一种用于高纯度环戊烯生产的生产设备及生产工艺

技术领域

本发明涉及石油化工设备技术领域，尤其涉及一种用于高纯度环戊烯生产的生产设备及生产工艺。

背景技术

环戊烯可由C5馏分分离出来，也可以从环戊二烯选择性加氢制得。环戊烯可直接氧化生成戊二醛，戊二醛是一种广谱高效的杀菌消毒剂，具有刺激性小，腐蚀性低，安全低毒的优点，可用作医疗器械和精密仪器的灭菌。

专利CN110698318A提出了一种生产环戊烯方法，将部分加氢碳五馏份原料通过精馏从塔顶分离出低沸点馏分，塔釜馏分进一步通过由磺酸基阳离子交换树脂构成的固定床催化剂进行二聚反应，以使其中所含的2-甲基-2-丁烯二聚转化为高沸点的重组分，再将反应液进行精馏，实现了环戊烯与2-甲基-2-丁烯的分离，但需要定期卸出大量的废催化剂同时更换新鲜催化剂，造成环境污染和资源浪费等问题，随着环保标准的提高，其在不久的将来就不符合环保的要求。

发明内容

本发明提供一种用于高纯度环戊烯生产的生产设备及生产工艺，解决环境污染和资源浪费的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于高纯度环戊烯生产的生产设备，包括脱轻系统、脱重系统，其中脱轻系统包括脱轻塔、脱轻再沸器凝水罐、脱轻再沸器、脱轻釜液泵、脱轻回流罐，脱重系统包括脱重塔、脱重再沸器、脱重再沸器凝水罐、脱重釜液泵、脱重回流罐，其中脱轻系统可将轻组成分脱去且脱重系统可将重组分脱去从而收集到高纯度的环戊烯，脱轻塔1设置有脱轻顶部温度计、脱轻顶部压力计、脱轻底部温度计、脱轻底部压力计、脱轻液位计，脱重塔设置有脱重顶部温度计、脱重顶部压力计、脱重底部温度计、脱重底部压力计、脱重液位计。

上述结构中，脱轻系统、脱重系统之间设置有脱轻釜液泵、第二过滤器、第二止回阀、第一流量计、第二调节阀、第四闸阀，脱轻塔、第二过滤器、脱轻釜液泵、第二止回阀、第一流量计、第二调节阀、第四闸阀、脱重塔依次连接。

上述结构中，脱轻塔、第二过滤器之间还设置有第十八截止阀，脱轻塔、第十八截止阀、第二过滤器依次连接，第二止回阀、第一流量计之间还设置有第十七截止阀，第二止回阀、第十七截止阀、第一流量计依次连接，第一流量计、第二调节阀之间还设置有第十四截止阀，第一流量计、第十四截止阀、第二调节阀依次连接，第二调节阀、第四闸阀之间还设置有第十三截止阀，第二调节阀、第十三截止阀、第四闸阀依次连接，第四闸阀、脱重塔之间还设置有第十一截止阀，第四闸阀、第十一截止阀、脱重塔依次连接。

上述结构中，脱轻再沸器设置有脱轻再沸器热水进口、脱轻再沸器热水出口、脱轻再沸器热液进口、脱轻再沸器热液出口，脱轻再沸器凝水罐设置有脱轻凝水罐热水进口、脱轻凝水罐热水出口、脱轻凝水罐循环水进口、脱轻凝水罐循环水出口，脱轻塔设置有脱轻顶部排出口、脱轻底部排出口、脱轻中部进料口、脱轻再沸器接口、脱轻顶部回流入口，其中脱轻再沸器热水进口与脱轻凝水罐热水出口连接，脱轻再沸器热水出口与脱轻凝水罐热水进口连接，脱轻再沸器热液进口与脱轻底部排出口连接，脱轻再沸器热液出口与脱轻再沸器接口连接，脱轻中部进料口与进料罐连接，脱轻凝水罐循环水进口、脱轻凝水罐循环水出口与热水罐连接，脱轻回流罐设置有脱轻回流物料进口、脱轻回流物料出口、脱轻残液排出口，脱轻回流物料进口与脱轻顶部排出口连接，脱轻回流物料出口与脱轻顶部回流入口连接，脱轻残液排出口与轻组分罐连接，脱轻回流物料出口与脱轻顶部回流入口之间还设置有第十九截止阀，脱轻回流物料出口设置在脱轻回流罐的底部。

