環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，主要特征在于：采用兩個(gè)分離塔替代現(xiàn)有的單塔分離工藝，采用二效并聯(lián)精餾工藝，兩精餾塔采用不同的操作壓力，利用兩個(gè)精餾塔之間的壓力差與溫度差，將操作壓力高的精餾塔塔頂氣相冷凝時(shí)放出的潛熱作為操作壓力低的精餾塔再沸器熱源。采用本發(fā)明工藝，環(huán)己醇分離系統(tǒng)所需要的塔底再沸器熱負(fù)荷比單塔分離降低30%，塔頂冷凝器熱負(fù)荷比單塔分離降低15%。
【專利說明】環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的 工藝，具體涉及一種利用二效精餾分離從環(huán)己烯水合反應(yīng)物及環(huán)己烯精制塔送來的環(huán)己烯 中環(huán)己烯、環(huán)己醇及其他組分的工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，生產(chǎn)環(huán)己酮工藝主要有環(huán)己烷氧化法和環(huán)己烯水合法。環(huán)己烷氧化工藝是 國(guó)內(nèi)外主流工藝，但環(huán)己烷法收率僅為75%_80%，存在副產(chǎn)廢棄物多，安全要求高等問題； 環(huán)己烯法綜合收率高、氫耗低：99. 5%苯可轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，即環(huán)己酮和環(huán)己烷，且環(huán)己酮占到 80%以上。環(huán)己烯法加氫反應(yīng)和水合反應(yīng)均在液相中進(jìn)行，能源消耗低，除蒸汽消耗和環(huán)己 烷法接近外，耗脫鹽水、電、天然氣等動(dòng)力消耗均較環(huán)己烷法少。采用環(huán)己烯水合技術(shù)生產(chǎn) 環(huán)己酮，是一種綠色經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)路線，循環(huán)利用原料、節(jié)省資源和無污染的工藝，資源綜合 利用率高、屬于綠色環(huán)保型項(xiàng)目，是清潔生產(chǎn)的典范，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，具有極高的投資 價(jià)值，它的建成將為企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)；用環(huán)己烯法先進(jìn)技術(shù) 逐步替代傳統(tǒng)的環(huán)己烷法工藝路線，使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)新機(jī)。
[0003] 在環(huán)己烯法制環(huán)己酮時(shí)，由于環(huán)己烯水合反應(yīng)生成環(huán)己醇轉(zhuǎn)化率低，一般不超過 10%，這樣反應(yīng)產(chǎn)物中環(huán)己烯需要與環(huán)己醇進(jìn)行分離后再進(jìn)行水合反應(yīng)，但由于循環(huán)量大環(huán) 己醇裝置環(huán)己醇分離塔耗蒸汽大，在《化工安全與環(huán)境》2004年第8期"減少催化劑和有毒 物料流失對(duì)環(huán)境的污染"已介紹了水合及環(huán)己醇分離工藝的現(xiàn)有流程；在《河南化工》2003 年第1期"環(huán)己醇裝置換熱器A-E354-2/3的改造"針對(duì)環(huán)己醇裝置換熱器A-E354-2/3換 熱效果差、蒸汽及冷卻水消耗大等問題對(duì)換熱器進(jìn)行技術(shù)改造，通過增加換熱器管程物料 組分，改變換熱器內(nèi)物料的沸點(diǎn)，提高換熱效率。通過改造提高了 DMAC進(jìn)出A-E354-2和 A-E354-3的溫度差分別為33°C和39°C，節(jié)約蒸汽1. 