雙環(huán)戊二烯生產(chǎn)工藝與研究

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1、雙環(huán)戊二烯的生產(chǎn)工藝的研究摘要本文介紹了以C9為原料經(jīng)裂解一精憾一合成三個步驟制得雙環(huán)戊二烯(DCPD)的生產(chǎn)工藝流程，論述了環(huán)戊二烯、雙環(huán)戊二烯在石油樹脂和衛(wèi)生材料等方面的應(yīng)用，并考察了雙環(huán)戊二烯的國內(nèi)外市場現(xiàn)狀和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞雙環(huán)戊二烯裂解環(huán)戊二烯目錄第1章緒論1.1環(huán)戊二烯的性能11.2雙環(huán)戊二烯的性能11.3雙環(huán)戊二烯的分離提純方法2第2章雙壞戊二烯的生產(chǎn)工藝42.1生產(chǎn)原理42.2雙環(huán)戊二烯的生產(chǎn)工藝流程42.2.1分離階段52.2.2精惚階段52.2.3聚合階段62.2.4閃蒸階段62.3生產(chǎn)設(shè)備7第3章雙壞戊二烯的應(yīng)用83.1雙環(huán)

2、戊二烯的應(yīng)用83.1.1主要應(yīng)用83.1.2其他應(yīng)用8第4章雙環(huán)戊二烯的發(fā)展前景10參考文獻(xiàn)11致謝12第1章緒論1.1環(huán)戊二烯的性能環(huán)戊二烯是一種化學(xué)活性很高的脂環(huán)桂，分子式C5H6o存在于煤焦油中。石油館分如石腦油或瓦斯油裂解時，也生成環(huán)戊二烯。無色液體。熔點(diǎn)一97.542°C,沸點(diǎn)40°C,相對密度0.8021(20/4°C)。壞戊二烯在室溫下聚合，生成二聚環(huán)戊二烯，工業(yè)品也是二聚體；在100°C以上聚合，生成三聚體、四聚體。二聚環(huán)戊二烯熔點(diǎn)33.6°C,沸點(diǎn)170°C(分解)。二聚環(huán)戊二烯加熱時部分分解成環(huán)戊二烯，在常壓下進(jìn)行蒸懈時，使分

3、餡柱頂上的溫度保持在41?42°C,即可安全轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)戊二烯。另外環(huán)戊二烯還是化學(xué)活性很高的共轆二烯，容易與不飽和化合物發(fā)生反應(yīng)，生成數(shù)冃眾多的環(huán)狀化合物。環(huán)戊二烯含有活性亞甲基，能與醛、酮縮合，生成有顏色的富烯衍生物。環(huán)戊二烯與過渡金屬的鹽作用，可生成茂金屬化合物，例如二茂鐵。環(huán)戊二烯是重要的化工原料，用于制造金屬有機(jī)化合物、二茂鐵、殺蟲劑、味精和石油樹脂。1.2雙環(huán)戊二烯的性能雙環(huán)戊二烯(C10Hi2)是環(huán)戊二烯的二聚體，沸點(diǎn)170°C,熔點(diǎn)31.5°C,密度0.979o在空間結(jié)構(gòu)上有橋環(huán)式和掛環(huán)式兩種異構(gòu)體，在室溫下環(huán)戊二烯二聚生成橋環(huán)式，加

4、熱到150°C高溫下二聚生成掛環(huán)式，工業(yè)上使用的主要是橋環(huán)式雙環(huán)戊二烯。高純度雙環(huán)戊二烯室溫下為無色結(jié)晶體，含有雜質(zhì)時為淺黃色油狀液體，有刺激性的樟腦味，不溶于水，可溶于醇、醯等有機(jī)溶劑。危險標(biāo)記7(易燃液體)。雙環(huán)戊二烯含有活潑的亞甲基和兩個共軌雙鍵，反應(yīng)活性很高，且與多種烯姪共聚或參與多種有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，使得其在合成橡膠、樹脂、醫(yī)藥、涂料、燃料、增塑劑、有機(jī)合成等方而具有廣泛的用途。雙環(huán)戊二烯對健康的危害很大，若接觸接觸高濃度雙環(huán)戊二烯蒸氣會引起眼、鼻、喉和肺刺激，頭痛、頭暈及其它中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。有可能引起肝、腎損害，長期反復(fù)皮膚接觸可致皮膚

5、損害。雙環(huán)戊二烯一般由煉焦副產(chǎn)的煤焦油中苯頭館分或乙烯裂解副產(chǎn)的c5鐳分分離，一般以石腦油或輕柴油為裂解原料的C5鐳分產(chǎn)率較高。石腦油作裂解料時C5產(chǎn)率約為乙烯產(chǎn)量的12%-15%,（雙）環(huán)戊二烯在C5館分中的含量一般為15%?22%。由于裂解C5館分組分多，各組分之間沸點(diǎn)相近,相對揮發(fā)度小，相互還能產(chǎn)生共沸，采用普通的分離方法難以獲得高純度的產(chǎn)品。它的分離提純方法有兩種：熱二聚-解聚-蒸館法和溶劑萃取法。1.3.1熱二聚-解聚-蒸f留法采用普通的分離方法難以獲得高純度的環(huán)戊二烯產(chǎn)品，通常C5鐳分屮的雙環(huán)戊二烯以環(huán)戊二烯形式分出。采用二聚法萃取精

6、館C5館分，可同時分離C5懈分中最有價的環(huán)戊二烯、異戊二烯、間戊二烯等三種二烯繪。由C5鐳分直接制取高純度環(huán)戊二烯采用熱二聚-解聚-蒸餡法。該法是將原料加熱到110-120°C,使其中環(huán)戊二烯二聚為雙環(huán)戊二烯，再利用雙環(huán)戊二烯同其他組分的沸點(diǎn)差異蒸憎制得雙環(huán)戊二烯。由于蒸館過程產(chǎn)生沸點(diǎn)與雙環(huán)戊二烯接近的不純物一一環(huán)戊二烯與異戊二烯等的共聚體，因此，一般蒸係不可能得到純度更高的雙環(huán)戊二烯，需將此鐳分加熱到170°C以上，利用雙環(huán)戊二烯解聚速度比不純物共聚體快的特征，使雙環(huán)戊二烯優(yōu)先分解為環(huán)戊二烯，經(jīng)精懾使環(huán)戊二烯同沸點(diǎn)高的不純物分離，將由此制得的環(huán)

7、戊二烯再次二聚、蒸館，最終獲得純度更高的雙環(huán)戊二烯。1.3.2溶劑萃取法采取溶劑萃取法是以二甲基甲酰胺（DMF）為溶劑，利用雙環(huán)戊二烯熱二聚-解聚-蒸館法、異戊二烯和間戊二烯產(chǎn)品。該法采用了一次熱二聚、兩次萃取蒸憎和兩次精憎，可同時分離出三種二烯坯。二聚反應(yīng)在70°C或更低時進(jìn)行得更安全，但反應(yīng)過程很慢。采用加熱全回流聚合16-18h,再升溫抽取前憎分（80°C以下）,釜溫達(dá)到110°C時止。釜底殘留物為雙環(huán)戊二烯，含量為60%左右，再經(jīng)過減壓蒸館，得到含量大于99%的雙環(huán)戊二烯。在較高的溫度下聚合，可以所短聚合時間。如：裂解C5餡分在100°C

8、-140°C和0.5-1.5Mp條件下進(jìn)行熱二聚，只需2?3小時。直接從C5憎分中分離出雙環(huán)戊二烯的純度可達(dá)85%-89%,再經(jīng)蒸發(fā)、脫