上述结构中，脱轻再沸器热水进口与脱轻凝水罐热水出口之间设置有第八截止阀，脱轻再沸器热水出口与脱轻凝水罐热水进口之间设置有第二截止阀，脱轻再沸器热液进口与脱轻底部排出口之间设置有第四截止阀，脱轻再沸器热液出口与脱轻再沸器接口之间设置有第六截止阀，脱轻中部进料口与进料罐之间设置有第十截止阀，脱轻凝水罐循环水进口货脱轻凝水罐循环水出口与循环热水罐之间设置有第一截止阀，脱轻中部进料口与进料罐之间设置有用于监测进料量大小的第二流量计。

上述结构中，脱重再沸器设置有脱重再沸器热水进口、脱重再沸器热水出口、脱重再沸器热液进口、脱重再沸器热液出口，脱重再沸器凝水罐设置有脱重凝水罐热水进口、脱重凝水罐热水出口、脱重凝水罐循环水进口、脱重凝水罐循环水出口，脱重塔设置有脱重顶部排出口、脱重底部排出口、脱重中部进料口、脱重再沸器接口、脱重顶部回流入口，其中脱重再沸器热水进口与脱重凝水罐热水出口连接，脱重再沸器热水出口与脱重凝水罐热水进口连接，脱重再沸器热液进口与脱重底部排出口连接，脱重再沸器热液出口与脱重再沸器接口连接，脱重中部进料口与脱轻底部排出口直接或间接连接，脱重凝水罐循环水进口、脱重凝水罐循环水出口与热水罐连接，脱重回流罐设置有脱重回流物料进口、脱重回流物料出口、成品排出口，脱重回流物料进口与脱重顶部排出口连接，脱重回流物料出口与脱重顶部回流入口连接，成品排出口与成品罐连接，脱重回流物料出口与脱重顶部回流入口之间还设置有第二十截止阀，脱重回流物料出口设置在脱重回流罐的底部。

上述结构中，脱重再沸器热水进口与脱重凝水罐热水出口之间设置有第九截止阀，脱重再沸器热水出口与脱重凝水罐热水进口之间设置有第三截止阀，脱重再沸器热液进口与脱重底部排出口之间设置有第五截止阀，脱重再沸器热液出口与脱重再沸器接口之间设置有第七截止阀，脱重凝水罐循环水进口或脱重凝水罐循环水出口与循环热水罐之间设置有第一闸阀。

上述结构中，脱轻顶部排出口与脱轻回流物料进口之间设置有脱轻角式弹簧安全阀，脱重顶部排出口与脱重回流物料进口之间设置有脱重角式弹簧安全阀。

上述结构中，脱重底部排出口与重组分罐连接，脱重底部排出口与重组分罐之间设置有脱重釜液泵、第一过滤器、第一止回阀、第一调节阀、第二闸阀、第三闸阀，第一过滤器、脱重釜液泵、第一止回阀、第二闸阀、第一调节阀、第三闸阀、重组分罐依次连接。

上述结构中，脱重底部排出口、第一过滤器之间还设置有第十二截止阀，脱重底部排出口、第十二截止阀、第一过滤器依次连接，第一止回阀、第二闸阀之间还设置有第十五截止阀，第一止回阀、第十五截止阀、第二闸阀依次连接，第一调节阀、第三闸阀之间还设置有第十六截止阀，第一调节阀、第十六截止阀、第三闸阀依次连接，第一调节阀、第二闸阀之间还设置有第六闸阀，第一调节阀、第六闸阀、第二闸阀依次连接。

一种用于高纯度环戊烯生产的生产工艺，包括进料工艺、脱轻系统工艺、脱重系统工艺，其中进料工艺中进料温度为25℃-30℃、2500±200KG/HR，其中脱轻系统工艺、脱重系统工艺包含以下步骤：

