CN112661593B - 一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种含离子液体混合溶剂萃取精分馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，该方法采用采用DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为混合萃取剂，得到高纯度的苯、环己烯和环己烷，包括将原料F1以75℃进料，萃取剂S1以75℃进料，萃取剂S1与原料F1质量流量之比为3.0‑10.0、回流比为4.0‑9.0；在萃取精馏塔B1塔顶可以得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，萃取精馏塔提馏段B2W在常压下操作，再沸比为0.5‑0.8，萃取精馏塔精馏段B2D回流比为22.5‑28.5，萃取剂W2与环己烷和环己烯的混合物D1质量流量之比为9‑12，溶剂回收塔R2在常压下操作，回流比为2.5‑6.0，在溶剂回收塔R2塔顶可以得到环己烷质量分数小于0.7%的环己烯产品D4，在溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4循环使用。

Description

一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷 的方法

技术领域

本发明涉及精分馏技术领域，具体的是一种含离子液体混合溶剂萃取精分馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，采用热耦合方式改进了原有工艺流程，萃取剂是DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液等。

背景技术

工业上实现苯部分加氢制环己烯主要有两道工序组成，一是苯部分加氢反应生产环己烯，二是环己烯和苯以及副产物环己烷的分离过程。苯部分加氢反应的生成物中含有环己烯、环己烷以及未反应的苯，苯、环己烯和环己烷在常压下属于共沸物系，它们有相近的沸点。工业中共沸体系常用共沸精馏和萃取精馏方式进行分离，由于环己烯、环己烷以及苯均属于极性较小的物质，故难以通过共沸精馏来分离。目前工业上通常采用以DMAC为溶剂的萃取精馏方法分离苯-环己烯-环己烷物系，但当前实际生产工艺中存在回流比大、溶剂比大、能耗高等问题。因此开发一种提纯环己烯、回收苯和环己烷的新型节能分离工艺，从而最大限度地利用物质和能量，对降低生产能耗和减少污染有重要意义。

在萃取精馏过程中选择适宜的萃取剂对降低分离过程的能耗十分关键。目前常见的萃取剂为有机溶剂、离子液体、加盐溶剂、复合溶剂等，现在工业应用中萃取精馏苯、环己烷和环己烯的萃取剂主要为DMAC，由于其具有挥发性，在产品中不可避免的含有少量萃取剂。近些年，由于离子液体具有极低蒸汽压、液态范围较宽、热稳定性、无腐蚀性、无毒、可设计性等优良的性质，在分离、催化、合成、电化学、生物化学等领域中有着广泛的应用。

杨振生等通过液上气相色谱实验法筛选萃取分离苯、环己烯和环己烷体系的溶剂，发现N-甲基吡咯烷酮(NMP)和γ-丁内酯2种新溶剂的分离性能优于DMAC，这对萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的过程中萃取剂的选择具有指导意义。但目前还没有使用DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂，萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的报道。由于离子液体的添加不改变原有的工艺流程，且可降低产品萃取剂含量。

为了进一步强化苯、环己烯和环己烷的分离，并且降低产品中萃取剂的含量，本专利采用DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂，萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷。

因此本发明提出了利用DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂，萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种含离子液体混合溶剂萃取精分馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，该方法采用热耦合方式改进的新型节能工艺流程进行萃取精馏操作，采用DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为混合萃取剂，得到高纯度的苯、环己烯和环己烷。其中离子液体在混合萃取剂中的质量百分数为0-30%。

一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将苯、环己烯和环己烷混合物作为原料F1；

二、选择DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂S1；

三、将原料F1以75℃进料，萃取剂S1以75℃进料；

四、在进料时，萃取精馏塔B1在常压下操作，萃取剂S1与原料F1质量流量之比为3.0-10.0、回流比为4.0-9.0；

五、溶剂回收塔R1在常压下操作，回流比为2.5-6.0，在萃取精馏塔B1塔顶可以得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，在溶剂回收塔R1塔釜得到的萃取剂W2循环使用；

