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1、DOI:10.16665/j.cnki.issn1005-3174.2011.01.015弹性体,2011-02-25,21(1):82～88专论·综述CHINAELASTOMERICS＊异戊二烯生产工艺技术研究进展12＊＊李江利,任海伦(1.中国石油吉林石化公司科技处,吉林吉林132021;2.中国石油吉林石化公司有机合成厂,吉林吉林132021)摘要:介绍了国内外异戊二烯生产技术的研究进展,详细叙述了萃取精馏法生产异戊二烯的工艺,简要介绍了近年来开发的催化合成、膜分离异戊二烯等新型工艺,并分
2、析了各种生产工艺的优缺点。指出开发新型萃取剂、膜分离和直接催化合成是今后异戊二烯生产技术发展的新方向。关键词:异戊二烯;萃取精馏;催化合成;生产工艺;研究进展+中图分类号:TQ221.226文献标识码:A文章编号:1005-3174(2011)01-0082-07异戊二烯结构是典型的共轭双键,化学性质开发成功的,两公司的流程较为相似,其流程主要活泼,主要用于生产异戊橡胶,也是苯乙烯-异戊由两段萃取精馏和两段普通精馏组成,采用的溶二烯-苯乙烯共聚物(SIS)和丁基橡胶的第二单剂为DMF。碳五馏分与
3、DMF在第1汽提塔内体。此外,异戊二烯还广泛应用于农药、医药、香充分接触后,从塔顶蒸出戊烷和戊烯馏分,塔底的料、喷雾剂及粘结剂等方面。随着乙烯工业的快二烯烃和溶剂进入第1解吸塔;从第1解吸塔顶速发展和对合成橡胶、合成树脂的需求增大,异戊蒸出的二烯烃送至精馏塔,塔釜分出1,3-戊二烯二烯作为一种重要的化工原料,其生产技术及利和CPD,从塔顶分出的粗异戊二烯再经第2萃取[1～3]用受到世界各国的普遍重视。目前异戊二烯塔、第2解吸塔、第2精馏塔,最后得到质量分数[4,5]的生产方法有分离和化学合成工艺
4、,随着全为99.5%的聚合级异戊二烯产品。虽然经过几球对异戊二烯需求量逐渐增大,研究者们进行了十年的发展,但未见对DMF法生产异戊二烯进多种分离和化学合成方法生产异戊二烯的尝试。行重大改进的报道。1分离生产异戊二烯工艺国内只有DMF法生产异戊二烯工艺实现工[8,9]业化,该法最早由北京化工研究院开发,并于分离工艺主要是把裂解碳五馏分中的异戊二1991年在上海石化建成2.5万t/a碳五分离工业烯采用萃取精馏技术分离出来,裂解碳五馏分是装置,经过不断改进,目前该装置碳五处理能力已石脑油及其它重质裂解
5、原料蒸汽裂解制乙烯过程达到7.5万t/a,可同时得到异戊二烯、间戊二烯中产生的副产物,其中异戊二烯质量分数为15%和双环戊二烯等产品,2009年该公司又建成15～25%。分离工艺中二甲基甲酰胺法(DMF法)、万t/a碳五分离装置,碳五处理能力达到了22.5乙腈法(ACN法)、N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)万t/a。近几年,北京化工研究院针对该工艺第2和共沸精馏法已实现工业化。随着科学技术的发萃取单元能耗高、萃取溶剂消耗大等问题,采用选展,研究者们进行了化学吸附法和膜分离等方法择性加氢工艺将化学级
6、异戊二烯中的2-丁炔和生产异戊二烯的探讨。-5异戊烯炔加氢至质量分数为5×10以下,异戊1.1DMF法[6,7]二烯损失率小于2%,选择性加氢过程中产生少DMF法是由Shell公司和日本瑞翁公司量单烯烃轻组分和重组分,再采用一个脱轻塔和收稿日期:2011-01-05一个脱重塔将这些轻组分和重组分分离出去,得作者简介:李江利(1966-),男,吉林省吉林市人,高级工程到聚合级异戊二烯产品。师,硕士研究生,现从事反应工程和碳五分离等方面研究工作。该工艺的特点是DMF对异戊二烯溶解度＊中国石油产业化项
7、目。＊＊通讯联系人大,溶剂选择性高、操作费用低、对设备无腐蚀,可第1期李江利,等.异戊二烯生产工艺技术研究进展·83·副产一定纯度的间戊二烯和双环戊二烯;但由于1.3NMP法其工艺操作温度较高,双烯烃聚合问题较为严重。采用NMP法分离碳五馏分的工艺由德国[15][16]1.2ACN法BASF公司开发成功,后又进行了改进。改ACN法是国外广泛采用的碳五馏分分离方进工艺采用了催化加氢技术,可取消第2萃取[10]法之一。日本合成橡胶(JSR)公司、Exxon-单元。[11][12]Mobil(埃克森美
8、孚)、Goodyear等公司均成此工艺以含3%～10%(质量分数)水的功开发了ACN法分离碳五馏分工艺技术,并建NMP为溶剂,含有二烯烃的物流从萃取精馏塔成了工业生产装置。的侧线采出,进入精馏塔,在精馏塔塔顶得到异戊ACN法生产异戊二烯的流程基本相似,该法二烯;1,3-戊二烯及环戊二烯,饱和溶剂则返回萃以乙腈作为溶剂,流程可分为2个步骤:第1步,取精馏塔的底部。含有1,3-戊二烯、环戊二烯及分离环戊二烯,一般采用热二聚方法将碳五馏分质量分数为95%的溶剂从萃取精馏塔的底部抽中环戊二烯聚合成双环戊
