CN212467170U - 环己酮分离过程中轻质油的提浓系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，用于粗醇酮的处理，该系统包括初馏塔、轻质油提浓塔和酮塔，粗醇酮经供给管路进入初馏塔内的中部。经初馏塔分离出的富含醇酮的轻组分混合气体经设于初馏塔顶部的气体排出管路流出，并经冷凝后由初馏塔回流泵输送至轻质油提浓塔内；由轻质油提浓塔分离出的轻质油气体流出并被冷凝；由轻质油提浓塔分离出的醇酮回送至初馏塔内；初馏塔的底部连通有醇酮混合物管路，经初馏塔分离出的醇酮混合物经醇酮混合物管路输送至酮塔内进而分离出环己酮和粗环己醇。本实用新型的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，有利于提升轻质油的品质，并可对轻质油中的环己酮进行回收，从而减少环己酮的损失。

Description

环己酮分离过程中轻质油的提浓系统

技术领域

本实用新型涉及化工分离技术领域，特别涉及一种环己酮分离过程中轻质油的提浓系统。

背景技术

环己酮是一种可用于生产己二酸和己内酰胺的重要化工原料，工业中生产环己酮常用苯为原料通过加氢生成环己烯，环己烯经过水合得到环己醇，环己醇经过催化脱氢后得到目的产物环己酮。环己醇脱氢生成环己酮的传统工艺流程主要包括：环己醇脱氢产生的粗醇酮先送入初馏塔脱除其中的轻组分，再经过酮塔进行精馏分离出环己酮，此工艺耗能较大，且产品中含杂质较多直接影响下游产品己内酰胺的质量。

在环己烯水合工段生成的微量副产物甲基环戊醇随环己醇带入脱氢系统，此部分甲基环戊醇经脱氢反应器，最终转变为甲基环戊酮，甲基环戊醇沸点为148.5℃、甲基环戊酮沸点为144℃，此杂质与环己醇和环己酮沸点相近，醇、酮与杂质的分离变得较为困难，由其分离出的质油中环己酮含量较高，但市场上轻质油的价格与环己酮的价格要低很多，因此造成轻质油的品质不纯，且因环己酮的损失会造成经济效益的下降。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，以利于提升轻质油的品质，并可对轻质油中的环己酮进行回收，从而减少环己酮的损失。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，用于粗醇酮的处理，包括初馏塔和酮塔，所述粗醇酮经供给管路进入所述初馏塔内的中部；

该系统还包括轻质油提浓塔，经所述初馏塔分离出的富含醇酮的轻组分混合气体经设于所述初馏塔顶部的气体排出管路流出，被经冷凝后由初馏塔回流泵输送至所述轻质油提浓塔内；由所述轻质油提浓塔分离出的轻质油气体经所述轻质油提浓塔顶部的轻质油管路流出并被冷凝；由所述轻质油提浓塔分离出的醇酮经所述轻质油提浓塔底部的醇酮管路回送至所述初馏塔内；

所述初馏塔的底部连通有醇酮混合物管路，经所述初馏塔分离出的醇酮混合物经所述醇酮混合物管路和初馏塔塔釜泵输送至所述酮塔内进而分离出环己酮和粗环己醇。

进一步的，所述气体排出管路的末端连通有二次冷凝单元，所述二次冷凝单元包括串联的初馏塔冷凝器和初馏塔二次冷凝器，所述富含醇酮的轻组分混合气体的至少部分依次流经所述初馏塔冷凝器和所述初馏塔二次冷凝器而被冷凝。

进一步的，所述初馏塔冷凝器的出口设置有两个，两所述初馏塔冷凝器出口的其一经二次冷凝分支管路与所述初馏塔二次冷凝器的入口连通，两所述初馏塔冷凝器出口的另一、以及所述初馏塔二次冷凝器的出口均连通至所述初馏塔回流泵的入口。

进一步的，所述酮塔的外部设置有对所述酮塔内的所述醇酮混合物构成加热的酮塔再沸器和第二酮塔再沸器，所述气体排出管路上连通有气体分支管路；所述气体分支管路将部分所述富含醇酮的轻组分混合气体引入所述第二酮塔再沸器内，流经所述第二酮塔再沸器的所述富含醇酮的轻组分混合气体被冷凝后，通过换热冷凝回流管路连通至所述初馏塔回流泵的入口。

