两方面来说，预脱轻塔Ａ和再脱轻塔Ｊ两 个塔加起来仅大致相当于一个前脱炔烃塔的５０％＂－＇７０％。 表１给出了一个本流程处理某Ｃ５物料时若干塔顶塔底物流的浓度数据。
两种裂解碳五馏分分离的流程
两种裂解碳五馏分分离的流程
云志史美仁包宗宏钱仁渊张菊珍程明霄
南京工业大学化学化工学院南京，２１０００９
摘要。作者近年开发了两种裂解Ｃ５馏分分离的流程。一是共沸精馏和萃取精馏耦合的流程，先用共沸 精馏塔处理Ｃ５物料，分离得到只有异戊二烯和正戊烷的混合物。该混合物可以直接用于某些以烷烃为 溶剂的合成、聚合过程。大大降低了生产成本．当需要生产单一的纯异戊二烯产品的时候，可以将这 个两组分混合物进行一次萃取精馏，得到纯异戊二烯．二是改进的瑞翁公司两步萃取精馏过程，为了 解决原瑞翁公司流程中的异戊二烯损失问题，设置了一个再脱轻塔来脱去系统中的炔烃．
４后置脱炔烃两步萃取精馏技术
目前工业上大多采用萃取精馏的方法。其中比较成功的有代表性的专利为瑞翁公 司的ＵＳ３５１０４０５，该技术的核心是两步萃取精馏过程配以若干的普通精馏过程。这个 流程的优点正如该专利所称，不需要经过任何复杂的，如化学反应、吸附、加氢等过
程，仅仅通过若干萃取精馏和普通精馏的组合就可以得到高纯度的异戊二烯产品。
术大多采取萃取蒸馏或共沸超精馏方法。
２常规的萃取蒸馏与共沸超精馏方法
萃取蒸馏利用各组份在溶剂存在下相对挥发度的改变，分离产品中用精馏不易去 除的组份。利用萃取蒸馏法从裂解Ｃ５烃中提取异戊二烯有代表性的技术有乙腈法
（ＵＳ４０８１３３２（１９７６），ＵＳ３５０１５５０（１９６８）），ＤＭＦ法（ＵＳ３８６４４２２（１９７５），ＺＬ９６１１６２８９．９）
国内中科院山西煤化所史美仁等在２０世纪７０年代从测定基础数据开始，模仿瑞
两种裂解碳五馏分分离的流程
翁公司的专利，开发了两步萃取精馏技术成套技术，获得了中科院一等奖，此技术在 国内成功地实现了工业化。 瑞翁公司的流程中设置了一个脱轻塔，其主要任务是将异戊二烯中含有的炔烃 （丁炔．２等）脱除。在脱轻塔塔底得到精制的聚合级的产品。由于高浓度的炔烃有爆 炸的危险性，故塔顶排出的物料是炔烃和异戊二烯的混合物，异戊二烯起到了稀释炔 烃的作用。但是也由此带来了异戊二烯的损失。由脱轻塔造成的异戊二烯收率损失甚 至可能接近１０％。国外曾有前置脱轻塔的流程，对原料进行预处理，将丁炔．２等大 部分炔烃脱除后再进入后面的分离步骤【３１。前置脱轻塔的任务，实际上是希望在没有
两种裂解碳五馏分分离的流程
图１共沸精馏和萃取精馏耦合流程示意图
这一耦合技术的特点在于： ①可得到高纯度的异戊二烯产品。这是共沸超精馏法无法做到的，共沸超精馏 法只能得到异戊二烯．正戊烷共沸物。 ②溶剂用量少，不到萃取精馏法的１／１０，因为萃取蒸馏法萃取蒸馏过程处理的 对象是脱环Ｃ５烃，而本技术中萃取蒸馏的对象是异戊二烯一正戊烷共沸物。共 沸物不仅量少，且组份少而干净，主要只有异戊二烯和正戊烷两个组份。 ③萃取蒸馏过程的操作条件缓和。由于萃取蒸馏处理的对象是异戊二烯．正戊烷共 沸物，只要将异戊二烯和正戊烷分开就可以了。在有溶剂存在下正戊烷与异戊 二烯的相对挥发度之差较其它许多Ｃ５组份（如脱环Ｃ５烃中重点要脱除的２．甲 基丁烯－２）与异戊二烯的相对挥发度ｌ之差要大得多，因此分离也容易得多。 ④可以得到正戊烷产品。这是共沸超精馏法和萃取蒸馏法都做不到的。 ⑤过程灵活，可生产不同品种和规格的产品满足市场需要的多样性。