六、萃取精馏塔提馏段B2W在常压下操作，再沸比为0.5-0.8，萃取精馏塔精馏段B2D回流比为22.5-28.5，萃取剂W2与环己烷和环己烯的混合物D1质量流量之比为9-12，在萃取精馏塔精馏段B2D塔顶可以得到环己烯质量分数小于0.02%的环己烷产品D3；

七、溶剂回收塔R2在常压下操作，回流比为2.5-6.0，在溶剂回收塔R2塔顶可以得到环己烷质量分数小于0.7%的环己烯产品D4，在溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4循环使用。

优选的，所述萃取剂S1从萃取精馏塔B1上部进入，所述原料F1从萃取精馏塔B1中部进入。

优选的，所述萃取剂W2从萃取精馏段B2D上部进入，所述环己烷和环己烯的混合物D1从萃取精馏塔提馏段B2W上部进入。

优选的，所述苯、环己烯和环己烷混合物的原料F1中，苯的质量含量在40%以下。

优选的，所述萃取剂S1中离子液体的质量分数为0-30%。

优选的，所述萃取精馏塔B1塔釜的温度为150-175℃，萃取精馏塔提馏段B2W塔釜的温度为150-180℃。

优选的，所述溶剂回收塔R1塔釜的温度为160-205℃，溶剂回收塔R2塔釜的温度为170-215℃，溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4返回萃取精馏塔B1循环使用。

附图说明

图1为常规萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的工艺流程图。

其中,B1、B2萃取精馏塔，R1、R2为溶剂回收塔，S0、S1为萃取剂进料，S0是少量补充；F1为原料进料，D1、D2、D3、D4为塔顶产品，W1、W2、W3、W4为塔釜产品。

图2为本发明改进的萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的工艺流程图。

其中，B1、B2为萃取精馏塔，B2W为萃取精馏塔提馏段，B2D为萃取精馏塔精馏段，C1为压缩机，R1、R2为溶剂回收塔，S0、S1为萃取剂进料，S0是少量补充；F1为原料进料，D1、D2、D3、D4为塔顶产品，W1、W2、W3、W4为塔釜产品，萃取剂为DMAC和离子液体混合或NMP和离子液体混合萃取剂。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将苯、环己烯和环己烷混合物作为原料F1；

二、选择DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂S1；

三、将原料F1以75℃进料，萃取剂S1以75℃进料；

四、在进料时，萃取精馏塔B1在常压下操作，萃取剂S1与原料F1质量流量之比为3.0-10.0、回流比为4.0-9.0；

五、溶剂回收塔R1在常压下操作，回流比为2.5-6.0，在萃取精馏塔B1塔顶可以得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，在溶剂回收塔R1塔釜得到的萃取剂W2循环使用；

六、萃取精馏塔提馏段B2W在常压下操作，再沸比为0.5-0.8，萃取精馏塔精馏段B2D回流比为22.5-28.5，萃取剂W2与环己烷和环己烯的混合物D1质量流量之比为9-12，在萃取精馏塔精馏段B2D塔顶可以得到环己烯质量分数小于0.02%的环己烷产品D3；

七、溶剂回收塔R2在常压下操作，回流比为2.5-6.0，在溶剂回收塔R2塔顶可以得到环己烷质量分数小于0.7%的环己烯产品D4，在溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4循环使用。

具体的：

本发明提出一种采用热耦合方式改进的萃取精馏工艺流程（如附图2所示）分离苯、环己烯和环己烷体系的方法，萃取剂为DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液，萃取精馏塔B1塔顶采出环己烷和环己烯的混合物D1流入萃取精馏塔提馏段B2W，萃取精馏塔B1塔底采出所得物W1流引入溶剂回收塔R1，溶剂回收塔R1塔顶采出高纯苯产品D2，溶剂回收塔R1塔釜得到萃取剂W2可返回萃取精馏塔精馏段B2D循环使用；萃取精馏塔精馏段B2D顶部采出环己烷产品D3，萃取精馏塔提馏段B2W底部环己烯和萃取剂混合物W3引入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2的塔顶得到环己烯产品D4，溶剂回收塔R2塔釜得到萃取剂W4返回萃取精馏塔B1循环使用。