进一步的，于所述气体分支管路和所述气体排出管路的连接处设置有三通调节阀。

进一步的，所述第二酮塔再沸器为釜式、立式单程或热虹吸式再沸器。

进一步的，被冷凝的所述富含醇酮的轻组分混合气体经由初馏塔回流罐收集，之后再由所述初馏塔回流泵输送。

进一步的，所述初馏塔回流泵的出口经所述轻质油提浓塔入口管路连通于所述轻质油提浓塔的中部，且于所述轻质油提浓塔入口管路上设有分支的初馏塔回流管路，所述初馏塔回流管路与所述初馏塔的顶部连通。

进一步的，所述初馏塔、所述轻质油提浓塔和所述酮塔均采用板式塔。

进一步的，用于冷凝由所述初馏塔、所述轻质油提浓塔和所述酮塔顶部流出气体的冷凝器采用板式或列管式冷凝器。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，首先对初馏塔顶部流出的富含醇酮的轻组分混合气体进行冷凝，之后输送至轻质油提浓塔进一步处理，从而可提升轻质油中轻组分物质的浓度，从而提高轻质油的品质；由初馏塔底部流出的醇酮混合物通过酮塔分离生成环己酮和粗环己醇，从而可实现对环己酮的回收。

(2)采用二次冷凝的形式对富含醇酮的轻组分混合气体冷却液化，可降低气体回收口排出气体中轻组分物质的含量，从而降低轻质油的损失。

(3)采用初馏塔冷凝器和初馏塔二次冷凝器串联的形式形成二次冷凝，对富含醇酮的轻组分混合气体首先通过初馏塔冷凝器冷凝，未被初馏塔冷凝器冷凝的轻组分气体再次通过初馏塔二次冷凝器冷凝，不仅可最大限定的降低轻组分物质的流失，且便于为初馏塔冷凝器和初馏塔二次冷凝器分别配设不同温度和通量的冷媒，从而总体提升冷凝的效能。

(4)利用酮塔的一个再沸器对富含醇酮的轻组分混合气体进行冷凝，可以充分利用富含醇酮的轻组分混合气体中富含的热量，用于对酮塔内醇酮混合物的加热，有利于系统能耗的降低。

(5)在气体分支管路和气体排出管路之间设置三通调节阀，可控制富含醇酮的轻组分混合气体的分流流量，从而能根据第二酮塔再沸器和二次冷凝单元的冷凝效能合理分配对富含醇酮的轻组分混合气体的冷凝处理量。

(6)第二酮塔再沸器采用釜式、立式单程或热虹吸式再沸器，制造工艺和换热效能可靠，适于本系统的换热工况要求。

(7)在冷凝排出管路和初馏塔回流泵之间加设初馏塔回流罐，可将冷凝的富含醇酮的轻组分混合气体收集在初馏塔回流罐内，再被初馏塔回流泵泵出，便于初馏塔回流泵的设置，并可利于防止初馏塔回流泵出现空转的情况。

(8)在轻质油提浓塔入口管路上加装分支管路的初馏塔回流管路，可在轻质油提浓塔处理能力不足时，将部分液化了的富含醇酮的轻组分混合气体回输到初馏塔；因该部分液体均已经过了初馏塔的蒸馏处理，将其引至初馏塔的顶部利于提升初馏塔的分离效能。

(9)初馏塔、轻质油提浓塔和酮塔采用板式塔，具备良好的蒸馏分离效果，适用于该系统轻质油的提浓要求。

(10)为系统配设板式或列管式冷凝器，换热效能可靠，便于安装和清理。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统的总体构成示意图；

附图标记说明：

1-初馏塔，101-粗醇酮入口，102-供给管路，103-气体排出管路，104-初馏塔再沸器，105-初馏塔回流罐，106-初馏塔回流泵，107-初馏塔回流管路，108-醇酮混合物管路，109-初馏塔塔釜泵，110-气体分支管路，111-初馏塔冷凝器，112-二次冷凝分支管路，113-初馏塔二次冷凝器，114-气体回收口，115-冷凝排出管路，116-二次冷凝回流管路，130-三通调节阀；

2-轻质油提浓塔，201-轻质油提浓塔入口管路，202-轻质油管路，203-提浓塔冷凝器，204-轻质油排出口，205-提浓塔再沸器，206-醇酮管路，207-提浓塔塔釜泵；

3-酮塔，301-酮塔入口管路，302-环己酮出口，303-粗环己醇出口，304-第二酮塔再沸器，305-换热冷凝回流管路，306-酮塔再沸器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定；提到的第一、第二、第三等也均是为了便于描述，而不能理解为指示或暗示相对的重要性。