表１物流浓度数据，％（ｗｔ） 进料
Ｃ４ ７．５４ ０．９４ ６．６５ ４．７２ ６．９８ ３．２０ ２．０７ １．８９ ４．１５ １．６９ ４．１０ ２３．７７ １．３３ ６．５９ ５．６６ １６．０３ ０．０９ ２．７２ ０．４２ ９５．９８ ４．１０ ７１．９７ ２７。６８ ９９．９６ ７６．１８ １７．０６ ２．０８ ２２．１２ ４６．２５ ０．４３
Ｄ顶
０．０４ ５．７０ ２４．６３ １４．７７ １７．４２ １１．３０ ７．０８ ９．２０ ８．９０
Ｇ顶
Ｈ顶
Ｈ低
Ｉ顶
Ｊ顶
０．０６ ８．４２ １７．５２ １５．５６ １６．８７
Ｊ底
Ｏ．１０ １３．８７ ４．８０ ６．７６ １０．５７ ７．０９ ０．７６ ９．１２
３一甲基丁烯一１ 正戊烷 戊烯．１ ２．甲基丁烯．１ 反戊烯一２ 顺戊烯．２ 戊二烯．１．４ ２．甲基丁烯一２ 环戊烷 环戊烯 异戊二烯 丁炔．２ 反戊二烯一１，３ 顺戊二烯．１，３ 环戊二烯 异戊烯炔 双环戊二烯
０．０１ ０．０ｌ ０．０２ ０．０２
０．０７ Ｏ．０７ ０．１３ ０．０３
１．９８ Ｏ．６１
１２．８９
０．５３
微量
微量
微量
微量
０．８ｌ ６．０１ ０．００ １．３５
０．１４ Ｏ．１１
两种裂解碳五馏分分离的流程
一物流和第二汽提塔Ｉ塔顶物流中的异戊二烯，将这两部分物流进入再脱轻塔Ｊ，异
戊二烯作为重组分在塔底部流出，并随其它若干组分一起返回到一萃系统。
两种裂解碳五馏分分离的流程
由于高浓度的炔烃有爆炸的危险性，瑞翁公司采用的是在脱轻塔塔顶直接用异戊
二烯稀释的办法。
而本流程的一个特征就是设置了一个再脱轻塔Ｊ来处理炔烃与异戊二烯的分离。 另外一个特征就是为了保证对炔烃的充分稀释，引入第一萃取塔Ｄ塔顶的物流，或 者Ｃ５原料预脱轻塔Ａ塔顶的物流。这两股物流中基本上是比异戊二烯轻的组分，它 们进入再脱轻塔Ｊ以后，将与稀释了的炔烃一起从塔顶排出系统。第三个特征是再脱 轻塔Ｊ塔底的物流返回到第一萃取精馏单元以保持全系统物料的平衡。这一点是与前 脱炔烃处理有很大的不同。前脱炔烃时，为了保证炔烃脱除干净，必需容忍在脱炔烃 塔塔顶有一定程度的异戊二烯损失，这一部分异戊二烯是无法回收的。而在本流程中， 可以控制再脱轻塔Ｊ塔顶出料中异戊二烯的含量到很低的程度，而容许塔底有少量的 炔烃随着异戊二烯等返回到系统中，最大程度上避免了异戊二烯的损失。 本流程的优点： ①保留并继承了瑞翁公司流程的优点。国内外长期的运行实践表明，瑞翁公司 的基本流程稳定可靠，在经济效益上有竞争力。