苯、环己烯和环己烷混合物原料F1以75°C进料，萃取剂S1以75°C进料，萃取精馏塔B1在常压下操作，萃取剂S1与原料F1质量流量之比3.0-10.0、回流比4.0-9.0，溶剂回收塔R1在常压下操作，回流比2.5-6.0，塔顶可以得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，溶剂回收塔R1塔釜得到的萃取剂W2可循环使用。

萃取精馏塔提馏段B2W在常压下操作，再沸比0.5-0.8，萃取精馏塔精馏段B2D回流比22.5-28.5，萃取剂W2与环己烷环己烯混合物D1质量流量之比9-12、萃取精馏塔精馏段B2D塔顶可以得到环己烯质量分数小于0.02%的环己烷产品D3；溶剂回收塔R2在常压下操作，回流比2.5-6.0，溶剂回收塔R2塔顶可以得到环己烷质量分数小于0.7%的环己烯产品D4，溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4可循环使用。

萃取剂S1从萃取精馏塔B1上部进入，原料F1从萃取精馏塔B1中部进入。萃取剂W2从萃取精馏塔精馏段B2D上部进入，由萃取精馏塔B1塔顶采出的环己烷和环己烯混合物D1从萃取精馏塔提馏段B2W上部进入。

本发明的方法适用的原料为苯、环己烯和环己烷的混合物，其中苯的质量含量在40%以下。

普通萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的工艺流程，如附图1所示，总共有四个塔，B1、B2为萃取精馏塔，R1、R2为溶剂回收塔。由于原来的四塔流程中第三个塔的塔底再沸器能耗较大，故对第三个塔采用内部热耦合精馏塔，即将其分为精馏段和提馏段两个塔，总塔板数不变，热耦合通过两段之间的热交换来实现；为了提供传热必须的推动力，精馏段将在较高的压强下进行操作，为了调整压强，两段之间安装了压缩机和调节阀；由于内部热耦合，使精馏段产生向下的液相流，提馏段产生向上的蒸汽流，从而可以减少热负荷甚至去掉常规的再沸器和冷凝器，达到节能目的。采用热耦合方式改进的新型节能工艺流程如附图2所示。本发明采用热耦合的方式改进了原有工艺流程，不增加总塔板数的情况下，添加小型设备压缩机C1，避免能量的重复浪费，极大地降低操作费用；同时，离子液体作为助萃取剂，不仅降低了溶剂回收塔的损失量，减少了溶剂用量；而且降低了塔顶产品萃取剂的含量，从而得到高纯度的苯、环己烯和环己烷产品，更加符合节能减排的环保要求。

本发明用以下实施例说明采用DMAC+[BMIM][Cl]、DMAC+[EMIM][MeSO₃]和NMP+[BMIM][Cl]混合萃取剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷体系的效果，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施例都包含在本发明的技术范围内。

如图2所示，本发明采用包括萃取精馏塔B1、溶剂回收塔R1、萃取精馏塔提馏段B2W和萃取精馏塔精馏段B2D、溶剂回收塔R2的萃取精馏工艺。萃取剂S1和原料F1分别从萃取精馏塔B1（塔板数从上往下编号）上部和中部进入。萃取精馏塔B1塔顶采出环己烷和环己烯产品混合物D1流入萃取精馏塔提馏段B2W，萃取精馏塔B1塔底采出所得物W1流入溶剂回收塔R1，溶剂回收塔R1塔顶采出高纯苯产品D2，溶剂回收塔R1塔釜得到萃取剂W2可返回萃取精馏塔精馏段B2D循环使用；萃取精馏塔精馏段B2D顶部采出环己烷产品D3，萃取精馏塔提馏段B2W底部环己烯和萃取剂W3引入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2塔顶得到环己烯产品D4，溶剂回收塔R2塔釜得到萃取剂W4返回萃取精馏塔B1循环使用。

