CN102992939A

CN102992939A - 一种高收率高纯度环戊二烯的制备方法

Info

Publication number: CN102992939A
Application number: CN2012105218460A
Authority: CN
Inventors: 罗仕忠; 徐振新; 李通; 张坡; 王洪梅; 胡像锋; 储伟; 鲁灵江
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种高收率高纯度环戊二烯的制备方法，主要为通过一段分馏柱来进行环戊二烯的提纯。以双环戊二烯为原料，将其滴加在含有高温导热油的裂解反应器中裂解，生成的气相产物经过分馏柱提纯后，所得馏分通过冷凝即得到高纯度的环戊二烯。该方法所得环戊二烯纯度可达96%以上，产品收率也在96%以上，并且工艺流程简单、装置简易、过程易控。

Description

一种高收率高纯度环戊二烯的制备方法

技术领域

本发明涉及有机中间体的合成，具体涉及一种高收率高纯度环戊二烯的制备方法。

背景技术

环戊二烯（简称CPD），分子式C₅H₆，熔点-97.542℃，沸点40℃，因其含有两个双键和一个亚甲基，化学性质很活泼，是重要的化工中间体，用途广泛，是合成农药、塑料、橡胶等的原料。

环戊二烯在常温下即可聚合成二聚体双环戊二烯（简称DCPD），工业品也是双环戊二烯。双环戊二烯凝固点31.5℃，沸点170℃（分解），其受热则变成环戊二烯。环戊二烯易二聚的特点被用来将它从乙烯裂解副产物C₅、煤焦化过程的苯前馏分中分离出来，要获得环戊二烯可将分离出的双环戊二烯进行加热裂解即可。

目前环戊二烯的制备主要采用双环戊二烯热解聚方法。中国专利（CN1292369A）将粗双环戊二烯与配料气（水蒸汽或氮气或甲苯）混合，经预热后进行分解反应，再通过分馏塔进行提纯，该方法装置较多，操作不便，配料气的存在使后续提纯工艺趋于复杂化。中国专利（CN101913977A）采用热油裂解双环戊二烯，在精馏机构中加有热水冷凝管，提纯后的产物经过冷凝后即得到环戊二烯，该方法中热水冷凝管的存在使流程能耗增加，且需要对其进行控温，流程操作较为复杂，产品收率不高。中国专利（CN102442875A）在裂解过程中加入一种盐类物质，用来降低裂解温度，避免炭化现象的发生，但是裂解温度降低并不明显，由于加入盐类物质，反应物料增加，工艺后续处理较为繁多。美国专利（US5877366）中双环戊二烯在预热器预热后，与导热流体接触进行热裂解，得到的环戊二烯通过第一冷凝器和除雾器，再通过第二冷凝器冷凝，最终得到产品，此法中包含预热器、含有电热元件的反应器、两个冷凝器和除雾器，工艺流程与装置都较为复杂，控制的温度参数也较多。因此，开发一种工艺流程简单、装置简易、过程易控、收率高、纯度高的环戊二烯制备方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高收率高纯度环戊二烯的制备方法，提高环戊二烯的收率和纯度，且反应装置简易，操作简单。

本发明所述的制备方法按照如下：以双环戊二烯为原料，将其滴加在含有高温导热油的裂解反应器中裂解，生成的气相产物经过分馏柱提纯后，所得馏分通过冷凝器冷凝即得到高纯度的环戊二烯。

