專利名稱：雙環(huán)戊二烯解聚制環(huán)戊二烯的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及雙環(huán)戊二烯氣相高溫解聚制備環(huán)戊二烯的方法及實施該方法所使用的設備。
環(huán)戊二烯由于分子中具有共軛雙鍵及亞甲基上活潑的氫原子而具有較強的反應能力。它可以和多種化合物發(fā)生反應，是一種重要的有機化學工業(yè)原料。由于環(huán)戊二烯室溫下易于二聚成雙環(huán)戊二烯，因此商品環(huán)戊二烯均以二聚體形式出售，使用時將其裂解為環(huán)戊二烯。目前采用的解聚方法有液相解聚法和氣相解聚法。液相法的特點是溫度條件緩和，設備簡單，但雙環(huán)戊二烯在塔釜中長時間加熱生成大量多聚物，降低了環(huán)戊二烯收率，且溶劑無法回收，因此這種方法在經(jīng)濟上是不可行的。氣相解聚法在更高的溫度下進行，在反應區(qū)停留時間短，雙環(huán)戊二烯幾乎完全轉(zhuǎn)化，更為適宜工業(yè)化生產(chǎn)。蘇聯(lián)專利SU1328343提出了一種在較高溫度條件下雙環(huán)戊二烯的氣相解聚工藝，它是在氮氣作為稀釋劑存在的條件下進行的。但由于該工藝從裂解反應器的下部進料，物料自下而上運動，在熱裂解過程中容易導致碳化物質(zhì)的積累，發(fā)生系統(tǒng)堵塞問題。歐洲專利EP0,509，445也敘述了雙環(huán)戊二烯蒸汽裂解生產(chǎn)環(huán)戊二烯的工藝。該工藝采用了上部進料的方法，但為了防止結焦，需將水和大部分重組分連續(xù)不斷地排出，使工藝復雜化。
本發(fā)明的目的是提供一種能有效防止結焦的解聚方法及實施該方法所使用的解聚反應器。由于進料方式的改變，及解聚反應器結構型式的改進，避免了物料與反應器壁接觸，解決了高溫下物料結焦或結炭的問題。
根據(jù)本發(fā)明，預熱后的氮氣沿管壁成一角度斜下方向切線形式從裂解反應器的頂部兩側(cè)進入，液體原料雙環(huán)戊二烯經(jīng)脫水，脫過氧化物后進行預熱，汽化，汽化后的物料從裂解反應器的頂部進入，熱氮氣沿管壁伴隨雙環(huán)戊二烯氣體下降，該混合后的物料在裂解管內(nèi)的流動方向一直保持向下，雙環(huán)戊二烯高溫下裂解為環(huán)戊二烯。
根據(jù)本發(fā)明，該氣相高溫解聚反應器的惰性氣體入口管與反應器的內(nèi)壁呈斜下切線狀。物料入口管在惰性氣體管的下部。這樣，惰性氣體進入反應器時，可在反應器內(nèi)壁形成一層惰性氣體膜，解聚過程在惰性氣體流中進行，從而避免了物料與反應器直接接觸。
在裂解管內(nèi)，流體的流動方向一直保持向下是很有必要的。上述液體原料雙環(huán)戊二烯與熱氮氣混合后的物料從解聚反應器上邊的進口加入并從裂解反應器下邊的出口排出裂解氣。按照本發(fā)明的這種進料方式，裂解管內(nèi)流體的流動方向始終保持向下，粘連在管內(nèi)壁的物質(zhì)可以很快地流到系統(tǒng)的外面，從而防止了管內(nèi)的淤塞。
下面結合


本發(fā)明的特征圖1是氣相高溫解聚工藝流程圖。氮氣自鋼瓶，經(jīng)減壓閥，氣體調(diào)節(jié)閥進入氮氣預熱器(5)，預熱后的氮氣沿管壁斜下方向切線形式從裂解反應器(6)的頂部兩側(cè)進入。液體原料雙環(huán)戊二烯從原料罐(1)中通過計量泵(2)打入凈化器(3)。經(jīng)脫水、脫過氧化物后進入預熱器(4)，預熱后的物料在預熱器至裂解器的管線中汽化后從裂解反應器的頂部進入。熱氮氣沿管壁伴隨雙環(huán)戊二烯氣體下降，按原料混合氣計，在220℃—480℃的溫度范圍內(nèi)，原料氣在解聚反應器中停留3-9秒后，解聚物(7)經(jīng)一定的溫度進入分離塔(8)，經(jīng)分離后的產(chǎn)品進入置于低溫浴槽(9)內(nèi)的產(chǎn)品貯罐(10)中，不凝氣主要為氮氣。
