CN108083966A - 一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法 - Google Patents

一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种共沸精馏分离环己烯和1,3‑环己二烯的方法，将环己烯和1,3‑环己二烯的混合液从共沸精馏塔的中部通入共沸精馏塔，共沸剂同样从共沸精馏塔的中部通入共沸精馏塔，塔顶气相经过冷凝器冷凝后，进入塔顶倾析器中分相分层后，水相经回流泵部分回流至共沸精馏塔，其余部分作为循环杂质送出界区；油相作为环己烯产品经环己烯产品泵采出；塔底的1,3‑环己二烯和共沸剂混合物进入塔底倾析器，经分相分层后，水相经共沸剂循环泵返回共沸精馏塔循环利用；油相作为1,3‑环己二烯产品经1,3‑环己二烯产品泵采出；共沸剂为水。本发明能获得高纯度的环己烯和1,3‑环己二烯产品，提高副产重油利用率，降低装置运行成本，减少对环境的污染。

Description

一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法
技术领域
本发明属于物质分离技术领域，尤其是涉及一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法。
背景技术
环己烯是一种用途广泛的有机合成原料，如合成赖氨酸、环己酮、苯酚、聚环烯树脂、氯代环己烷、橡胶助剂、环己醇原料等，另外还可用作催化剂溶剂、石油萃取剂和高辛烷值汽油稳定剂。环己烯是采用水合法制备环己醇和环己酮的主要原料，而环己醇和环己酮分别是生产己二酸和己内酰胺的主要原料。
在环己烯水合法制备环己醇和环己酮的过程中，会发生多种副反应，导致粗醇酮中含有各种杂质，经精馏分离得到产品的同时，副产部分轻油和重油。其中，轻油易于回收利用，而重油由于组分复杂且分子量较大导致分离回收比较困难。目前逐渐提出采用催化裂化法对重油进行裂解，然后对裂解后的主要组分环己烯分离回收。但由于其中含有杂质1,3-环己二烯，而环己烯和1,3-环己二烯属于近沸点混合物，环己烯沸点82.9℃，1,3-环己二烯沸点80.3℃，同时两者极性相近，因此采用普通精馏难以分离得到高纯度的环己烯产品。
共沸精馏是分离共沸物和近沸点物系的常用方法，通常采用三塔流程进行分离过程，由共沸精馏塔、共沸剂回收塔和产品回收塔组成。其中，共沸剂的筛选是共沸精馏过程的关键，关系到共沸精馏过程的难易，也是提高共沸精馏生产能力和降低能耗的根本途径。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，能获得高纯度的环己烯和1,3-环己二烯产品，提高副产重油利用率，降低装置运行成本，减少对环境的污染。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，副产重油经过催化裂化后，含有环己烯和1,3-环己二烯的裂化液经初步分离，脱除轻组分和重组分杂质后，得到环己烯和1,3-环己二烯的混合液；将环己烯和1,3-环己二烯的混合液从共沸精馏塔的中部通入共沸精馏塔，共沸剂同样从共沸精馏塔的中部通入共沸精馏塔，塔顶气相经过冷凝器冷凝后，进入塔顶倾析器中分相分层后，水相经回流泵部分回流至共沸精馏塔，其余部分作为循环杂质送出界区；油相作为环己烯产品经环己烯产品泵采出；塔底的1,3-环己二烯和共沸剂混合物进入塔底倾析器，经分相分层后，水相经共沸剂循环泵返回共沸精馏塔循环利用；油相作为1,3-环己二烯产品经1,3-环己二烯产品泵采出；共沸剂为水。环己烯和1,3-环己二烯为近沸点物系，相对挥发度接近1，难以通过普通精馏分离。加入共沸剂的作用是改变组分的相对挥发度，使其远大于1，否则共沸精馏过程不经济。共沸剂采用水，因为水能和环己烯形成新的恒沸点混合物，而且其沸点比环己烯和1,3-环己二烯的沸点都低，以至于使环己烯和1,3-环己二烯间的相对挥发度增大，即分离越容易实现。
优选的，共沸剂与混合液中环己烯的质量流量比为0.1～0.2:1。
优选的，共沸精馏塔采用微正压操作，共沸精馏塔压力为0～10kPaG。
优选的，共沸精馏塔的回流比为0.1:1～0.2:1。
优选的，塔顶温度为65～80℃，塔底温度为85～100℃。在此条件下油相得到质量浓度99.5％的1,3-环己二烯产品，水相得到共沸剂水返回共沸精馏塔循环利用。
优选的，共沸精馏塔理论塔板数60≥N≥40。
优选的，塔顶倾析器的操作温度为30～50℃，操作压力为0～10kPaG。在此条件下油相可得到质量浓度99.5％的环己烯产品，水相除采出少量用于消除累积杂质外，其余作为回流返回共沸精馏塔。
优选的，塔底倾析器的操作温度为85～100℃，操作压力为0～15kPaG。
在上述条件下，共沸精馏塔的塔顶得到质量浓度90.73％的环己烯和9.27％的水的恒沸点混合物，共沸精馏塔的塔底得到1,3-环己二烯和过量的水混合物。
优选的，塔底的再沸器采用蒸汽加热。
共沸精馏过程采用共沸精馏塔，共沸精馏塔的塔顶连接冷凝器，泠凝器连接塔顶倾析器，共沸精馏塔的塔底分别连接再沸器和塔底倾析器；塔顶倾析器分别连接回流泵和环己烯产品泵，回流泵循环回共沸精馏塔；塔底倾析器分别连接共沸剂循环泵和1,3-环己二烯产品泵，共沸剂循环泵循环回共沸精馏塔。
相对于现有技术，本发明所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法具有以下优势：