所述制备方法包括如下步骤：

a) 将双环戊二烯滴加在含有高温导热油的裂解反应器中裂解生成环戊二烯；

b) 生成的气相产物经过分馏柱进行提纯；

c) 提纯所得馏分通过冷凝器冷凝后即得到高纯度的环戊二烯。

下面对上述制备方法做具体说明。

步骤a）中，本发明所述的热导油温度推荐在200-290℃之间。

步骤b）中，本发明所述的分馏柱中填料高度推荐在1-5个等板高度之间。

步骤b）中，本发明所述的提纯所得馏分温度推荐在30-45℃之间。

步骤b）中，本发明所述的分馏柱的下端所得液相混合物，推荐返回裂解反应器作为反应原料。

步骤c）中，本发明所述的冷凝温度优选0℃或者以下。

本发明与现有的工艺相比其优点体现在：

1、本方法中，双环戊二烯进入裂解反应器与高温导热油接触瞬间即进行气化分解反应，由于接触时间极短，生成多聚物的机会大大降低。

2、本方法中，使用的分馏柱起到提纯作用，并非传统的精馏装置，操作简单，无能量消耗。

3、本方法中，气相裂解产物通过分馏柱进行提纯后，分馏柱下端所得液相混合物，多为未反应的双环戊二烯和夹带的液体，将其返回至裂解反应器中作为原料继续反应，在保证获得高纯度环戊二烯产品的同时，又有效提高了产品的收率。

4、本方法中使用的工艺流程简单，装置简易，过程易控，适合间歇操作和连续化生产。

采用本发明的制备方法，生产得到的环戊二烯纯度在96%以上，收率可达96%以上。

附图说明

图1是本发明制备方法的工艺流程图。

附图中标号说明

1为原料双环戊二烯；2为气相裂解产物；3为分馏柱下端所得液相混合物；4为分馏柱上端所得30-45℃之间馏分；5为高纯度的环戊二烯产品。

具体实施方式

实施例1

200ml导热油加入裂解反应器中，升温至200-290℃之间，双环戊二烯200g滴加到裂解反应器中，双环戊二烯迅速裂解，气相产物经过装有填料的分馏柱进行提纯，填料高度在1-5个等板高度之间，收集30-45℃之间的馏分，分馏柱下端的液相混合物返回裂解反应器中继续反应，将分馏柱收集的馏分通过冷凝管冷凝，冷凝温度保持在0℃或以下，双环戊二烯滴加结束后，收集到的环戊二烯产品重193.2g，纯度97.5%，收率96.6%。

实施例2

200ml导热油加入裂解反应器中，升温至200-290℃之间，双环戊二烯300g滴加到裂解反应器中，双环戊二烯迅速裂解，气相产物经过装有填料的分馏柱进行提纯，填料高度在1-5个等板高度之间，收集30-45℃之间的馏分，分馏柱下端的液相混合物返回裂解反应器中继续反应，将分馏柱收集的馏分通过冷凝管冷凝，冷凝温度保持在0℃或以下，双环戊二烯滴加结束后，收集到的环戊二烯产品重291.3g，纯度96.9%，收率97.1%。

Claims

1.一种高收率高纯度环戊二烯的制备方法，所述制备方法如下：以双环戊二烯为原料，将其滴加在含有高温导热油的裂解反应器中裂解，生成的气相产物经过分馏柱提纯后，所得馏分通过冷凝器冷凝即得到高纯度的环戊二烯。

2.一种如权利1要求所述的高收率高纯度环戊二烯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

b) 生成的气相产物经过分馏柱进行提纯；

3.如权利要求2所述的高收率高纯度环戊二烯的制备方法，其特征在于步骤a）所述的裂解反应器中导热油温度在200-290℃之间。

4.如权利要求2所述的高收率高纯度环戊二烯的制备方法，其特征在于步骤b）所述的分馏柱中填料高度在1-5个等板高度之间。

5.如权利要求2所述的高收率高纯度环戊二烯的制备方法，其特征在于步骤b）所述的提纯所得馏分温度在30-45℃之间。

6.如权利要求2所述的高收率高纯度环戊二烯的制备方法，其特征在于步骤b）所述的分馏柱的下端所得液相混合物，可以返回裂解反应器作为反应原料。

7.如权利要求2所述的高收率高纯度环戊二烯的制备方法，其特征在于步骤c）所述的冷凝器冷凝温度在0℃或者以下。