4t/h，經(jīng)A-E354-2和A-E354-3換 熱后節(jié)約冷卻水約18t/h。這些改造雖然在一定程度上節(jié)約了蒸汽與冷卻水，但由于環(huán)己醇 分離塔蒸發(fā)量大，消耗能量大，雖然在工藝上充分利用相關(guān)工序有DMAC的熱量，但還需要 補(bǔ)充大量的中壓蒸汽，如10萬噸/年的環(huán)己烯法環(huán)己酮裝置環(huán)己醇分離塔所需中壓蒸汽量 達(dá)到10噸/小時(shí)，因而對(duì)環(huán)己醇分離工藝進(jìn)行研究，開發(fā)新的分離工藝，降低蒸汽消耗具有 重大意義。
[0004] 本發(fā)明將環(huán)己烯水合法制環(huán)己酮生產(chǎn)中環(huán)己醇分離系統(tǒng)采用雙塔二效精餾工藝， 有效降低了環(huán)己醇分離系統(tǒng)的用能負(fù)荷。因此，從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)上都很有意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離系統(tǒng)主要有以下作用：（1)將水合反應(yīng) 器來的反應(yīng)物料中的環(huán)己醇分離并將其濃縮至一定濃度送出。（2)得到滿足水合反應(yīng)原 料規(guī)格要求的環(huán)己烯，送往水合反應(yīng)器。另外，使萃取精餾工段來的環(huán)己烯進(jìn)入環(huán)己醇分 離塔，以防止環(huán)己烯中帶有的溶劑、環(huán)己烯氧化物及金屬成分等有害物質(zhì)混入水合反應(yīng)器。 (3)分離出萃取精餾工段環(huán)己烯罐來的環(huán)己烯中帶有苯、環(huán)己烷等以及水合反應(yīng)生成的低 沸點(diǎn)物，在環(huán)己醇分離塔塔頂冷凝后送至萃取精餾工段，以防止水合反應(yīng)工段內(nèi)低沸物的 累積。
[0006] 本發(fā)明目的在于提供一種環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，達(dá)到 環(huán)己醇分離系統(tǒng)上述作用，降低能量消耗，以節(jié)約能源消耗量，降低裝置運(yùn)行成本費(fèi)用。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，其 特征在于：采用兩個(gè)精餾塔組合成一個(gè)二效精餾系統(tǒng)，二效精餾系統(tǒng)可以采用二效并聯(lián) 流程；通過二效精餾系統(tǒng)將水合反應(yīng)器來的反應(yīng)物料、萃取精餾工序環(huán)己烯罐送來的環(huán) 己烯及環(huán)己醇精制塔分餾出的以環(huán)己烯為主要成分的餾出物進(jìn)行分離，兩精餾塔采用不 同的操作壓力，利用兩個(gè)精餾塔之間的壓力差與溫度差，將操作壓力高的精餾塔塔頂氣相 冷凝時(shí)放出的潛熱作為操作壓力低的精餾塔再沸器熱源；兩效精餾塔的操作壓力分別為 0.04-0.06MPa.A (A表示為絕對(duì)壓力）、0· 1-0. 15MPa.A ;操作壓力低的精餾塔塔釜溫度為 63-74°C，操作壓力高的精餾塔塔頂溫度為82-97°C，分離出環(huán)己醇質(zhì)量濃度達(dá)到60%組分 送至環(huán)己醇精制塔，滿足水合反應(yīng)原料規(guī)格要求的環(huán)己烯送往水合反應(yīng)器；分離出從萃取 精餾工序環(huán)己烯罐來的環(huán)己烯中的苯、環(huán)己烷以及水合反應(yīng)生成的低沸物甲基環(huán)戊烯，在 環(huán)己醇分離塔塔頂冷凝后送至環(huán)己烯萃取精餾塔，以防止水合反應(yīng)工段內(nèi)低沸物甲基環(huán)戊 烯的累積。
