一种双环戊二烯的脱硫精制系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工产品纯化技术领域，尤其涉及一种双环戊二烯的脱硫精制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]双环戊二烯，英文简称DCPD，沸点170°C (分解)，凝固点31.5°C，是一种重要的化工原料。高纯度的双环戊二烯可用于生产石油树脂、改性不饱和聚酯、三元乙丙橡胶及聚环戊二烯等，也可作为农药、香料、环氧树脂固化剂、润滑油添加剂、阻燃剂、金刚烷、戊二醛、戊二醇、葵二酸、三环癸烯醇等化工产品的原料。双环戊二烯主要来源于乙烯裂解副产，在裂解副产C5馏分中，双环戊二烯含量约为15%，且通过精馏过程在塔顶得到的双环戊二烯中通常含有C1-C4的硫醇和羰基硫(COS)。
[0003]由于双环戊二烯密度与水很接近，炼油厂常用的碱洗汽油脱硫醇流程无法被移植使用与双环戊二烯脱硫，而其它常见脱硫方法针对双环戊二烯脱硫这一过程的效果也不理想，根据粗双环戊二烯气体中各物质的物性参数分析，可以被用于该过程的常见工艺方法有:①吹脱+冷冻法(冷凝法)；②吹脱+吸收法；③吹脱-吸附法；④直接液相吸附法。然而①冷冻法一般需要深冷，能耗较高，此外双环戊二烯在室温下将发生凝固，阻碍脱硫过程的进行；②循环吹脱-吸收法则可能存在气相循环时夹带的吸收剂对双环戊二烯产品的二次污染的问题；③吹脱-吸附法最主要的问题是如果高温时吸附剂吸收能力差而吸附温度低于31.5°C时，双环戊二烯就会冷凝析出，会逐渐堵塞吸附柱或吸附塔直接吸附法存在所用吸附剂选择性问题。
[0004]蒸气渗透膜法回收有机蒸气是20世纪90年代兴起的新型膜分离技术，1989年德国设计并投入运行了世界上第一套工业规模的蒸气渗透装置，现在已被许多国家研究并实现工业化。蒸汽渗透膜分离过程应用于废气中有机物回收，废水中有机溶剂回收等领域，并在有机物脱水、有机物分离等领域具有潜在的应用市场。近十年来，蒸汽渗透技术工业化步伐很快，市场占有率以每年59TlO%的速度增长。该方法基于膜对气体(或蒸汽)的渗透性，利用一定压力差下混合气体中各组分在膜中具有不同的渗透速率而实现分离。气体或蒸汽分子首先被吸附并溶解于膜与料气接触的表面，然后借助浓度梯度在膜中扩散，最后从膜的另一侧解吸出来。蒸气渗透膜可以分为玻璃态聚合物膜和橡胶态聚合物膜，前者优先透过相对分子量小的分子(氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等)，适用于不可凝性混合气体分离；后者优先渗透相对分子量较大或者沸点高易冷凝的分子(甲醇，乙醇、二甲醚，甲酸甲酯、乙酸、丙酮、丁烷、戊烷、硫醇、硫醚等)，特别适用于有机蒸气和不可凝性气体分离。
[0005]目前，国内生产的双环戊二烯与国外同类产品相比纯度低，生产针对性差，下游产品附加值低，缺少核心竞争力。只有进一步提纯双环戊二烯，才能提高其经济价值，因而，一种脱除其中的硫化物的工艺是提高双环戊二烯生产的经济效益的迫切需要。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种有效提高产品纯度的双环戊二烯的脱硫精制系统。
[0007]本发明所要解决的另一个技术问题是提供该双环戊二烯的脱硫精制系统的应用方法。