本發(fā)明的氣相高溫解聚反應器結構如圖2所示。惰性氣體從反應器(1)的上端兩側(cè)進入，惰性氣體兩入口管(3)與反應器(1)的內(nèi)壁呈斜下切線狀。物料入口管(2)在惰性氣體管的下部。
本發(fā)明的方法及設備，與已有技術相比，具有設備結構簡單，操作方便，能有效防止結焦。且對原料純度的要求比較低等優(yōu)點。
下面的實施例將進一步闡明本發(fā)明的特征。例1采用的工藝流程圖如圖1所示。其中原料預熱器和氮氣預熱器均為φ14×2×400的不銹鋼管，氮氣預熱器中裝有金屬絲網(wǎng)。使用的裂解管為內(nèi)徑18mm，長度1000mm的不銹鋼管，垂直放置，通過外部加熱，保持解聚溫度在370℃，雙環(huán)戊二烯含量為92％(wt)的物料，以138毫升/小時的流速在預熱器中預熱至120℃后進入汽化器，汽化溫度控制在250℃，汽化后的物料和預熱至300℃的氮氣同時進入解聚反應器，物料和氮氣的摩爾比為1∶1。按原料混合氣計算，在370℃常壓下，原料氣在解聚反應器中停留5.0秒后，從解聚反應器的底部排出，急冷收集，裂解氣的組成分析如表一所示。以原料中雙環(huán)戊二烯計，裂解率為99.0％以上。
例2.同樣使用例1的裝置，原料中雙環(huán)戊二烯的含量為81.27％，進料速度為150毫升/小時，其它條件與例1相同，按原料中雙環(huán)戊二烯計，解聚率達99.0％以上。裂解氣的組成分析如表一所示。
使用本發(fā)明的方法及設備連續(xù)運轉(zhuǎn)1200小時，未發(fā)生結焦現(xiàn)象。
權利要求
1.一個雙環(huán)戊二烯的氣相熱裂解生產(chǎn)環(huán)戊二烯的方法，將濃度為80％或更高的雙環(huán)戊二烯和氮氣同時連續(xù)地加入到外部加熱的裂解管中進行氣相熱裂解，在溫度為220℃—480℃的范圍內(nèi)生產(chǎn)環(huán)戊二烯，其特征為預熱后的氮氣沿管壁成一角度斜下方向切線形式從裂解反應器的頂部兩側(cè)進入，惰性氣體在反應器內(nèi)壁形成一層惰性氣體膜，避免了物料與反應器壁直接接觸。
2.如權利要求1所述的工藝，其特征為原料流經(jīng)所說的裂解管的流動方向一直保持向下。
3.如權利要求1所述的工藝，同時進入該解聚反應器的物料和惰性氣體的摩爾比為1∶0.6-1.4。
4.如權利要求1所述的工藝，在該解聚反應器的裂解管內(nèi)，所說的混合物的停留時間在所說的解聚條件下，以混合物的氣體狀態(tài)計算為3-9秒，其中停留5秒時效果最好。
5.雙環(huán)戊二烯氣相熱裂解生產(chǎn)環(huán)戊二烯的解聚反應器，其特征為惰性氣體入口管與反應器內(nèi)壁呈斜下切線狀，物料入口管在惰性氣體管的下部，惰性氣體在反應器內(nèi)壁形成一層惰性氣體膜。
全文摘要
雙環(huán)戊二烯熱解聚制環(huán)戊二烯的方法及所使用的設備，該方法采用高溫蒸汽裂解的工藝過程，惰性氣體從反應器的上端兩側(cè)進入，兩入口管與反應器內(nèi)壁呈斜下切線狀，惰性氣體在反應器的內(nèi)壁形成一層惰性氣體膜，避免物料和反應器壁直接接觸，反應器中的物料一直保持上進下出，在極短的時間內(nèi)使解聚的環(huán)戊二烯和未解聚的組分迅速從反應器中排出，本方法所使用的設備、結構簡單，投資少并大大緩解了高溫下物料結焦問題，環(huán)戊二烯的收率達99％以上。
文檔編號C07C13/00GK1129686SQ9510076
公開日1996年8月28日 申請日期1995年2月22日 優(yōu)先權日1995年2月22日
發(fā)明者丁文光, 王建華 申請人:中國石化齊魯石油化工公司