[0008] 下面將二效并聯(lián)精餾工藝作進(jìn)一步的說明： 采用二效并聯(lián)精餾工藝流程如圖1所示，其工藝過程如下： 本發(fā)明所述的二效并聯(lián)流程工藝是：從水合反應(yīng)器來的反應(yīng)物料，分成流量相等的兩 股分別進(jìn)入操作壓力高的一效精餾塔1和操作壓力低的二效精餾塔2的下部；從環(huán)己烯罐 送來的環(huán)己烯分成流量相等的兩股分別進(jìn)入一效精餾塔1和二效精餾塔2的上部；環(huán)己醇 精制塔精制過程分離出的以環(huán)己烯為主要成分的餾出物，分成流量相等的兩股用環(huán)己醇精 制塔回流泵分別在上面兩股進(jìn)料的中間送入一效精餾塔1和二效精餾塔2。
[0009] 本發(fā)明所述的一效精餾塔1采用常壓蒸餾，一效精餾塔氣相進(jìn)入二效精餾塔塔釜 再沸器14殼程，作為其熱源被冷凝，冷凝液進(jìn)入一效精餾塔回流罐3 ;不凝氣體在放空冷凝 器5用冷凍水進(jìn)行冷卻，充分回收所夾帶的物料后，尾氣進(jìn)入火炬總管，回收的物料進(jìn)入二 效精餾塔回流罐6 ;在一效精餾塔回流罐3通過靜置分離出水分的油相，然后經(jīng)過一效精餾 塔回流泵7大部分以回流形式返回一效精餾塔1，其余部分送往環(huán)己烯萃取精餾；在一效精 餾塔中間段得到環(huán)己醇濃度低于要求值以下，雜質(zhì)很少的環(huán)己烯，通過一效精餾塔側(cè)線泵 10送往水合反應(yīng)器；一效精餾塔塔釜為環(huán)己醇的質(zhì)量濃度大于60%的釜液，經(jīng)過一效精餾 塔塔釜泵8,送至環(huán)己醇精制系統(tǒng)；一效精餾塔塔釜再沸器9采用萃取精餾工段來的高溫溶 劑或蒸汽作為熱源。
[0010] 本發(fā)明所述的二效精餾塔采用減壓蒸餾，操作壓力為〇· 04-0. 06MPa. A，從塔頂氣 相環(huán)己烯經(jīng)二效精餾塔冷凝器11冷凝后進(jìn)入二效精餾塔回流罐6的水相一側(cè)，不凝氣體放 空冷凝器5用冷凍水進(jìn)行冷卻，充分回收所夾帶的物料后，尾氣進(jìn)入火炬總管，回收的物料 也進(jìn)入二效精餾塔回流罐6,通過靜置分離出水分的油相，然后經(jīng)過二效精餾塔回流泵12 大部分以回流形式返回二效精餾塔2,其余部分送往萃取精餾塔；在二效精餾塔中間段得 到環(huán)己醇濃度低于要求值以下，雜質(zhì)很少的環(huán)己烯，通過二效精餾塔側(cè)線泵15送往水合反 應(yīng)器；二效精餾塔塔釜再沸器14采用一效精餾塔塔頂氣相冷凝熱作為熱源；二效精餾塔塔 釜為環(huán)己醇的質(zhì)量濃度大于60%的釜液，經(jīng)過二效精餾塔塔釜泵13,送至環(huán)己醇精制系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離二效并聯(lián)精餾流程圖； 圖中：1- 一效精餾塔，2-二效精餾塔，3- -效精餾塔回流罐，4-蒸汽噴射泵，5-放空冷 凝器，6-二效精餾塔回流罐，7- -效精餾塔回流泵，8- -效精餾塔塔釜泵，9- 一效精餾塔塔 釜再沸器，10--效精餾塔側(cè)線泵，11-二效精餾塔冷凝器，12-二效精餾塔回流泵，13-二效 精餾塔塔釜泵，14-二效精餾塔塔釜再沸器，15-二效精餾塔側(cè)線泵。 W. C-冷卻水B. W-冷凍水SM-中壓蒸汽DM-溶劑N，N-二甲基乙酰胺。
[0012] 圖2環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離單塔精餾流程圖； 圖中：201-環(huán)己醇分離塔，202-環(huán)己醇分離塔再沸器，203-環(huán)己醇分離塔冷凝器， 204-環(huán)己醇分離回流罐，205-放空冷凝器，206-蒸汽噴射泵，207-環(huán)己醇分離塔塔釜泵， 208-環(huán)己醇分離塔回流泵，209-環(huán)己醇分離塔側(cè)線泵，210-蒸汽再沸器。
[0013] W. C-冷卻水B. W-冷凍水SM-中壓蒸汽DM-溶劑N，N-二甲基乙酰胺SMC-蒸 汽冷凝水。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。
