C5馏分主要成分是环戊二烯

C5馏分主要成分是环戊二烯、间戊二烯和异戊二烯。主要指石油裂解制乙烯过程中副产的含有五个碳原子的烃类混合物。

以石脑油裂解制乙烯时，副产的碳五馏分(约占乙烯量的15％)链烷烃含量少，双烯烃含量高，其中异戊二烯、环戊二烯各占15％左右，间戊二烯约占10％。

碳五馏分可直接制石油树脂，广泛用于黏结剂、涂料、印刷油墨、纸张上胶剂等方面，也可用萃取精馏法、吸收法等分离出的异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯、异戊烯、正戊烯等，广泛用于制取合成橡胶、涂料以及其他石油化工产品和精细化工产品。异戊烷可经脱氢成异戊二烯。异戊二烯用于制合成橡胶和其他聚合物。环戊二烯用于制杀虫剂等。碳五馏分亦可作为燃料和制取炭黑的原料。

C5主要来自石油烃高温裂解制乙烯过程的副产C5馏分和石油炼厂催化裂化装置。然而，两种不同来源的C5馏分的组成和用途有着很大的差别。

炼厂催化裂化装置来的C5馏分中的烯烃主要是单烯烃，在化工利用中价值较高的组分为异戊烯。裂解制乙烯过程的副产C5馏分中利用价值较高的组分是异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯。

利用裂解制乙烯过程的副产C5馏分，经分离后，生产异戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯和石油树脂。异戊二烯是极其重要的C5双烯烃，主要用途是生产聚异戊二烯橡胶、SIS 共聚物和丁基橡胶。其化学性质活泼，通过各种化学反应可以合成香料、农药、医药及其它精细化工产品。双环戊二烯含有多个不饱和双键，化学性质非常活泼，可与多种化合物反应，生成种类繁多的衍生物。主要用于生产C5脂环族石油树脂、不饱和聚酯树脂、聚双环戊二烯和乙丙橡胶。

C5烯烃主要来源于石油烃高温裂解制取乙烯过程及石油炼制催化裂化过程的副产物中。含量较为丰富，利用价值较高的组分为异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯，三者约占C5裂解馏分的40％-50％。裂解C5馏分中还含有大约15％-25％的单烯烃，即，1-戊烯、顺二戊烯和反二戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯。它们的化学性质活泼，是很有价值的化工原料。新疆独山子炼油厂热裂解法生产乙烯以石脑油、轻质柴油及少量轻烃为主，其中液态烃含量大于90％。对新疆不同裂解原料的碳五馏分初步分析，异戊二烯含量10％-20％，间戊二烯含量10％-17％，环戊二烯/双环戊二烯含量9％-13％。三种二烯烃占C5馏分总量的50％以上。新疆地区所产c5馏分的组成和分离方法的研究目前尚未见报道。国内目前对C5馏分的生产和利用仍处于起步阶段。大致有以下几个方面：

(1)大量的C5馏分被用做燃料使用。

(2)混合C5馏分做为溶剂调和组分，生产涂料等。

(3)混合C5馏分生产石油树脂。由于没有分离，或分离效果不好，生产的树脂往往颜色较深，性能和国外产品有较大差距。

(4)单独分离利用往往只能提取C5馏分中含量较大且较易分离的环戊二烯、双环戊二烯，C5馏分的整体利用率低。

本文采用热二聚法对c5馏分进行了萃取精馏分离，并对精馏塔的操作和结构参数进行了设计。工艺路线如图：

加萃取剂DMF回收轻组分↓C5馏分→二聚反应器→常压蒸馏塔→第一萃取精馏塔→戊烷\戊烯馏分↓粗异戊二烯、二烯烃、溶剂DMF(重组分)↓(重组分)粗双环戊二烯←常压解吸塔1→溶剂DMF(重组分)↓(轻组分)粗异戊二烯及二烯烃↓间戊二烯、环戊二烯←第一精馏塔↓↓真空减压蒸馏塔←粗异戊二烯(轻组分)↓加萃取剂DMF第二萃取精馏塔↓↓间戊

二烯双环戊二烯↓↓70％-75％90％-95％萃取剂及炔烃、二烯烃粗异戊二烯(轻组分)↓↓(轻组分)(重组分)常压解吸塔2第二精馏塔回收溶剂DMF、回收炔烃回↓↓二烯烃等回收低沸物聚合级异戊二烯2-炔烃等纯度99.5％设计采用了一次二聚反应，两次精馏，两次萃取分离工艺，可分离出三种二烯烃。即利用环戊二烯在受热后容易二聚成双环戊二烯的性质，首先加热C5馏分，使其中的环戊二烯共聚成双环戊二烯(沸点166C)，经精馏分离出沸点较高的环戊二烯/双环戊二烯，再采用二次萃取精馏，分别分出馏分中的戊烷、戊烯及炔烃等轻烃组分，得到纯度大于99.5％的聚合级异戊二烯。环戊二烯、双环戊二烯及间戊二烯的混合物经减压蒸馏，分出纯度为70％-75％的间戊二烯及纯度为90％-95％的双环戊二烯。双环戊二烯经解聚后可重新得到环戊二烯。所选用的萃取剂为二甲基甲酰胺(DMF)。研究表明：(1)采用萃取精馏分离三种二烯烃利用热二聚法萃取精馏C5馏分，可同时分离C5馏分中含量较高、利用价值较大的环戊二烯/双环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯三种二烯烃，产品纯度较高。同时也可以获得其它的戊烷、戊烯、炔烃馏分等轻组分。(2)采用二甲基甲酰胺作为萃取剂优点在于：a.二甲基甲酰胺对异戊二烯的溶解度大，选择型好，用量少，操作费用低。b.溶剂对设备无腐蚀，全流程可以用普通碳钢。c.同时可以副产一定纯度的间戊二烯和双环戊二烯。：(3)采用一次热二聚、两次萃取、两次精馏保证了产品的分离纯度。(4)采用管道式二聚反应管道式二聚反应其具有体积小，安装、使用、维护方便，反应时间短等优点。