本发明所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，可直接得到高纯度的环己烯和1,3-环己二烯产品，解决了环己酮装置副产重油利用难的问题，不仅可以降低装置的运行成本，同时减少了对环境的污染，具有良好的经济效益和环境效益，共沸剂采用水，共沸精馏后可与环己烯和1,3-环己二烯形成分层，便于回收，节省了共沸剂回收塔和产品回收塔，降低了装置的投资成本。
附图说明
图1为共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的装置。
附图标记说明：
1-共沸精馏塔；2-冷凝器；3-塔顶倾析器；4-回流泵；5-环己烯产品泵；6-塔底倾析器；7-共沸剂循环泵；8-1,3-环己二烯产品泵；9-再沸器。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
实施例1：
共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的工艺流程如图1所示。共沸精馏塔1具有40块理论塔板。以水作为共沸剂，从第15块理论板(塔板数从上往下)加入，加入量为150kg/hr，环己烯和1,3-环己二烯的混合液由塔中部第25块板加入，总流量为1500kg/hr，其中环己烯的质量分数为86wt％。共沸精馏塔1操作压力为0kPaG，塔顶回流比为0.1，塔顶温度为70.7℃，塔底温度为95.9℃，塔顶得到质量分数90.7wt％的环己烯，经塔顶倾析器3后得到质量分数99.5wt％的环己烯，塔顶倾析器3操作温度为40℃，操作压力为0kPaG。塔底的1,3-环己二烯和水混合物经塔底倾析器6后得到质量分数99.5wt％的1,3-环己二烯产品，塔底倾析器6操作温度为95.9℃，操作压力为5kPaG。塔底的共沸剂水返回共沸精馏塔1循环利用。
实施例2：
共沸精馏塔1具有40块理论塔板。以水作为共沸剂，从第15块理论板(塔板数从上往下)加入，加入量为200kg/hr，环己烯和1,3-环己二烯由塔中部第25块板加入，总流量为1500kg/hr，其中环己烯的质量分数为86wt％。共沸精馏塔1操作压力为0kPaG，塔顶回流比为0.1，塔顶温度为70.7℃，塔底温度为96.3℃，塔顶得到质量分数90.7wt％的环己烯，经塔顶倾析器3后得到质量分数99.8wt％的环己烯，塔顶倾析器3操作温度为40℃，操作压力为0kPaG。塔底的1,3-环己二烯和水混合物经塔底倾析器6后得到质量分数99.7wt％的1,3-环己二烯产品，塔底倾析器6操作温度为96.3℃，操作压力为5kPaG。塔底共沸剂水返回共沸精馏塔1循环利用。
实施例3：
共沸精馏塔1具有40块理论塔板。以水作为共沸剂，从第15块理论板(塔板数从上往下)加入，加入量为200kg/hr，环己烯和1,3-环己二烯由塔中部第25块板加入，总流量为1500kg/hr，其中环己烯的质量分数为86wt％。共沸精馏塔1操作压力为10kPaG，塔顶回流比为0.1，塔顶温度为72.3℃，塔底温度为98.5℃，塔顶得到质量分数91.3wt％的环己烯，经塔顶倾析器3后得到质量分数99.7wt％的环己烯，塔顶倾析器3操作温度为40℃，操作压力为10kPaG。塔底的1,3-环己二烯和水混合物经塔顶倾析器6后得到质量分数99.6wt％的1,3-环己二烯产品，塔底倾析器6操作温度为98.5℃，操作压力为15kPaG。塔底共沸剂水返回共沸精馏塔循环利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：
将环己烯和1,3-环己二烯的混合液从共沸精馏塔(1)的中部通入共沸精馏塔(1)，共沸剂同样从共沸精馏塔(1)的中部通入共沸精馏塔(1)，塔顶气相经过冷凝器(2)冷凝后，进入塔顶倾析器(3)中分相分层后，水相经回流泵(4)部分回流至共沸精馏塔(1)，其余部分作为循环杂质送出界区；油相作为环己烯产品经环己烯产品泵(5)采出；塔底的1,3-环己二烯和共沸剂混合物进入塔底倾析器(6)，经分相分层后，水相经共沸剂循环泵(7)返回共沸精馏塔(1)循环利用；油相作为1,3-环己二烯产品经1,3-环己二烯产品泵(8)采出；共沸剂为水。
2.根据权利要求1所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：共沸剂与混合液中环己烯的质量流量比为0.1～0.2:1。
3.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：共沸精馏塔(1)采用微正压操作，共沸精馏塔(1)压力为0～10kPaG。
4.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：共沸精馏塔(1)的回流比为0.1:1～0.2:1。
5.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：塔顶温度为65～80℃，塔底温度为85～100℃。
6.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：共沸精馏塔(1)理论塔板数60≥N≥40。
7.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：塔顶倾析器(3)的操作温度为30～50℃，操作压力为0～10kPaG。
8.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：塔底倾析器(6)的操作温度为85～100℃，操作压力为0～15kPaG。
9.根据权利要求2所述的共沸精馏分离环己烯和1,3-环己二烯的方法，其特征在于：塔底的再沸器(9)采用蒸汽加热。
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