乙腈法碳五分离技术及二萃简介

工艺流程中的第二次萃取精馏进行 了简要 的叙述 。乙腈萃取精馏是碳 五分离技术中的核心环节 ，只有严格控制好操作条
件， 才能得 出符合要求 的高品质异戊二烯产 品。 关键词 ： 碳 五分 离 ； 乙腈 ； 异戊 二烯 ； 二萃
１ 装 置 概 况
兰 州 石化 公 司碳 五综 合利 用 异 戊二 烯 抽 提及 双 环 戊 二烯 分 离 中试 装 置 于 ２ ０ ０ ６年 建成 ， 为 了节 省试 验 装 置 一次 投 资 费用 ， 试 验装 置 采 用部 分 连续 、 部 分 间歇 的 试 验方 案 。流 程共 设置 ４台相 同规格 的 Ｄ Ｎ ４ ０ ０的填 料 塔 ，其 中 Ｔ 一 １ 、 Ｔ 一 ４两 台塔 为 独 立 塔 ，在 试 验 中 作 为 Ｄ Ｃ Ｐ Ｄ与 Ｃ 分 离塔 、 乙腈 解 析塔 使用 。 Ｔ 一 ２ 、 Ｔ 一 ３两 台塔 串联 使 用 ， 在试 验 中作 为 预分 离 塔 、 第 一 萃 取精 馏 塔 、
２ ０ １ ４年（ 第４ ３ 卷） 第ｌ ０ 期
工 业 科 技
乙腈 法碳 五分离技术及二萃简介
王光 贤， 张晋波
（ 中国石油兰州石化分公 司 石油化工厂 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ）
摘
要： 介绍 了兰州石化碳 五综合利用异戊二烯抽提及 双环 戊二烯分离 中试装置和 乙腈法碳 五分 离技术的工艺原理 ， 并对
乙腈法萃取精馏分为第一次萃取精馏和第二次萃
取精 馏 ， 二萃 的 目的是 脱 除碳 五馏 分 中的炔 烃 、 双 烯烃 及 高碳 不饱 和 烃 ，在 塔顶 得 到所 需 质量 分 数 的异 戊二
表 １ 不 同溶 剂 存 在 下 Ｃ ５烃 的相 对 挥 发 度
第二萃取精馏塔使用。
２ 工艺原 理
２ ． １ 精 馏原 理
利 用 混合 物 中各 组分 挥 发 度 的差 异 ，通 过 液相 和 气 相 的 回流 ， 使气 、 液 两 相 逆 向多 级 接 触 ， 在 热 能 驱 动
二烯预热后输送至第二萃取精馏塔 （ Ｔ 一 ２ 、 Ｔ 一 ３串联使
用） 进行 异 戊二 烯 与炔 烃 、 环戊 二 烯 （ 双 环戊 二烯 ） 的分
第一萃取精馏塔 由两台精馏塔 串联组成 ，在预分 离后得到 的碳五馏分 中加入萃取剂 乙腈 ，用精馏的方 法使异戊二烯与碳五烷烃 、 单烯烃进行分离 ， 塔釜得到
挥 发 组分 富集 的作 用 ；加 料 板 及其 以下 部 分称 为 提馏
段， 提馏 段 则起 着 原料 中难 挥 发组 分 的浓缩 作用 。 ２ ． ２ 环 戊 二烯 热聚 原理
环 戊 二烯 在 一 定 的 温度 和 压力 下 会 发 生 自身 聚合 的反应 ，本试 验 主 要 是使 环 戊 二烯 发 生热 二 聚反应 生 成 双环 戊 二烯 ｌ １ 。在 热处 理器 中主要反 应 见 图 １ 。
离， Ｔ 一 ３ 塔顶蒸 出的异戊二烯经 Ｔ 一 ３ 塔顶冷凝器冷凝