本流程维持原基本流程不变，只是增 加了一个相对比较小的再脱轻塔Ｊ。故利用本流程对现有的工艺进行改进，在技术上 没有风险，在经济上可以进一步提高效益。 ②裂解Ｃ５原料中炔烃的总含量约在ｌ％左右，经过若干次萃取精馏和普通精馏 以后，比较轻的和比较重的组分大多数都已经被脱除，进入再脱轻塔Ｊ的物料总量已 经很小，再脱轻塔Ｊ的负担相对来说比较小。 ③与设置前脱炔烃塔的流程比较，本流程设置的再脱轻塔Ｊ除了处理的物料量 少以外，分离的要求也不很高。而前脱炔烃塔处理的是没有经过分离的Ｃ５原料，处 理量大，而且既要保证１％左右含量的炔烃全部从塔顶流出去，又要控制尽量不能带 走宝贵的二烯烃，分离要求很苛刻，塔板数大，回流比高。而本流程设置的再脱轻塔 Ｊ，可以保顶不保底，容许小部分没有分离干净的物料从塔底返回到系统内，故再脱 轻塔Ｊ的分离要求不很苛刻。 ④由于有了再脱轻塔Ｊ对Ｃ５物料中的炔烃等关键性杂质进行再次分离，可以改 善前面各装置的负荷状况。换言之，再脱轻塔Ｊ可以分担前面若干塔的一部分负担。 例如，或者降低前面若干塔的回流比，以减少操作费用；或者可以增大设备的处理量， 提高产能。
共沸超精馏最大的问题是得到的产品是异戊二烯和正戊烷的共沸物，无法取得纯
的异戊二烯。产品中的异戊二烯含量只有７０％（ｗｔ）左右。
３共沸精馏和萃取精馏耦合技术‘２ｌ
为尽可能多地保留共沸超精馏技术上的先进性，而又能生产出纯的异戊二烯，本 课题组开发的流程将共沸超精馏技术和溶剂萃取蒸馏技术耦合，用以处理脱环戊二烯 后的裂解Ｃ５烃，得到高纯度异戊二烯。即先采取共沸超精馏法得到异戊二烯．正戊烷 共沸物，再通过萃取蒸馏方法分离异戊二烯和正戊烷。同时，还将共沸超精馏异戊二 烯脱重塔釜采出的粗间戊二烯浓缩物通过精馏过程获得间戊二烯含量较高的间戊二 烯浓缩物。流程示意见图ｌ。
两种裂解碳五馏分分离的流程
目的产物与杂质分离。显然，其产物将不再是纯的目的产物，而是目的产物与其共沸
组份的共沸物。 共沸超精馏法（ＵＳ３９４７５０６（１９７７））利用异戊二烯和正戊烷形成共沸物这一特
性来分离提取Ｃ５烃中的异戊二烯，所得产品为异戊二烯．正戊烷共沸物，其中异戊二 烯含量在７０％（ｗｔ）左右。整个流程实际只需两个塔。脱轻塔脱除沸点比共沸物沸点低 的组份，脱重塔脱除沸点比共沸物沸点高的组份，若有特殊需要可增加塔。如要求得 到聚合级产品，环戊二烯含量要求小于ｌｍｇ／ｋｇ时，可增加一个脱重塔，即总共一个 脱轻塔，二个脱重塔。 异戊二烯．正戊烷二元混合物可以直接用于某些以烷烃为溶剂的合成、聚合过程， 大大降低了生产成本。 与萃取蒸馏法相比，共沸超精馏法确有其技术上的先进性，主要表现在较好地解 决了萃取蒸馏法由于使用溶剂而引起的以下四方面的问题： ①解决了使用溶剂带来的溶剂损失、毒性、回收、分解、环保等与溶剂直接有关 的一切问题；②没有高温下（溶剂的存在使体系处于较高的温度）异戊二烯、间戊二 烯以及环戊二烯、炔烃等的阻聚问题；③没有浓缩炔烃的爆炸问题；④不存在溶剂中 有害杂质的积累问题。