实施例1：

如图2所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔B1具有60块理论塔板（塔板数从上往下数），以DMAC+[BMIM][Cl]为混合萃取剂从第6块板加入，流量为160000 kg/h，苯、环己烯和环己烷的混合物原料F1从第39块板加入，流量为32000 kg/h。萃取精馏塔B1在常压下操作，萃取精馏塔B1塔顶回流比为6.0，萃取精馏塔B1塔顶采出量为13790 kg/h，结果在萃取精馏塔B1塔顶得到苯质量分数小于0.6%的环己烷和环己烯混合物D1，萃取精馏塔B1塔顶温度为81.6°C，萃取精馏塔B1塔釜温度为152.1°C。

溶剂回收塔R1具有24块理论塔板（塔板数从上往下数），苯和萃取剂的混合物W1从第8块板加入，流量为169210 kg/h，溶剂回收塔R1在常压下操作，塔顶回流比为6，溶剂回收塔R1塔顶采出量为9190 kg/h，结果在溶剂回收塔R1塔顶得到环己烷和环己烯质量分数小于1%的苯产品D2，溶剂回收塔R1塔顶温度为79.6°C，溶剂回收塔R1塔釜温度为166.5°C。

萃取精馏塔提馏段B2W具有26块理论塔板（塔板数从上往下数），环己烷和环己烯混合物料D1从第2块板加入，流量为13790 kg/h。萃取精馏塔提馏段B2W 在常压下操作，塔底再沸比为0.58，萃取精馏塔提馏段B2W顶部温度为98.4°C，萃取精馏塔提馏段B2W底部温度为158.9°C。

萃取精馏塔精馏段B2D具有42块理论塔板（塔板数从上往下数），由溶剂回收塔R1塔底采出的混合萃取剂W2从第8块板加入，塔顶回流比为26.5，塔顶采出量为2750kg /h，结果在塔顶得到环己烯质量分数小于0.01% 环己烷产品D3，萃取精馏塔精馏段B2D顶部温度为80.3°C，萃取精馏塔精馏段B2D底部温度为117.6°C。

萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物流W3进入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2具有20块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物流W3从第10块板加入，溶剂回收塔R2的操作条件为常压，塔顶回流比为3，塔顶采出量为10900 kg/h，溶剂回收塔R2塔顶温度为82.3°C，塔釜温度为175.3°C。塔釜得到含量99.9%（质量分数）的萃取剂W4，此物流可返回萃取精馏塔B1循环使用，塔顶为环己烷质量分数小于0.7%环己烯产品D4。

实施例2：

如图2所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔B1具有60块理论塔板（塔板数从上往下数），以DMAC+[BMIM][Cl]为混合萃取剂从第6块板加入，流量为160000 kg/h，苯、环己烯和环己烷的混合物原料F1从第39块理论板加入，流量为32000 kg/h。萃取精馏塔B1在常压下操作，塔顶回流比为5，塔顶采出量为13790 kg/h，结果在塔顶得到苯质量分数小于0.6%的环己烷和环己烯混合物D1，萃取精馏塔B1塔顶温度为81.5°C，塔釜温度为152.1°C。

溶剂回收塔R1具有24块理论塔板（塔板数从上往下数），苯和萃取剂的混合物W1从第8块板加入，流量为169210 kg/h，溶剂回收塔R1在常压下操作，塔顶回流比为4，塔顶采出量为9190 kg/h，结果在塔顶得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，溶剂回收塔R1塔顶温度为79.6°C，塔釜温度为166.6°C。

萃取精馏塔提馏段B2W具有26块理论塔板（塔板数从上往下数），环己烷和环己烯混合物D1料从第2块板加入，流量为13790 kg/h。萃取精馏塔提馏段B2W 在常压下操作，塔底再沸比为0.58，萃取精馏塔提馏段B2W顶部温度为98.4°C，萃取精馏塔提馏段B2W底部温度为158.9°C。

