丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化工產品分離技術領域，具體涉及一種丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置。
【背景技術】
[0002]C5石油樹脂是以石油裂解制乙烯過程產生的C5餾分為原料，經陽離子催化聚合得到的功能樹脂。根據原料的不同，C5石油樹脂大致可以分為混合C5石油樹脂、脂肪族C5石油樹脂和雙環戊二烯脂肪族C5石油樹脂等幾大類；混合C5石油樹脂:采用經過初步分離或未經分離的混合C5餾分為主要原料制備得到；脂肪族C5石油樹脂:以濃縮的間戊二烯或異戊二烯為主要原料制備得到；雙環戊二烯脂肪族C5石油樹脂:以雙環戊二烯為主要原料制備得到的。其中，脂肪族C5石油樹脂色淺，耐熱耐候性好，軟化點低，與非極性聚合物相容，與極性聚合物不相容，被廣泛地用作增粘劑、橡膠共混劑，并用于路標漆的生產，因此，其市場需求量極大。目前脂肪族C5石油樹脂的生產主要是通過對C5餾分進行精制純化處理得到濃縮的異戊二烯或者間戊二烯，然后以濃縮的異戊二烯或間戊二烯為原料進行制備的。但是，隨著C5餾分新用途和功能的開發，C5餾分供應日趨緊張，而且價格不斷上漲。因此，為減輕脂肪族C5石油樹脂原料供應壓力，拓寬脂肪族C5石油樹脂生產原料渠道，降低脂肪族C5石油樹脂的生產成本，需要尋找一種新的廉價原料代替C5餾分生產脂肪族C5石油樹脂。
[0003]工業上利用單體異丁烯與異戊二烯通過陽離子聚合反應制備丁基橡膠，在此合成反應過程中會產生大量的抽提副產物，這些抽提副產物含有大量的異戊二烯、異丁烯、1，3-丁二烯、順丁烯、膠質和低聚物等雜質，其中異戊二烯的含量約為45%。這些抽提副產物產量高，價格低廉，因此，如果將這些含有大量異戊二烯的副產物直接作為脂肪族C5石油樹脂的生產原料，經與石油未聚C5 (樹脂輕油)、C5單烯烴調配混合后通過聚合反應生產脂肪族C5石油樹脂，這樣不僅能夠實現異戊二烯粗品的綜合利用，提高環氧樹脂固化劑的經濟效益，同時還能夠拓寬脂肪族C5石油樹脂生產原料，減輕脂肪族C5石油樹脂原料供應壓力，降低脂肪族C5石油樹脂的生產成本。但是由于該副產物中含有大量的異丁烯、1，3- 丁二烯、順丁烯、膠質和低聚物等雜質會影響脂肪族C5石油樹脂聚合反應中催化劑的活性，使得催化劑中毒，導致聚合反應收率較低，而且制備得到的脂肪族C5石油樹脂軟化點降低、品質不穩定，波動性大，產生的白渣較多。因此，需要經過精制處理后才能作為脂肪族C5樹脂合成反應的原料。現有技術中有很多研究異戊二烯精制的方法，但是很多都集中在研究石油C5餾分中異戊二烯分離精制，例如，申請號為201110235430.8的專利公開了一種分離碳五餾分并制取化學級異戊二烯的方法，包括:原料碳五餾分經精餾脫除輕組分雜質；物料經預熱二聚反應使部分環戊二烯轉化為雙環戊二烯；預熱二聚反應后物料經精餾分離提取部分異戊二烯，塔頂得富集異戊二烯物料；前塔釜物料經第二次熱二聚反應使剩余環戊二烯轉化為雙環戊二烯；物料經精餾分離提取剩余的異戊二烯，塔頂得富集異戊二烯物料，塔釜得富集雙環戊二烯和異戊二烯物料；前塔釜物料經精餾分離雙環戊二烯和異戊二烯，塔頂得富集異戊二烯物料，塔釜得富集雙環戊二烯物料；前富集異戊二烯物料經萃取精餾提純得化學級異戊二烯產品。但是關于丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制研究較少，因此，需要尋找一種有效的裝置對丁基橡膠合成反應副產物中的異戊二烯進行精制純化處理。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置。
[0005]本實用新型采用的技術方案為:
[0006]—種丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，包括異戊二烯填料精餾塔、異戊二烯一級收集裝置、重組分收集器、異戊二烯浮閥塔板式精餾塔、輕組分收集裝置、異戊二烯水洗塔和異戊二烯二級收集罐；所述異戊二烯填料精餾塔的塔頂設有氣相出口，其塔體中部設有原料入口，其塔底設有液相出口 ；所述異戊二烯一級收集裝置包括冷凝器、異戊二烯一級收集罐和回流栗；所述異戊二烯填料精餾塔塔頂氣相出口通過管路與異戊二烯一級收集裝置的冷凝器入口連通，其塔底液相出口通過管路、采出栗、流量調節閥與重組分收集器連通；所述冷凝器的液相出口與異戊二烯一級收集罐的進液口相連通；所述異戊二烯一級收集罐底部的出液口通過管路與回流栗相連通；所述回流栗的輸出管路通過三通分別連接兩條管路，其中一條管路通過自動流量調節閥與異戊二烯填料精餾塔塔體上部的入口連通，另一條管路通過流量調節閥與異戊二烯浮閥塔板式精餾塔塔體中部的原料入口連通；所述異戊二烯浮閥塔板式精餾塔塔頂氣相出口與輕組分收集裝置連通，其塔底液相出口通過管路、采出栗、流量調節閥與異戊二烯水洗塔塔體下部的液相入口連通；所述異戊二烯水洗塔塔頂的出口通過管路與異戊二烯二級收集罐連通；所述異戊二烯水洗塔的下方設有水溶液儲罐，水溶液儲罐通過管路、吸收液循環栗與異戊二烯水洗塔的吸收液入口連通，所述異戊二烯水洗塔底部排液口通過管路與水溶液儲罐連通。