步骤一：打开第一截止阀、第二截止阀、第四截止阀、第六截止阀、第八截止阀、第十截止阀、第十九截止阀，启动脱轻系统。

步骤二：检查脱轻顶部温度计、脱轻底部压力计、脱轻顶部压力计、脱轻底部温度计、脱轻液位计各仪表运行正常，维持脱轻顶部压力计在0.06±0.02MPa。

步骤三：调节第六截止阀来控制脱轻底部温度计升温速度为30-50℃/h并升温至71.5±5℃、脱轻顶部温度计升温速度为30-50℃/h并升温至52.5±5℃，启动脱轻塔的脱轻角式弹簧安全阀，控制脱轻塔的脱轻顶部压力计在0.06±0.02Mpa、脱轻底部压力计在0.11±0.02Mpa。

步骤四：脱轻回流罐的液位达到30±2％时，开启用于脱轻回流罐向脱轻塔回流的回流泵进行全回流并控制回流量在12±1吨/小时。

步骤五：打开脱轻系统、脱重系统之间的脱轻釜液泵、第二过滤器、第二止回阀、第一流量计、第二调节阀、第四闸阀。

步骤六：当脱轻塔的液位升到50±2％时，启动脱轻釜液泵，将物料送往脱重塔，同时调节第十截止阀，使进料量稳定于2500±200KG/HR建立脱轻塔的物料平衡。

步骤七：当脱重塔的塔釜液位为30±2％时，打开第一闸阀、第三截止阀、第五截止阀、第七截止阀、第九截止阀、第二十截止阀，启动脱重系统，将脱重塔的脱重底部温度计调节阀升温至72.5±5℃，并控制升温速度为30±5℃/h，启动脱重塔的脱重角式弹簧安全阀，控制脱重底部压力计的压力在0.09±0.02MPa。

步骤八：调节第七截止阀的蒸汽量使脱重塔的脱重顶部温度计升至52.5±5℃，控制脱重顶部温度计的压力在0.03±0.02MPa，脱重回流罐的液位升至30±2％时，启动用于脱重回流罐向脱重塔回流的回流泵进行全回流并控制回流量在14±1吨/小时。

步骤九：待转入正常运行后，保证进料量稳定，脱重回流罐的成品排出口采出至成品罐。

本发明的有益效果在于：通过在脱轻系统设置脱轻回流罐，减少了环戊烯流失，脱重系统设置脱重回流罐，提高了环戊烯的纯度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程图。

图中，1-脱轻塔，2-脱轻再沸器凝水罐，3-脱轻再沸器，4-脱重塔，5-脱重再沸器凝水罐，6-脱重再沸器，7-第一截止阀，8-第一闸阀，9-第二截止阀，10-第三截止阀，11-第四截止阀，12-第五截止阀，13-脱重釜液泵，14-第二闸阀，15-第六截止阀，16-第七截止阀，17-第八截止阀，18-第九截止阀，19-第十截止阀，20-第十一截止阀，21-第一止回阀，22-第十二截止阀，23-第三闸阀，24-第四闸阀，25-进料罐，26-第十三截止阀，27-脱轻顶部温度计，28-脱重顶部温度计，29-第一调节阀，30-脱轻角式弹簧安全阀，31-第一过滤器，32-轻组分罐，33-成品罐，34-第十四截止阀，35-第一流量计，36-第二调节阀，37-第十五截止阀，38-第十六截止阀，39-脱轻底部压力计，40-脱重底部压力计，41-第十七截止阀，42-第二止回阀，43-第六闸阀，44-重组分罐，45-第十八截止阀，46-第二过滤器，47-脱轻釜液泵，48-脱轻顶部压力计，49-脱重顶部压力计，50-热水罐，51-脱轻底部温度计，52-脱重底部温度计，53-脱轻液位计，54-脱重液位计，55-脱重角式弹簧安全阀，56-第二流量计，57-脱轻回流罐，58-第十九截止阀，59-脱重回流罐，60-第二十截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照附图所示，一种用于高纯度环戊烯生产的生产设备，包括脱轻系统、脱重系统，其中脱轻系统包括脱轻塔1、脱轻再沸器凝水罐2、脱轻再沸器3、脱轻釜液泵47、脱轻回流罐57，脱重系统包括脱重塔4、脱重再沸器6、脱重再沸器凝水罐5、脱重釜液泵13、脱重回流罐59，其中脱轻系统可将轻组成分脱去且脱重系统可将重组分脱去从而收集到高纯度的环戊烯，脱轻塔1设置有脱轻顶部温度计27、脱轻顶部压力计48、脱轻底部温度计51、脱轻底部压力计39、脱轻液位计53，脱重塔4设置有脱重顶部温度计28、脱重顶部压力计49、脱重底部温度计52、脱重底部压力计40、脱重液位计54。