本实施例涉及一种环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，利于提升轻质油的品质，并可对轻质油中的环己酮进行回收，从而减少环己酮的损失。该环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，用于粗醇酮的处理，包括初馏塔和酮塔，所述粗醇酮经供给管路进入所述初馏塔内的中部。该系统还包括轻质油提浓塔，经所述初馏塔分离出的富含醇酮的轻组分混合气体经设于所述初馏塔顶部的气体排出管路流出，被经冷凝后由初馏塔回流泵输送至所述轻质油提浓塔内；由所述轻质油提浓塔分离出的轻质油气体经所述轻质油提浓塔顶部的轻质油管路流出并被冷凝；由所述轻质油提浓塔分离出的醇酮经所述轻质油提浓塔底部的醇酮管路回送至所述初馏塔内；所述初馏塔的底部连通有醇酮混合物管路，经所述初馏塔分离出的醇酮混合物经所述醇酮混合物管路和初馏塔塔釜泵输送至所述酮塔内进而分离出环己酮和粗环己醇。

基于上述的总体结构原则，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实施例的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统的一种示例性总体构成如图1所示，其主要包括初馏塔1、轻质油提浓塔2和酮塔3。为了对各塔体的内部物料加热，在各个塔体的下部旁侧设置有再沸器，其中，初馏塔1配设有初馏塔再沸器104，轻质油提浓塔2配设有提浓塔再沸器205，酮塔3配设有酮塔再沸器306。

该系统是通过对粗醇酮的分离处理，以获取轻质油和环己酮。经过环己醇脱氢工艺产生的粗醇酮首先通过粗醇酮入口101经供给管路102进入初馏塔1内的中部，经初馏塔1分离出的富含醇酮的轻组分混合气体经设于初馏塔1顶部的气体排出管路103流出，并经过冷凝液化后，通过冷凝排出管路115由初馏塔回流泵106输送至轻质油提浓塔2内。

由轻质油提浓塔2分离出的轻质油气体经轻质油提浓塔2顶部的轻质油管路202流出，经过提浓塔冷凝器203冷凝后，可从轻质油排出口204收集。由轻质油提浓塔2分离出的醇酮经轻质油提浓塔2底部的醇酮管路206排出，通过提浓塔塔釜泵207输送至供给管路102，进而回送至初馏塔1内。初馏塔1的底部连通有醇酮混合物管路108，经初馏塔1分离出的醇酮混合物经醇酮混合物管路108和初馏塔塔釜泵109输送，再经酮塔入口管路301进入酮塔3内，进而分离出环己酮和粗环己醇；其中，环己酮由3顶部的环己酮出口302排出，粗环己醇从酮塔3底部的粗环己醇出口303排出。

在上述的系统中，为形成对富含醇酮的轻组分混合气体的良好冷凝液化，气体排出管路103的末端连通有二次冷凝单元，二次冷凝单元包括串联的初馏塔冷凝器111和初馏塔二次冷凝器113，富含醇酮的轻组分混合气体的至少部分可以依次流经初馏塔冷凝器111和初馏塔二次冷凝器113后再进入冷凝排出管路115内。采用二次冷凝的形式对富含醇酮的轻组分混合气体冷却液化，可降低气体回收口114排出气体中轻组分物质的含量，从而降低轻质油的损失。初馏塔冷凝器111和初馏塔二次冷凝器113的连通设置可以有多种形式，优选地，初馏塔冷凝器111的出口设置两个，其中一个经二次冷凝分支管路112与初馏塔二次冷凝器113的入口连通，另一个初馏塔冷凝器111的出口连通冷凝排出管路115，初馏塔二次冷凝器113的出口经过二次冷凝回流管路116同样与冷凝排出管路115连通。显然，初馏塔二次冷凝器113还设有气体回收口114，以将未能冷凝的杂质气体排走。这种串联的形式，可对富含醇酮的轻组分混合气体首先通过初馏塔冷凝器111冷凝，未被初馏塔冷凝器111冷凝的轻组分气体再次通过初馏塔二次冷凝器113冷凝，不仅可最大限定的降低轻组分物质的流失，且便于为初馏塔冷凝器111和初馏塔二次冷凝器113分别配设不同温度和通量的冷媒，从而总体提升冷凝的效能。

