本發(fā)明提供一種以碳五分離過程中，間戊二烯精制單元副產(chǎn)的餾分為原料，制取環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的方法，特別涉及一種通過共沸精餾分離環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的工藝方法。
背景技術(shù)：
：目前世界上裂解碳五分離工藝得到的粗間戊二烯產(chǎn)品含量為70～75％，主要雜質(zhì)環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的濃度之和一般在18％以上，其它雜質(zhì)還包括2,2-二甲基丁烷和少量炔烴。粗間戊二烯原料通過萃取精餾，塔釜可采出95％以上的高純度間戊二烯，塔頂組分主要是環(huán)戊烯、環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷，經(jīng)過分離提純后均為高附加值的化學(xué)品。其中環(huán)戊烯是相當(dāng)多精細(xì)化工產(chǎn)品的中間體，它可用作生產(chǎn)環(huán)戊醇、溴代環(huán)戊烷、氯代環(huán)戊烷、環(huán)戊酸等高附加值醫(yī)藥中間體，也是聚環(huán)烯烴高分子聚合物的主要原料。環(huán)戊烷是一種不對大氣臭氧層產(chǎn)生任何副作用的新型發(fā)泡劑，目前已經(jīng)在聚氨酯材料中得到廣泛運(yùn)用，特別是用于冰箱保溫材料的發(fā)泡劑。2,2-二甲基丁烷又稱新己烷，常溫下微有異臭的液體，是一種重要的有機(jī)溶劑和化學(xué)中間體，具有很高的辛烷值，可以作為航空汽油和車用汽油的添加劑,也用于有機(jī)合成及用作氣相色譜對比樣品，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。在富含環(huán)戊烯、環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的物料中，環(huán)戊烷沸點(diǎn)49.25℃，2,2-二甲基丁烷沸點(diǎn)49.74℃，由于二者沸點(diǎn)僅相差0.49℃，依靠常規(guī)精餾技術(shù)難以分離。目前市場上的2,2-二甲基丁烷主要是由正己烷異構(gòu)化獲得，未見分離方法的報(bào)道。而現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)烷烴類與烷烴的分離通常采用萃取精餾進(jìn)行，如中國專利CN201110279559.9，報(bào)道了環(huán)戊烷精制萃取蒸餾工藝方法及其設(shè)備。該工藝是在萃取蒸餾塔中采用N,N-二甲基甲酰胺為萃取劑，通過萃取蒸餾技術(shù)生產(chǎn)出純度更高的環(huán)戊烷產(chǎn)品。該萃取過程需要較高的劑油比，原料需要脫重處理，萃取劑需要回收，回收塔頂輕組分很難獲得高純度的2,2-二甲基丁烷，因此存在工藝復(fù)雜，能耗較高的缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種以碳五分離過程中，間戊二烯精制單元副產(chǎn)的餾分為原料，制取環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的方法，特別涉及一種利用共沸精餾分離環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的 方法，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)戊烷與2,2-二甲基丁烷體系難以有效分離的問題。一種分離環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的方法，主要包含以下步驟：(1)碳五分離過程中，間戊二烯精制單元副產(chǎn)的餾分進(jìn)入第一精餾塔進(jìn)行分離，精餾塔操作壓力為常壓，塔釜溫度55～65℃，塔頂溫度43～48℃，回流比15～25，從塔頂?shù)玫礁呒兌拳h(huán)戊烯，塔釜為環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的混合物料；(2)將步驟(1)得到的塔釜物料進(jìn)入共沸精餾塔，共沸劑與原料中2,2-二甲基丁烷質(zhì)量比為1∶1.5～2∶1，操作壓力為常壓，塔釜溫度50～60℃，塔頂溫度35～40℃，回流比5～15，塔釜得到高純度環(huán)戊烷，塔頂?shù)玫?,2-二甲基丁烷和共沸劑；(3)將步驟(2)得到的塔頂物料進(jìn)入共沸劑回收塔，加入水和丙醇進(jìn)行精餾，回收共沸劑并獲得2,2-二甲基丁烷產(chǎn)品，操作壓力為常壓，塔釜溫度48～52℃，塔頂溫度36～40℃，回流比10～20，水和丙醇加入量為共沸劑質(zhì)量的1～3％，水和丙醇質(zhì)量比為1∶1～5∶1。上述步驟(1)所述塔釜溫度最好為58～62℃，塔頂溫度最好為44～46℃，回流比最好為17～20；上述步驟(2)所述共沸劑與原料中2,2-二甲基丁烷質(zhì)量比最好為1∶1～1.5∶1，塔釜溫度最好為55～58℃，塔頂溫度最好為37～39℃，回流比最好為10～12；上述步驟(2)所述共沸劑為二氯甲烷；上述步驟(3)所述，塔釜溫度最好為49～51℃，塔頂溫度最好為38～39℃，回流比最好為12～15，水和丙醇加入量最好為共沸劑質(zhì)量的1～2％，水和丙醇質(zhì)量比最好為2∶1～3∶1。由于環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷性質(zhì)接近，沸點(diǎn)相差不大，采用物理方法和普通精餾很難將環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷兩者完全分離，而萃取精餾工藝復(fù)雜，要獲得高純度的環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷產(chǎn)品，需要較高的劑油比和回流比，后續(xù)為了回收溶劑和獲得2,2-二甲基丁烷產(chǎn)品，還需進(jìn)行溶劑與2,2-二甲基丁烷的分離，因此采用萃取精餾分離環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷需要極高的能耗，經(jīng)濟(jì)性較差。通過對現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)明人考慮研究如采取在精餾過程中加入共沸劑，使其中某個含量相對較低的化合物與共沸劑產(chǎn)生共沸，就可以很好地將兩者有效分離，后續(xù)回收共沸劑也比較容易。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于本物料體系中，一般常見的共沸劑(如甲醇等醇類物質(zhì))易與大多數(shù)輕烴發(fā)生共沸而無法達(dá)到分離目的，只有選取特定的共沸劑，通過共沸精餾才能夠得到有效地分離，其中，二氯甲烷具有性能穩(wěn)定和毒性低的特點(diǎn)，它可與2,2-二甲基丁烷共沸，且共沸點(diǎn)最低，共沸物易于分離，同時(shí)在混合原料組分中，2,2-二甲基丁烷含量相對較低，所需的共沸劑的量也 較少，因此采用本工藝具有提純精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、能耗低、操作穩(wěn)定、易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。下面通過具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，分離環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷過程中所述環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷收率定義為：附圖說明圖1為分離環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的工藝流程示意圖；具體實(shí)施方式實(shí)施例【1～10】實(shí)施例1～10的工藝流程見附圖1，原料為含有環(huán)戊烯、環(huán)戊烷和2,2-二甲基丁烷的碳五餾分，W1由碳五餾分去除雙烯烴所得，其主要組成見表1。各實(shí)施例精餾塔1和2以及3的工藝操作條件別見表2、表3。采用氣相色譜法分別分析物料W2、W5和W7的組成，各物料中富集組分的含量以及結(jié)合各物料的流量計(jì)算環(huán)戊烷與2,2-二甲基丁烷收率，結(jié)果見表4。表1.組成含量環(huán)戊烯33.87環(huán)戊烷59.352,2-二甲基丁烷5.65其他余量表2.表3.表4.當(dāng)前第1頁1 2 3