优选的，脱轻系统、脱重系统之间设置有脱轻釜液泵47、第二过滤器46、第二止回阀42、第一流量计35、第二调节阀36、第四闸阀24，脱轻塔1、第二过滤器46、脱轻釜液泵47、第二止回阀42、第一流量计35、第二调节阀36、第四闸阀24、脱重塔4依次连接。

优选的，脱轻塔1、第二过滤器46之间还设置有第十八截止阀45，脱轻塔1、第十八截止阀45、第二过滤器46依次连接。

优选的，第二止回阀42、第一流量计35之间还设置有第十七截止阀41，第二止回阀42、第十七截止阀41、第一流量计35依次连接。

优选的，第一流量计35、第二调节阀36之间还设置有第十四截止阀34，第一流量计35、第十四截止阀34、第二调节阀36依次连接。

优选的，第二调节阀36、第四闸阀24之间还设置有第十三截止阀26，第二调节阀36、第十三截止阀26、第四闸阀24依次连接。

优选的，第四闸阀24、脱重塔4之间还设置有第十一截止阀20，第四闸阀24、第十一截止阀20、脱重塔4依次连接。

优选的，脱轻再沸器3设置有脱轻再沸器热水进口、脱轻再沸器热水出口、脱轻再沸器热液进口、脱轻再沸器热液出口，脱轻再沸器凝水罐2设置有脱轻凝水罐热水进口、脱轻凝水罐热水出口、脱轻凝水罐循环水进口、脱轻凝水罐循环水出口，脱轻塔1设置有脱轻顶部排出口、脱轻底部排出口、脱轻中部进料口、脱轻再沸器接口、脱轻顶部回流入口，其中脱轻再沸器热水进口与脱轻凝水罐热水出口连接，脱轻再沸器热水出口与脱轻凝水罐热水进口连接，脱轻再沸器热液进口与脱轻底部排出口连接，脱轻再沸器热液出口与脱轻再沸器接口连接，脱轻中部进料口与进料罐25连接，脱轻凝水罐循环水进口、脱轻凝水罐循环水出口与热水罐50连接，脱轻回流罐57设置有脱轻回流物料进口、脱轻回流物料出口、脱轻残液排出口，脱轻回流物料进口与脱轻顶部排出口连接，脱轻回流物料出口与脱轻顶部回流入口连接，脱轻残液排出口与轻组分罐32连接。脱轻回流物料出口设置在脱轻回流罐57的底部。

优选的，脱轻回流物料进口与脱轻顶部排出口之间还设置有用于把脱轻顶部排出口所排出的气相冷凝的脱轻冷凝器。

优选的，脱轻回流物料出口与脱轻顶部回流入口之间还设置有第十九截止阀58。

优选的，脱轻再沸器热水进口与脱轻凝水罐热水出口之间设置有第八截止阀17，脱轻再沸器热水出口与脱轻凝水罐热水进口之间设置有第二截止阀9，脱轻再沸器热液进口与脱轻底部排出口之间设置有第四截止阀11，脱轻再沸器热液出口与脱轻再沸器接口之间设置有第六截止阀15，脱轻中部进料口与进料罐25之间设置有第十截止阀19，脱轻凝水罐循环水进口货脱轻凝水罐循环水出口与循环热水罐之间设置有第一截止阀7。