[0008]为解决上述问题，本发明所述的一种双环戊二烯的脱硫精制系统，包括吹脱塔、一级冷凝器、二级冷凝器，其特征在于:所述吹脱塔的底部分别设有氮气输入口、双环戊二烯输出口，其顶部分别设有含硫醇的双环戊二烯输入口、混合气体输出口 ；所述混合气体输出口通过管道I连有蒸汽渗透膜组件，该蒸汽渗透膜组件的顶部设有循环氮气流出口，其底部设有富集的含硫化合物气体出口，该富集的含硫化合物气体出口经真空泵与所述一级冷凝器相连；所述一级冷凝器的底部与所述二级冷凝器相连，其顶部连有深度冷凝器；所述二级冷凝器的底部设有双环戊二烯固体排放口，其侧壁设有含硫有机物液体排放口 ；所述深度冷凝器的侧壁设有低碳的含硫化合物液体排放口，其顶部设有气体排放口 ；所述循环氮气流出口与所述气体排放口分别通过管道II与所述氮气输入口相连。
[0009]所述蒸汽渗透膜组件中的蒸汽渗透膜是指橡胶态聚合物膜。
[0010]如上所述的一种双环戊二烯的脱硫精制系统的应用方法，包括以下步骤:
⑴将升温至8(T90°C的原料粗双环戊二烯液体通过含硫醇的双环戊二烯输入口输入至吹脱塔，同时，将3(T40°C的纯净氮气流以18?20米/秒的流速通过氮气输入口输入，按所述粗双环戊二烯液体与所述纯净氮气流的体积比为1:28(Γ310、在常压下进行吹脱，分别得到纯度为99.80^99.85%的双环戊二烯和含硫有机化合物；所述纯度为99.80^99.85%的双环戊二烯经双环戊二烯输出口收集；所述含硫有机化合物中含有质量分数为98.Γ98.5%的双环戊二烯；
⑵所述含硫有机化合物物随氮气流经混合气体输出口流出所述吹脱塔进入蒸汽渗透膜组件；同时，通过真空泵在30mmHG条件下对所述蒸汽渗透膜组件的底部进行抽真空；通过所述蒸汽渗透膜组件中的蒸汽渗透膜的选择性，分别得到纯净氮气A和富集了含硫有机化合物气流两部分；所述纯净氮气A由循环氮气流出口经管道II进入所述氮气输入口供循环使用；
⑶所述富集了含硫有机化合物气流经所述真空泵流向一级冷凝器，在常压、温度为3(T40°C的条件下冷凝，分别得到液体和不凝气体；所述不凝气体是指氮气和含碳量为
0.1%的低碳含硫化合物；
⑷所述液体流入二级冷凝器，并于所述二级冷凝器内在常压、温度为25?35°C的条件下冷凝，分别得到纯度为99.8(Γ99.85%的双环戊二烯固体与含硫有机物液体；所述双环戊二烯固体经双环戊二烯固体排放口排出回收；所述含硫有机物液体由含硫有机物液体排放口排出；
(5)所述不凝气体进入深度冷凝器在常压、温度为-25'35°C的条件下冷凝，分别得到含碳量为0.1%的低碳含硫化合物液体和纯净氮气B ;所述含碳量为0.1%的低碳含硫化合物液体经低碳的含硫化合物液体排放口排出；所述纯净氮气B由气体排放口经所述管道II进入所述氮气输入口供循环使用。
[0011]所述步骤⑵中混合气体输出口流出的气体流动方向平行于所述蒸汽渗透膜组件中的蒸汽渗透膜。
[0012]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明采用吹脱-蒸汽渗透膜相结合的方式进行分离，不仅能实现粗双环戊二烯的脱硫，也能够从粗双环戊二烯中中脱除二氧化碳、低分子量烃醇酸醛酮酯类等杂质，从而达到提高双环戊二烯产品纯度的目的，使其符合一些下游产业对双环戊二烯纯度的要求。
[0013]2、本发明工作温度较低，DCPD几乎没有损失；同时渗透汽化膜分离后的氮气流中的微量DCPD也可通过简单冷凝得到回收，整个过程安全，不产生二次污染，几乎不需要消耗热能。
[0014]3、本发明与传统的吸附法和冷凝法相比，具有高效、节能、操作简单和不产生二次污染并能回收有机溶剂等优点。
[0015]4、本发明投入小、易于实施。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0017]图1为发明的工艺流程图。
[0018]图中:I一吹脱塔2—一级冷凝器3—二级冷凝器4一蒸汽渗透膜组件5—真空泵 6—深度冷凝器。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种双环戊二烯的