[0015] 實(shí)施例1 : 年產(chǎn)10萬噸環(huán)己酮裝置的環(huán)己烯法制環(huán)己酮工藝，采用環(huán)己醇分離二效并聯(lián)精餾流 程，如圖1所不。
[0016] 從水合反應(yīng)器來的反應(yīng)物料，分成流量相等的兩股分別進(jìn)入操作壓力高的一效精 餾塔1和操作壓力低的二效精餾塔2的下部；從環(huán)己烯罐送來的環(huán)己烯分成流量相等的兩 股分別進(jìn)入一效精餾塔1和二效精餾塔2的上部；環(huán)己醇精制塔精制過程分離出的以環(huán)己 烯為主要成分的餾出物，分成流量相等的兩股用環(huán)己醇精制塔回流泵分別在上面兩股進(jìn)料 的中間送入一效精餾塔1和二效精餾塔2。
[0017] 一效精餾塔1采用常壓蒸餾，操作壓力0· 1-0. 15MPa. A，塔頂溫度為82-97°C，一效 精餾塔氣相進(jìn)入二效精餾塔塔釜再沸器14殼程，作為其熱源被冷凝，冷凝液進(jìn)入一效精餾 塔回流罐3 ;不凝氣體在放空冷凝器5用冷凍水進(jìn)行冷卻，充分回收所夾帶的物料后，尾氣 進(jìn)入火炬總管，回收的物料進(jìn)入二效精餾塔回流罐6 ;在一效精餾塔回流罐3通過靜置分離 出水分的油相，然后經(jīng)過一效精餾塔回流泵7大部分以回流形式返回一效精餾塔1，其余部 分送往環(huán)己烯萃取精餾；在一效精餾塔中間段得到環(huán)己醇濃度低于要求值以下，雜質(zhì)很少 的環(huán)己烯，通過一效精餾塔側(cè)線泵10送往水合反應(yīng)器；一效精餾塔塔釜為環(huán)己醇的質(zhì)量濃 度大于60%的釜液，經(jīng)過一效精餾塔塔釜泵8,送至環(huán)己醇精制系統(tǒng)；一效精餾塔塔釜再沸 器9采用萃取精餾工段來的高溫溶劑DMAC作為熱源。
[0018] 二效精餾塔采用減壓蒸餾，操作壓力為0· 04-0. 06MPa. A，塔釜溫度為63-74°C，從 塔頂氣相環(huán)己烯經(jīng)二效精餾塔冷凝器11冷凝后進(jìn)入二效精餾塔回流罐6,不凝氣體放空 冷凝器5用冷凍水進(jìn)行冷卻，充分回收所夾帶的物料后，尾氣進(jìn)入火炬總管，回收的物料也 進(jìn)入二效精餾塔回流罐6,通過靜置分離出水分的油相，然后經(jīng)過二效精餾塔回流泵12大 部分以回流形式返回二效精餾塔2,其余部分送往萃取精餾塔；在二效精餾塔中間段得到 環(huán)己醇濃度低于要求值以下，雜質(zhì)很少的環(huán)己烯，通過二效精餾塔側(cè)線泵15送往水合反應(yīng) 器；二效精餾塔塔釜再沸器14采用一效精餾塔塔頂氣相冷凝熱作為熱源；二效精餾塔塔釜 為環(huán)己醇的質(zhì)量濃度大于60%的釜液，經(jīng)過二效精餾塔塔釜泵13,送至環(huán)己醇精制系統(tǒng)。
[0019] 本環(huán)己醇分離二效并聯(lián)精餾工藝所耗熱源能源只需相關(guān)工序的高溫溶劑DMAC的 熱量。如使用圖2的單塔精餾工藝流程則需要增加一個(gè)以中壓蒸汽為熱源的再沸器，蒸汽 消耗量為10噸/小時(shí)。
[0020] 環(huán)己醇二效分離工藝相對(duì)于單塔流程能耗降低30%左右，冷源能耗較單塔精餾工 藝降低15%左右。
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，其特征在于：采用兩個(gè)精餾 塔組合成一個(gè)二效精餾系統(tǒng)，二效精餾系統(tǒng)采用二效并聯(lián)流程；通過二效精餾系統(tǒng)將水合 反應(yīng)器來的反應(yīng)物料、萃取精餾工序的環(huán)己烯罐送來的環(huán)己烯及環(huán)己醇精制塔分餾出的以 環(huán)己烯為主要成分的餾出物進(jìn)行分離，兩精餾塔采用不同的操作壓力，利用兩個(gè)精餾塔之 間的壓力差與溫度差，將操作壓力高的精餾塔塔頂氣相冷凝時(shí)放出的潛熱作為操作壓力低 的精餾塔再沸器熱源；兩效精餾塔的操作壓力分別為0. 04-0. 