优选的，脱轻中部进料口与进料罐25之间设置有用于监测进料量大小的第二流量计56。

优选的，脱重再沸器6设置有脱重再沸器热水进口、脱重再沸器热水出口、脱重再沸器热液进口、脱重再沸器热液出口，脱重再沸器凝水罐5设置有脱重凝水罐热水进口、脱重凝水罐热水出口、脱重凝水罐循环水进口、脱重凝水罐循环水出口，脱重塔4设置有脱重顶部排出口、脱重底部排出口、脱重中部进料口、脱重再沸器接口、脱重顶部回流入口，其中脱重再沸器热水进口与脱重凝水罐热水出口连接，脱重再沸器热水出口与脱重凝水罐热水进口连接，脱重再沸器热液进口与脱重底部排出口连接，脱重再沸器热液出口与脱重再沸器接口连接，脱重中部进料口与脱轻底部排出口直接或间接连接，脱重凝水罐循环水进口、脱重凝水罐循环水出口与热水罐50连接，脱重回流罐59设置有脱重回流物料进口、脱重回流物料出口、成品排出口，脱重回流物料进口与脱重顶部排出口连接，脱重回流物料出口与脱重顶部回流入口连接，成品排出口与成品罐33连接。脱重回流物料出口设置在脱重回流罐59的底部。

优选的，脱重回流物料进口与脱重顶部排出口之间还设置有用于把脱重顶部排出口所排出的气相冷凝的脱重冷凝器。

优选的，脱重回流物料出口与脱重顶部回流入口之间还设置有第二十截止阀60。

优选的，脱重再沸器热水进口与脱重凝水罐热水出口之间设置有第九截止阀18，脱重再沸器热水出口与脱重凝水罐热水进口之间设置有第三截止阀10，脱重再沸器热液进口与脱重底部排出口之间设置有第五截止阀12，脱重再沸器热液出口与脱重再沸器接口之间设置有第七截止阀16，脱重凝水罐循环水进口或脱重凝水罐循环水出口与循环热水罐之间设置有第一闸阀8。

优选的，脱轻顶部排出口与脱轻回流物料进口之间设置有脱轻角式弹簧安全阀30，脱重顶部排出口与脱重回流物料进口之间设置有脱重角式弹簧安全阀55。

优选的，脱重底部排出口与重组分罐44连接，脱重底部排出口与重组分罐44之间设置有脱重釜液泵13、第一过滤器31、第一止回阀21、第一调节阀29、第二闸阀14、第三闸阀23，第一过滤器31、脱重釜液泵13、第一止回阀21、第二闸阀14、第一调节阀29、第三闸阀23、重组分罐44依次连接。

优选的，脱重底部排出口、第一过滤器31之间还设置有第十二截止阀22，脱重底部排出口、第十二截止阀22、第一过滤器31依次连接。

优选的，第一止回阀21、第二闸阀14之间还设置有第十五截止阀37，第一止回阀21、第十五截止阀37、第二闸阀14依次连接。

优选的，第一调节阀29、第三闸阀23之间还设置有第十六截止阀38，第一调节阀29、第十六截止阀38、第三闸阀23依次连接。

优选的，第一调节阀29、第二闸阀14之间还设置有第六闸阀43，第一调节阀29、第六闸阀43、第二闸阀14依次连接。

本发明是一种用于高纯度环戊烯生产的生产设备，由于裂解碳五中含有大量的环戊烯，环戊烯的生产，就是以乙烯裂解碳五为原料，先进行二聚反应，使其中的环戊二烯聚合生成双环戊二烯，再用乙腈做溶剂，通过两级萃取精馏，两级普通精馏方法，从沸点非常接近的碳五组分中，分离出高纯度异戊二烯、间戊二烯、双环戊二烯，之后，再由本发明对剩余碳五产品经脱轻精馏、脱重精馏方法即可获得99.3％以上的高纯度环戊烯产品，符合用户的要求，同时解决了生产过程能耗较高等不足之处，提高了企业经济效益。