此外，还可在酮塔3的外部设置一个辅助酮塔再沸器306的第二酮塔再沸器304，第二酮塔再沸器304同样对酮塔3内的醇酮混合物加热。气体排出管路103上连通有气体分支管路110，气体分支管路110将部分富含醇酮的轻组分混合气体引入第二酮塔再沸器304内，流经第二酮塔再沸器304的富含醇酮的轻组分混合气体被冷凝后通过换热冷凝回流管路305流出，供初馏塔回流泵106输送。利用酮塔3的一个再沸器对富含醇酮的轻组分混合气体进行冷凝，可以充分利用富含醇酮的轻组分混合气体中富含的热量，用于对酮塔3内醇酮混合物的加热，有利于系统能耗的降低。

基于第二酮塔再沸器304的设置，优选地，可在气体分支管路110和气体排出管路103的连接处设置三通调节阀130。这样，通过操作或控制三通调节阀130的开度，控制富含醇酮的轻组分混合气体的分流流量，从而能根据第二酮塔再沸器304和二次冷凝单元的冷凝效能合理分配对富含醇酮的轻组分混合气体的冷凝处理量。其中，第二酮塔再沸器304可采用各种形式的再沸器，优选地，采用釜式、立式单程或热虹吸式再沸器，以借助这几种再沸器制造工艺和换热效能可靠的有点，且适于本系统的换热工况要求。

考虑到冷凝的液态的富含醇酮的轻组分混合气体的供给量可能不能满足初馏塔回流泵106的稳定运转的要求，可在初馏塔回流泵106的上游设置初馏塔回流罐105，冷凝排出管路115和换热冷凝回流管路305的末端均连通设置于初馏塔回流罐105的顶部，冷凝液先被收集在初馏塔回流罐105，在被初馏塔回流泵106泵出输送。液体在被初馏塔回流罐105收集后再被初馏塔回流泵106泵出，并可辅以液位控制初馏塔回流泵106的启停，这样便于初馏塔回流泵106的安装设置，并可利于防止初馏塔回流泵106出现空转的情况。

另外，初馏塔回流泵106的出口是经轻质油提浓塔入口管路201连通到轻质油提浓塔2的中部，优选地，可在轻质油提浓塔入口管路201上设分支的初馏塔回流管路107，并将初馏塔回流管路107与初馏塔1的顶部连通。这样，可在轻质油提浓塔2处理能力不足时，将部分液化了的富含醇酮的轻组分混合气体回输到初馏塔1；因该部分液体均已经过了初馏塔1的蒸馏处理，将其引至初馏塔1的顶部利于提升初馏塔1的分离效能。显然，可在初馏塔回流管路107、轻质油提浓塔入口管路201或两者的连接处设置阀门，以便控制两管路内液体的流量。

对于初馏塔1、轻质油提浓塔2和酮塔3的结构形式，以及它们顶部配设的冷凝器的类型，均有多种选择，优选地，初馏塔1、轻质油提浓塔2和酮塔3均采用板式塔，用于冷凝由初馏塔1、轻质油提浓塔2和酮塔3顶部流出气体的冷凝器采用板式或列管式冷凝器。板式塔具备良好的蒸馏分离效果，适用于该系统轻质油的提浓要求；而板式或列管式冷凝器换热效能可靠，便于安装和清理。

本实施例所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，在其分离工艺过程中，从环己醇脱氢工艺来的粗醇酮先经过初馏塔1，初馏塔1的操作压力可设置为55KPa，塔釜温度约为145℃，塔顶温度约为120℃，塔顶蒸汽一部分经二次冷凝单元冷凝，另一部分与酮塔3的第二酮塔再沸器304换热，两部分的冷凝液被收集到初馏塔回流罐105中；显然，为了使冷凝液依靠自身重力流入初馏塔回流罐105内，应将初馏塔回流罐105设置在二次冷凝单元和第二酮塔再沸器304的下方位置。当然，考虑到二次冷凝单元和第二酮塔再沸器304的高低位置不同，也可以为它们分别设置两个用于收集冷凝液的回流罐，两个回流罐分别配置两个回流泵、或者共用一个初馏塔回流泵106输送液体。

轻组分含量为0.7％左右的富含醇酮的轻组分混合气体，作为初馏塔1塔顶的馏出物，送入轻质油提浓塔2进行分离；轻质油提浓塔2作为轻质油的回收塔操作压力为20KPa，其塔釜得到的含有较少量轻组分的混合物返回初馏塔1进行再分离，轻质油提浓塔2塔釜的轻组分物质含量一般小于0.01％，环己酮含量在80％以上，轻质油提浓塔2的塔顶在分离浓缩后可得到轻组分含量为27％左右的气态的轻质油，经冷凝后，获取得到轻质油。