后 的物料 进 入 Ｔ 一 ３ 塔 回流槽 ，然 后 通过 Ｔ 一 ３塔 顶 回流 泵， 一部 分 回流返 回 Ｔ 一 ３顶 部 ， 其 余 部分 送 入 成 品贮 罐
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饱和异戊二烯的乙腈进入解析塔进行萃取剂与异戊二烯
的分离 ， 解析塔塔顶得到粗异戊二烯 ， 塔釜乙腈循环利用。
第二萃取精馏塔 由两 台精馏塔串联组成 ，在第一 萃取精馏 、解析后得到的粗异戊二烯中加入萃取剂乙 腈进行萃取精馏 ， 使异戊二烯 与炔烃 、 环戊二烯 （ 双环 戊二烯 ） 进行分离 ， 精馏塔塔顶得到含少量萃取剂的合
格 异戊 二 烯产 品 ，塔 釜得 到 饱 和炔 烃 的 乙腈进 入 解析
塔进行溶剂 、 溶质 的分离 ， 塔釜乙腈循环利用【 ３ ］ 。
分送入废料罐 ； Ｔ 一 ４ 塔 釜 乙腈溶剂一部分经 Ｔ 一 ４塔釜
再沸 器返 回 Ｔ 一 ４塔 釜 ，另一部 分 经 Ｔ 一 ４塔 釜 泵输 送 至
乙腈 冷凝 器冷 凝后 收集 于 乙腈缓 冲罐 中循 环使 用 。
３ 二萃简 介
作者简介 ： 王光贤 （ １ ９ ８ ５ 一 ） ， 男， 汉族 ， 山 东 枣 庄人 ， 大学本科 ， 主要 研 究 方 向 ： 碳 五 加 氢 石 油 树脂 及碳 五分 离技 术 。
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工 业 科 技
２ － ３ ． １ 第一 萃取精 馏 工艺原 理
２ ０ １ ４ 年（ 第４ ３ 卷） 第ｌ ０ 期
２ ． ３ ． ２ 第二萃取 精馏 工 艺原理
循环使用 ，直到异戊二烯含量达到产品要求后停止循 环 ，试验结束 ； Ｔ 一 ２ 塔釜饱和炔烃的乙腈一部分经 Ｔ 一 ２
塔釜 再沸 器返 回 Ｔ 一 ２塔釜 ，另 一 部分 由 Ｔ 一 ２塔 釜泵 送 入解 析塔 Ｔ 一 ４进行 解析 。 解析 塔 Ｔ 一 ４塔顶 蒸 出 的炔烃 、环戊 二 烯 的混 合 物 经Ｔ 一 ４塔 顶冷 凝器 冷 凝后 收集 于 Ｔ 一 ４回流槽 ，然 后通 过Ｔ 一 ４塔 顶 回流泵 ， 一 部 分 回流返 回 Ｔ 一 ４塔 顶 ， 其 余 部
和相平衡关系 的约束下 ， 使得易挥发组分 （ 轻组 分 ） 不
断 从 液相 往 气相 中转 移 ，而 难 挥发 组 分却 由气 相 向液 相 中迁 移 ， 使混 合 物得 到不 断分 离 ， 称该 过程 为精 馏 。
当某 块塔 板 上 的 液相 组 成 与原 料 的组 成 相 近 或相
等时 ， 该 板作为加料板 ， 其所在位置为塔 的进料部位 。 加料板 以上部分称为精馏段 ，精馏段起着使原料中易
２
图 １ 聚 合 反 应
２ ． ３ 萃取精馏原理 向精馏塔顶连续加入高沸点萃取剂 ，改变混合液
中被 分离 组分 间 的相对 挥 发 度 ，使 普通 精 馏难 以分 离 的液 体混 合物 变得 易 于分离 的一 种特 殊精 馏 方法 。本
装置采用 乙腈作为萃取剂进行萃取精馏 ，提纯异戊二 烯 。不同溶剂存在下 ｃ ５ 烃的相对挥发度见表 Ｉ 。