萃取精馏塔精馏段B2D具有42块理论塔板（塔板数从上往下数），由溶剂回收塔R1塔底采出的混合萃取剂W2从第8块板加入，塔顶回流比为24.0，塔顶采出量为2750 kg /h，结果在塔顶得到环己烯质量分数小于0.02% 环己烷产品D3，萃取精馏塔精馏段B2D顶部温度为80.3°C，萃取精馏塔精馏段B2D底部温度为117.5°C。

萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物流W3进入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2具有20块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物流W3从第10块板加入，溶剂回收塔R2的操作条件为常压，塔顶回流比为2.5，塔顶采出量为10900 kg/h，溶剂回收塔R2塔顶温度为82.3°C，塔釜温度为175.3°C。塔釜得到含量99.9%（质量分数）的萃取剂W4，此物流可返回萃取精馏塔B1循环使用，塔顶为环己烷质量分数小于0.7%环己烯产品D4。

实施例3：

如图2所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔B1具有60块理论塔板（塔板数从上往下数），以DMAC+[BMIM][Cl]为混合萃取剂从第6块板加入，流量为160000 kg/h，苯、环己烯和环己烷的混合物原料F1从第39块理论板加入，流量为32000 kg/h。萃取精馏塔B1在常压下操作，塔顶回流比为8，塔顶采出量为13750 kg/h，结果在塔顶得到苯质量分数小于0.7%的环己烷和环己烯混合物D1，萃取精馏塔B1塔顶温度为81.6°C，塔釜温度为152.0°C。

溶剂回收塔R1具有24块理论塔板（塔板数从上往下数），苯和萃取剂的混合物W1从第8块板加入，流量为169210 kg/h，溶剂回收塔R1在常压下操作，塔顶回流比为3，塔顶采出量为9150 kg/h，结果在塔顶得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，溶剂回收塔R1塔顶温度为79.6°C，塔釜温度为166.4°C。

萃取精馏塔提馏段B2W具有26块理论塔板（塔板数从上往下数），环己烷和环己烯混合物D1料从第2块板加入，流量为13750 kg/h。萃取精馏塔提馏段B2W 在常压下操作，塔底再沸比为0.58，萃取精馏塔提馏段B2W顶部温度为98.3°C，萃取精馏塔提馏段B2W底部为158.9°C。

萃取精馏塔精馏段B2D具有42块理论塔板（塔板数从上往下数），由溶剂回收塔R1塔底采出的混合萃取剂W2从第8块板加入，塔顶回流比为22.0，塔顶采出量为2760kg /h，结果在塔顶得到环己烯质量分数小于0.02% 环己烷产品D3，萃取精馏塔精馏段B2D顶部温度为80.1°C，萃取精馏塔精馏段B2D底部温度为117.4°C。

萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物W3流进入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2具有20块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物流从第10块板加入，溶剂回收塔R2的操作条件为常压，塔顶回流比为4.5，塔顶采出量为10900 kg/h，溶剂回收塔R2塔顶温度为82.3°C，塔釜温度为175.3°C。塔釜得到含量99.9%（质量分数）的萃取剂W4，此物流可返回萃取精馏塔B1循环使用，塔顶为环己烷质量分数小于0.7%环己烯产品D4。

实施例4：

如图2所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔B1具有60块理论塔板（塔板数从上往下数），以DMAC+[EMIM][MeSO₃]为混合萃取剂从第6块板加入，流量为160000 kg/h，苯、环己烯和环己烷的混合物原料F1从第39块理论板加入，流量为32000 kg/h。萃取精馏塔B1在常压下操作，塔顶回流比为6.0，塔顶采出量为13790 kg/h，结果在塔顶得到苯质量分数小于0.7%的环己烷和环己烯混合物D1，萃取精馏塔B1塔顶温度为81.6°C，塔釜温度为152.2°C。

溶剂回收塔R1具有24块理论塔板（塔板数从上往下数），苯和萃取剂的混合物W1从第8块板加入，流量为169210 kg/h，溶剂回收塔R1在常压下操作，塔顶回流比为6，塔顶采出量为9190 kg/h，结果在塔顶得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，溶剂回收塔R1塔顶温度为79.6°C，塔釜温度为166.7°C。