原料经进料口25送至脱轻塔1的中部，在脱轻塔1里蒸馏，其中气相在脱轻顶部排出口排出至脱轻回流罐57，脱轻回流罐57里的一部分可回流到脱轻塔1、另一部分排出到轻组分罐32，液相里的一部分脱轻再沸器3中加热后返回脱轻塔1，液相里的一部分从脱轻底部排出口排出到脱重塔4，脱重塔4里的气相从脱重顶部排出口排出至脱重回流罐59，脱重回流罐59里的一部分可回流到脱重塔4、另一部分排出到成品罐32，脱重塔4里的液相从脱重底部排出口排出至重组分罐44。成品罐33里的产品即为环戊烯产品。

一种用于高纯度环戊烯生产的生产工艺，包括进料工艺、脱轻系统工艺、脱重系统工艺，其中进料工艺中进料温度为25℃-30℃、2500±200KG/HR，进料组成见表七，其中脱轻系统工艺、脱重系统工艺包含以下步骤：

步骤一：打开第一截止阀7、第二截止阀9、第四截止阀11、第六截止阀15、第八截止阀17、第十截止阀19、第十九截止阀58，启动脱轻系统。

步骤二：检查脱轻顶部温度计27、脱轻底部压力计39、脱轻顶部压力计48、脱轻底部温度计51、脱轻液位计53各仪表运行正常，维持脱轻顶部压力计48在0.06±0.02MPa。

步骤三：调节第六截止阀15来控制脱轻底部温度计51升温速度为30-50℃/h并升温至71.5±5℃、脱轻顶部温度计27升温速度为30-50℃/h并升温至52.5±5℃，启动脱轻塔1的脱轻角式弹簧安全阀30，控制脱轻塔1的脱轻顶部压力计48在0.06±0.02Mpa、脱轻底部压力计39在0.11±0.02Mpa。

步骤四：脱轻回流罐57的液位达到30±2％时，开启用于脱轻回流罐57向脱轻塔1回流的回流泵并调节一定的回流量进行全回流，并根据脱轻塔1控制指标，进行适当的回流调节并控制回流量在12±1吨/小时。

步骤五：打开脱轻系统、脱重系统之间的脱轻釜液泵47、第二过滤器46、第二止回阀42、第一流量计35、第二调节阀36、第四闸阀24。

步骤六：当脱轻塔1的液位升到50±2％时，启动脱轻釜液泵47，将物料送往脱重塔4，同时调节第十截止阀19，使进料量稳定于2500±200KG/HR建立脱轻塔1的物料平衡。

步骤七：当脱重塔4的塔釜液位为30±2％时，打开第一闸阀8、第三截止阀10、第五截止阀12、第七截止阀16、第九截止阀18、第二十截止阀60，启动脱重系统，将脱重塔4的脱重底部温度计52调节阀升温至72.5±5℃，并控制升温速度为30±5℃/h，启动脱重塔4的脱重角式弹簧安全阀55，控制脱重底部压力计40的压力在0.09±0.02MPa。

步骤八：调节第七截止阀16的蒸汽量使脱重塔4的脱重顶部温度计28升至52.5±5℃，控制脱重顶部温度计28的压力在0.03±0.02MPa，脱重回流罐59的液位升至30±2％时，启动用于脱重回流罐59向脱重塔4回流的回流泵调节一定的回流量进行全回流，并根据脱重塔4的控制指标，进行适当的回流调节并控制回流量在14±1吨/小时。

步骤九：待转入正常运行后，调节各参数至工艺要求，保证进料量稳定，通过回流调节使得塔顶控制指标合格，脱重回流罐59的成品排出口采出至成品罐33。

脱轻塔1的控制指标如表一、表二、表三，脱重塔4的控制指标如表四、表五、表六，进料组成指标为表七。

表一：

表二：

表三：

表四：

表五：

表六：

表七：

所有压力值时相对于大气压来测量的，即其绝对压力为该数值再加上一个大气压值。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。