初馏塔1塔釜送出的醇酮混合物进入酮塔3进行分离，酮塔3采用减压精馏，塔釜温度约70℃，塔顶得到纯度较高的环己酮，塔釜物粗环己醇进入下一工段，塔釜的部分热源由第二酮塔再沸器304提供，为初馏塔1塔顶蒸出的气体给予，可以有效回收废热。

本实用新型与现有的工艺相比较，增加了设备投资费用，但通过对轻质油的浓缩，减少了原料的浪费，回收了产品环己酮，提高了经济效益。采用上述实施方案的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，首先对初馏塔1顶部流出的富含醇酮的轻组分混合气体进行冷凝，之后输送至轻质油提浓塔2进一步处理，从而可提升轻质油中轻组分物质的浓度，从而提高轻质油的品质；由初馏塔1底部流出的醇酮混合物通过酮塔3分离生成环己酮和粗环己醇，从而可实现对环己酮的回收。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，用于粗醇酮的处理，包括初馏塔(1)和酮塔(3)，所述粗醇酮经供给管路(102)进入所述初馏塔(1)内的中部；其特征在于：

该系统还包括轻质油提浓塔(2)，经所述初馏塔(1)分离出的富含醇酮的轻组分混合气体经设于所述初馏塔(1)顶部的气体排出管路(103)流出，被经冷凝后由初馏塔回流泵(106)输送至所述轻质油提浓塔(2)内；由所述轻质油提浓塔(2)分离出的轻质油气体经所述轻质油提浓塔(2)顶部的轻质油管路(202)流出并被冷凝；由所述轻质油提浓塔(2)分离出的醇酮经所述轻质油提浓塔(2)底部的醇酮管路(206)回送至所述初馏塔(1)内；

所述初馏塔(1)的底部连通有醇酮混合物管路(108)，经所述初馏塔(1)分离出的醇酮混合物经所述醇酮混合物管路(108)和初馏塔塔釜泵(109)输送至所述酮塔(3)内进而分离出环己酮和粗环己醇。

2.根据权利要求1所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：所述气体排出管路(103)的末端连通有二次冷凝单元，所述二次冷凝单元包括串联的初馏塔冷凝器(111)和初馏塔二次冷凝器(113)，所述富含醇酮的轻组分混合气体的至少部分依次流经所述初馏塔冷凝器(111)和所述初馏塔二次冷凝器(113)而被冷凝。

3.根据权利要求2所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：所述初馏塔冷凝器(111)的出口设置有两个，两所述初馏塔冷凝器(111)出口的其一经二次冷凝分支管路(112)与所述初馏塔二次冷凝器(113)的入口连通，两所述初馏塔冷凝器(111)出口的另一、以及所述初馏塔二次冷凝器(113)的出口均连通至所述初馏塔回流泵(106)的入口。

4.根据权利要求1所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：所述酮塔(3)的外部设置有对所述酮塔(3)内的所述醇酮混合物构成加热的酮塔再沸器(306)和第二酮塔再沸器(304)，所述气体排出管路(103)上连通有气体分支管路(110)；所述气体分支管路(110)将部分所述富含醇酮的轻组分混合气体引入所述第二酮塔再沸器(304)内，流经所述第二酮塔再沸器(304)的所述富含醇酮的轻组分混合气体被冷凝后，通过换热冷凝回流管路(305)连通至所述初馏塔回流泵(106)的入口。

5.根据权利要求4所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：于所述气体分支管路(110)和所述气体排出管路(103)的连接处设置有三通调节阀(130)。

6.根据权利要求4所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：所述第二酮塔再沸器(304)为釜式、立式单程或热虹吸式再沸器。

7.根据权利要求1-5中任一所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：被冷凝的所述富含醇酮的轻组分混合气体经由初馏塔回流罐(105)收集，之后再由所述初馏塔回流泵(106)输送。

8.根据权利要求7所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：所述初馏塔回流泵(106)的出口经轻质油提浓塔入口管路(201)连通于所述轻质油提浓塔(2)的中部，且于所述轻质油提浓塔入口管路(201)上设有分支的初馏塔回流管路(107)，所述初馏塔回流管路(107)与所述初馏塔(1)的顶部连通。

9.根据权利要求7所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：所述初馏塔(1)、所述轻质油提浓塔(2)和所述酮塔(3)均采用板式塔。

10.根据权利要求7所述的环己酮分离过程中轻质油的提浓系统，其特征在于：用于冷凝由所述初馏塔(1)、所述轻质油提浓塔(2)和所述酮塔(3)顶部流出气体的冷凝器采用板式或列管式冷凝器。

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