萃取精馏塔提馏段B2W具有26块理论塔板（塔板数从上往下数），环己烷和环己烯混合物D1料从第2块板加入，流量为13790 kg/h。萃取精馏塔提馏段B2W在常压下操作，塔底再沸比为0.58，萃取精馏塔提馏段B2W顶部温度为98.4°C，萃取精馏塔提馏段B2W底部温度为158.9°C。

萃取精馏塔精馏段B2D具有42块理论塔板（塔板数从上往下数），由溶剂回收塔R1塔底采出的混合萃取剂W2从第8块板加入，塔顶回流比为26.5，塔顶采出量为2750 kg /h，结果在塔顶得到环己烯质量分数小于0.02%环己烷产品D3，萃取精馏塔精馏段B2D顶部温度为80.3°C，萃取精馏塔精馏段B2D底部温度为117.8°C。

萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物W3流进入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2具有20块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物W3流从第10块板加入，溶剂回收塔R2的操作条件为常压，塔顶回流比为3，塔顶采出量为10900 kg/h，溶剂回收塔R2塔顶温度为82.3°C，塔釜温度为175.4°C。塔釜得到含量99.9%（质量分数）的萃取剂W4，此物流可返回萃取精馏塔B1循环使用，塔顶为环己烷质量分数小于0.7%环己烯产品D4。

实施例5：

如图2所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔B1具有60块理论塔板（塔板数从上往下数），以NMP+[BMIM][Cl]为混合萃取剂从第6块板加入，流量为160000 kg/h，苯、环己烯和环己烷的混合物原料F1从第39块板加入，流量为32000 kg/h。萃取精馏塔B1在常压下操作，塔顶回流比为6.0，塔顶采出量为13790 kg/h，结果在塔顶得到苯质量分数小于1.03%的环己烷和环己烯混合物D1，萃取精馏塔B1塔顶温度为81.5°C，塔釜温度为172.8°C。

溶剂回收塔R1具有24块理论塔板（塔板数从上往下数），苯和萃取剂的混合物W1从第8块板加入，流量为169210 kg/h，溶剂回收塔R1在常压下操作，塔顶回流比为6，塔顶采出量为9190 kg/h，结果在塔顶得到环己烷和环己烯质量分数小于2.0%的苯产品D2，溶剂回收塔R1塔顶温度为79.6°C，塔釜温度为204.8°C。

萃取精馏塔提馏段B2W具有26块理论塔板（塔板数从上往下数），环己烷和环己烯混合物D1料从第2块板加入，流量为13790 kg/h。萃取精馏塔提馏段B2W 在常压下操作，塔底再沸比为0.58，萃取精馏塔提馏段B2W顶部温度为98.3°C，萃取精馏塔提馏段B2W底部温度为176.8°C。

萃取精馏塔精馏段B2D具有42块理论塔板（塔板数从上往下数），由溶剂回收塔R1塔底采出的混合萃取剂W2从第8块板加入，塔顶回流比为26.5，塔顶采出量为2750kg /h，结果在塔顶得到环己烯质量分数小于0.02% 环己烷产品D3，萃取精馏塔精馏段B2D顶部温度为80.3°C，萃取精馏塔精馏段B2D底部温度为116.4°C。

萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物W3流进入溶剂回收塔R2，溶剂回收塔R2具有20块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔提馏段B2W的塔釜物流从第10块板加入，溶剂回收塔R2的操作条件为常压，塔顶回流比为3，塔顶采出量为10900 kg/h，溶剂回收塔R2塔顶温度为82.3°C，塔釜温度为214.0°C。塔釜得到含量99.9%（质量分数）的萃取剂W4，此物流可返回萃取精馏塔B1循环使用，塔顶为环己烷质量分数小于0.7%环己烯产品D4。