06MPa. A、0. l-o. 15MPa. A ;操 作壓力低的精餾塔塔釜溫度為63-74°C，操作壓力高的精餾塔塔頂溫度為82-97°C，分離出 環(huán)己醇質(zhì)量濃度達(dá)到60%組分送至環(huán)己醇精制塔，滿足水合反應(yīng)原料規(guī)格要求的環(huán)己烯送 往水合反應(yīng)器；分離出從環(huán)己烯罐來的環(huán)己烯中的苯、環(huán)己烷以及水合反應(yīng)生成的低沸物 甲基環(huán)戊烯，在環(huán)己醇分離塔塔頂冷凝后送至環(huán)己烯萃取精餾塔，以防止水合反應(yīng)工段內(nèi) 低沸物甲基環(huán)戊烯的累積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，其特征在 于二效并聯(lián)流程工藝是：從水合反應(yīng)器來的反應(yīng)物料，分成流量相等的兩股分別進(jìn)入操作 壓力高的一效精餾塔（1)和操作壓力低的二效精餾塔（2)的下部；從環(huán)己烯罐送來的環(huán)己 烯分成流量相等的兩股分別進(jìn)入一效精餾塔（1)和二效精餾塔（2)的上部；環(huán)己醇精制塔 精制過程分離出的以環(huán)己烯為主要成分的餾出物，分成流量相等的兩股用環(huán)己醇精制塔回 流泵分別在上面兩股進(jìn)料的中間送入一效精餾塔（1)和二效精餾塔（2 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，其特征 在于：一效精餾塔（1)采用常壓蒸餾，一效精餾塔氣相進(jìn)入二效精餾塔塔釜再沸器（14)殼 程，作為其熱源被冷凝，冷凝液進(jìn)入一效精餾塔回流罐（3 );不凝氣體在放空冷凝器（5 )用冷 凍水進(jìn)行冷卻，充分回收所夾帶的物料后，尾氣進(jìn)入火炬總管，回收的物料進(jìn)入二效精餾塔 回流罐（6);在一效精餾塔回流罐（3)通過靜置分離出水分的油相，然后經(jīng)過一效精餾塔回 流泵（7)大部分以回流形式返回一效精餾塔（1)，其余部分送往環(huán)己烯萃取精餾；在一效精 餾塔中間段得到環(huán)己醇濃度低于要求值以下，雜質(zhì)很少的環(huán)己烯，通過一效精餾塔側(cè)線泵 (10)送往水合反應(yīng)器；一效精餾塔塔釜為環(huán)己醇的質(zhì)量濃度大于60%的釜液，經(jīng)過一效精 餾塔塔釜泵（8)，送至環(huán)己醇精制系統(tǒng)；一效精餾塔塔釜再沸器（9)采用萃取精餾工段來的 高溫溶劑或蒸汽作為熱源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烯法制環(huán)己酮生產(chǎn)過程中環(huán)己醇分離的工藝，其特征在 于：二效精餾塔采用減壓蒸餾，操作壓力為〇. 04-0. 06MPa.A，從塔頂氣相環(huán)己烯經(jīng)二效精 餾塔冷凝器（11)冷凝后進(jìn)入二效精餾塔回流罐（6)，不凝氣體放空冷凝器（5)用冷凍水進(jìn) 行冷卻，充分回收所夾帶的物料后，尾氣進(jìn)入火炬總管，回收的物料也進(jìn)入二效精餾塔回流 罐（6)，通過靜置分離出水分的油相，然后經(jīng)過二效精餾塔回流泵（12)大部分以回流形式 返回二效精餾塔（2)，其余部分送往萃取精餾塔；在二效精餾塔中間段得到環(huán)己醇濃度低 于要求值以下，雜質(zhì)很少的環(huán)己烯，通過二效精餾塔側(cè)線泵（15)送往水合反應(yīng)器；二效精 餾塔塔釜再沸器（14)采用一效精餾塔塔頂氣相冷凝熱作為熱源；二效精餾塔塔釜為環(huán)己 醇的質(zhì)量濃度大于60%的釜液，經(jīng)過二效精餾塔塔釜泵（13)，送至環(huán)己醇精制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C07C35/08GK104086371SQ201410319437
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】王昌飛, 李文輝 申請(qǐng)人:湖南百利工程科技股份有限公司