[0007]根據上述的丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，所述異戊二烯填料精餾塔的下部設有再沸器。
[0008]根據上述的丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，所述浮閥塔板式精餾塔內的塔板數為90-120塊。
[0009]根據上述的丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，所述異戊二烯浮閥精餾塔的下部設有再沸器。
[0010]根據上述的丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，所述輕組分收集裝置包括冷凝器、凝液罐、回流栗和輕組分收集器；所述冷凝器的氣相入口通過管路與異戊二烯浮閥精餾塔塔頂氣相出口連通，其液相出口與凝液罐的進液口相連通；所述凝液罐底部的出液口通過管路與回流栗相連通；所述回流栗的輸出管路通過三通分別連接兩條管路，其中一條管路通過自動流量調節閥與異戊二烯浮閥塔板式精餾塔塔體上部的入口連通，另一條管路通過流量調節閥與輕組分收集器連通。
[0011]根據上述的丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，所述異戊二烯一級收集裝置、輕組分收集裝置中的冷凝器至少設有一個。
[0012]根據上述的丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，所述水溶液儲罐中的水為軟水。
[0013]所述異戊二烯填料精餾塔的塔頂溫度為50-80°C，塔頂壓力為0.1-0.4MPa，回流比為0.1-10，塔釜溫度為60-130°C，塔釜壓力為0.1-0.5MPa。
[0014]所述異戊二烯浮閥精餾塔的塔頂溫度為20_70°C，塔頂壓力為0.3-0.6MPa，回流比為0.1-10，塔釜溫度為60-80°C，塔釜壓力為0.4-0.7MPa。
[0015]所述異戊二烯水洗塔的塔頂溫度為30-70°C，塔頂壓力為0.1-0.4MPa，塔釜溫度為 30-70°C，塔釜壓力為 0.1-0.5MPa。
[0016]本實用新型取得的有益效果為:
[0017](I)本實用新型根據丁基橡膠合成反應副產物中各組分比重和溶解性質的不同，采用異戊二烯填料精餾塔、異戊二烯浮閥精餾塔和異戊二烯水洗塔相結合的工藝對副產物中的異戊二烯進行精制。首先，采用異戊二烯填料精餾塔脫除副產物中的重組分雜質(如膠質、低聚物等)，塔底收集到的是重組分雜質一一渣油，塔頂收集到的是脫除重組分雜質后的丁基橡膠合成反應副產物；然后再采用異戊二烯浮閥精餾塔脫除丁基橡膠合成反應副產物中的輕組分雜質(如異丁烯、順丁烯、1，3-丁二烯等)，塔頂收集到的是輕組分的輕油，塔底收集到的是脫除輕組分雜質后的丁基橡膠合成反應副產物；最終通過異戊二烯水洗塔進一步脫除丁基橡膠合成反應副產物中的未脫除干凈的膠質、低聚物等雜質，最終得到精制的異戊二烯。
[0018](2)本實用新型采用填料精餾塔、浮閥精餾塔和水洗塔對副產物進行精制處理，裝置結構簡單，精餾效率高，分離效果好，整個裝置可在較低的能耗下運行，節能環保。而且，采用經過本裝置的精制處理，丁基橡膠合成反應副產物中的影響石油樹脂聚合反應催化劑活性的雜質被脫除干凈，得到精制的異戊二烯，異戊二烯的純度達到約85%，有效地實現了丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制。
[0019](3)經過本裝置精制處理后得到的異戊二烯可以直接作為原料合成C5石油樹脂，催化劑活性強，樹脂聚合反應穩定，反應收率高，而且制備得到的C5石油樹脂軟化點高，產生的白渣較少，大幅提高了 C5石油樹脂的生產效率和利潤。同時，精制過程收集到的重組分雜質一一渣油、輕組分雜質一一輕油可以直接出售，有效地提高了丁基橡膠合成的經濟效益。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型一種丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置的結構示意圖。
[0021]圖中標號代表的意義為:1、異戊二烯填料精餾塔，2、再沸器，3、采出栗，4、重組分收集器，5、冷凝器，6、異戊二烯一級收集罐，7、回流栗，8、異戊二烯浮閥塔板式精餾塔，9、再沸器，10、采出栗，11、冷凝器，12、凝液罐，13、回流栗，14、輕組分收集器，15、異戊二烯水洗塔，16、異戊二烯二級收集罐，17、水溶液儲罐，18、吸收液循環栗。
【具體實施方式】
[0022]下面通過【具體實施方式】對本實用新型做進一步描述。
[0023]實施例1:
[0024]參見圖1，一種丁基橡膠合成反應副產物中異戊二烯的精制裝置，包括異戊二烯填料精餾塔1、異戊二烯一級收集裝置、重組分收集器4、異戊二烯浮