本发明采用热耦合的方式改进了原有工艺流程萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷，萃取剂为DMAC+离子液体（IL）的混合溶液或NMP+IL的混合溶液等，离子液体的类型可包括：阳离子是咪唑、吡啶、哌啶、季铵盐、季磷盐等，阴离子是磺酸根、卤素类、双三氟甲磺酰亚胺、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、硫酸二乙酯等。属于精馏分离技术领域。

本发明将DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂，萃取精馏分离苯、环己烷和环己烯体系，可降低产品萃取剂含量，克服单一萃取剂自身选择性与溶解性之间相互矛盾的问题，促进萃取精馏技术的应用和发展。混合萃取剂具有以下优点：

1、热稳定性好，高温环境下性质稳定。

2、减少产品中萃取剂的含量。

3、溶剂回收阶段，由于离子液体蒸汽压极低，能降低有机溶剂的挥发量，节省能耗。

4、离子液体作为萃取剂助剂，添加量不多，不会受价格因素制约。

5、溶解性好，且pH值接近于7，不会堵塞或腐蚀塔板。

本发明采用热耦合的方式改进了原有工艺流程，不增加总塔板数的情况下，添加小型设备压缩机，避免能量的重复浪费，极大地降低操作费用；同时，离子液体作为助萃取剂，不仅降低了溶剂回收塔的损失量，减少了溶剂用量；而且在得到高纯度的苯、环己烯和环己烷产品的同时，降低了塔顶产品萃取剂的含量，不腐蚀设备，萃取剂可重复循环使用，有效解决能耗问题和环境污染问题。

Claims (5)

1.一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将苯、环己烯和环己烷混合物作为原料F1；

二、选择DMAC+IL的混合溶液或NMP+IL的混合溶液作为萃取剂S1；

三、将原料F1以75℃进料，萃取剂S1以75℃进料；

四、在进料时，萃取精馏塔B1在常压下操作，萃取剂S1与原料F1质量流量之比为3.0-10.0、回流比为4.0-9.0；

五、溶剂回收塔R1在常压下操作，回流比为2.5-6.0，在溶剂回收塔R1塔顶可以得到环己烷和环己烯质量分数小于2%的苯产品D2，在溶剂回收塔R1塔釜得到的萃取剂W2循环使用；

六、萃取精馏塔提馏段B2W在常压下操作，再沸比为0.5-0.8，萃取精馏塔精馏段B2D回流比为22.5-28.5，萃取剂W2与环己烷和环己烯的混合物D1质量流量之比为9-12，在萃取精馏塔精馏段B2D塔顶可以得到环己烯质量分数小于0.02%的环己烷产品D3；

七、溶剂回收塔R2在常压下操作，回流比为2.5-6.0，在溶剂回收塔R2塔顶可以得到环己烷质量分数小于0.7%的环己烯产品D4，在溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4循环使用；

所述萃取剂W2从萃取精馏段B2D上部进入，所述环己烷和环己烯的混合物D1从萃取精馏塔提馏段B2W上部进入；

所述苯、环己烯和环己烷混合物的原料F1中，苯的质量含量在40%以下；

离子液体的类型包括：阳离子是咪唑、吡啶、哌啶、季铵盐、季磷盐，阴离子是磺酸根、卤素类、双三氟甲磺酰亚胺、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、硫酸二乙酯。

2.根据权利要求1所述的一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，所述萃取剂S1从萃取精馏塔B1上部进入，所述原料F1从萃取精馏塔B1中部进入。

3.根据权利要求1所述的一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，所述萃取剂S1中离子液体的质量分数为0-30%。

4.根据权利要求1所述的一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，所述萃取精馏塔B1塔釜的温度为150-175℃，萃取精馏塔提馏段B2W塔釜的温度为150-180℃。

5.根据权利要求1所述的一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法，其特征在于，所述溶剂回收塔R1塔釜的温度为160-205℃，溶剂回收塔R2塔釜的温度为170-215℃，溶剂回收塔R2塔釜得到的萃取剂W4返回萃取精馏塔B1循环使用。