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一种环己酮的精馏装置及方法有效专利 发明

具体技术细节

[0007] 本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种能耗低,所得环己酮产品品质高、质量稳定性好的环己酮的精馏装置。
[0008] 本发明进一步要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种工艺简单,工艺稳定性好的环己酮的精馏方法。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种环己酮的精馏装置,包含轻组分一塔、环己酮一塔、轻组分二塔和环己酮二塔;所述环己酮一塔的塔釜还设有余热再沸器;其中,所述轻组分一塔设有进料口,轻组分一塔的塔顶与余热再沸器的气相入口连接,余热再沸器的气相出口与轻组分一塔的冷凝器相连,轻组分一塔的冷凝器出口管道与余热再沸器冷凝液出口管道合并后,再分别与轻组分一塔的回流口和轻组分二塔的进料口连接,轻组分二塔的塔釜与环己酮二塔的进料口连接,轻组分一塔的塔釜与环己酮二塔的塔釜分别与环己酮一塔的进料口连接。
[0010] 本发明装置中,轻组分一塔的作用是保证轻组分尽量从塔顶排出,塔釜尽量不含轻组分;环己酮一塔的作用是保证产品环己酮的质量,使环己酮产品中尽量不含环己醇和其它重组分;轻组分二塔能将绝大部分的轻组分杂质以轻质油的形式采出,同时能大幅度降低塔顶采出轻质油中环己酮的含量,有利于降低原材料的损耗;环己酮二塔能将轻组分一塔和轻组分二塔中难以分离的杂质甲基环戊酮和绝大多数残留的轻组分杂质提前分离,大幅度降低进入环己酮一塔的轻组分杂质含量,进而有效提高环己酮一塔塔顶采出化纤级环己酮的微观品质,并且能提高产品质量的稳定性。
[0011] 本发明装置通过用轻组分一塔的塔顶采出物料给环己酮一塔的塔釜采出物料进行热交换,同时配合环己酮一塔塔釜的水蒸汽再沸器使用,可有效提高能量的利用效率,降低蒸汽消耗和循环水消耗。由于现有工艺中,轻组分一塔的塔顶温度大于135℃,循环水冷凝器在循环水侧容易产生水垢,而利用轻组分一塔塔顶的物料给环己酮一塔的塔釜物料进行热交换后,不会再发生循环水因高温结垢的问题,有利于生产的长周期运行。
[0012] 优选地,所述环己酮一塔、轻组分二塔和环己酮二塔的塔顶均设有冷凝器。
[0013] 优选地,所述轻组分一塔、环己酮一塔、轻组分二塔和环己酮二塔的塔釜均设有水蒸气再沸器。
[0014] 优选地,所述环己酮一塔的塔釜与环己醇精馏塔连接。所述环己醇精馏塔塔顶设有冷凝器,塔釜设有水蒸气再沸器。
[0015] 本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案是:一种环己酮的精馏方法,环己酮/环己醇含杂混合物进入轻组分一塔的进料口,轻组分一塔的塔顶采出物料进入余热再沸器的气相入口,通过对环己酮一塔的塔釜物料进行热交换后,由余热再沸器冷凝液出口采出,余热再沸器中未冷凝的气体经余热再沸器的气相出口进入轻组分一塔的冷凝器,轻组分一塔的冷凝器出口采出的冷凝液与余热再沸器冷凝液出口采出的冷凝液合并后,再分别进入轻组分一塔的回流口和轻组分二塔的进料口,轻组分二塔的塔顶采出轻质油,轻组分二塔的塔釜采出物料进入环己酮二塔的进料口,环己酮二塔的塔顶采出溶剂级环己酮,轻组分一塔的塔釜和环己酮二塔的塔釜采出物料共同进入环己酮一塔的进料口,环己酮一塔的塔顶采出化纤级环己酮。
[0016] 本发明环己酮一塔的塔顶采出的化纤级环己酮的质量含量≥99.98%,对化纤级己内酰胺质量不良影响很大的甲基环戊酮质量含量≤0.024‰;环己酮二塔的塔顶采出的溶剂级环己酮的质量含量≥99.5%,而微量的甲基环戊酮对溶剂级环己酮质量不会有不良影响。
[0017] 优选地,所述环己酮/环己醇含杂混合物中,环己酮的质量含量为45~55%,环己醇的总质量为45~55%,轻组分和重组分的质量含量为2~5%,甲基环戊酮的质量含量为0.1~0.3‰,总质量分数为100%。所述环己酮/环己醇含杂混合物是由苯部分加氢的环己烷氧化或环己烯水合法环己醇脱氢所得混合产物。所述轻组分是指比环己酮沸点低的组分,所述重组分是指比环己醇沸点高的组分。
[0018] 优选地,轻组分一塔的冷凝器出口采出的冷凝液与余热再沸器冷凝液出口采出的冷凝液合并后,按照15~25:1(更优选17~22:1)的质量比分别进入轻组分一塔的回流口和轻组分二塔的进料口。冷凝后的轻组分一塔的塔顶采出物料大部分回流到轻组分一塔塔顶的目的主要是为了保证轻组分一塔塔顶环己酮含量较低。
[0019] 优选地,所述轻组分一塔的塔顶温度控制在125~135℃,塔釜温度控制在135~144℃(更优选138~142℃)。轻组分一塔的塔顶温度范围选择的理由是保证气相物料中环己酮的质量含量控制在≥80%。
[0020] 优选地,所述环己酮一塔的塔顶温度控制在55~65℃(更优选58~62℃),塔釜温度控制在85~98℃(更优选88~92℃)。
[0021] 优选地,所述轻组分二塔的塔顶温度控制在90~110℃(更优选98~108℃,更进一步优选107℃),塔釜温度控制在130~140℃(更优选132~138℃,更进一步优选137℃)。轻组分二塔的塔顶温度范围选择的理由是保证轻组分二塔的塔顶气相物料中环己酮的质量含量控制在≤5%。
[0022] 优选地,所述环己酮二塔的塔顶温度控制在55~64℃(更优选58~60℃),塔釜温度控制在84~96℃(更优选86~90℃)。
[0023] 优选地,所述轻组分一塔的操作压力为40~60kPa(更优选45~55kPa,更进一步优选50kPa)。
[0024] 优选地,所述环己酮一塔的操作压力为1.5~4.0kPa(更优选1.8~3.0kPa,更进一步优选2kPa)。
[0025] 优选地,所述轻组分二塔的操作压力为40~60kPa(更优选45~55kPa,更进一步优选50kPa)。
[0026] 优选地,所述环己酮二塔的操作压力为2~4kPa。
[0027] 优选地,所述环己酮一塔的塔釜采出物料进入环己醇塔进行精馏,环己醇塔的塔顶采出精制环己醇,塔釜采出X油。
[0028] 优选地,所述环己醇塔的操作压力为1~6kPa(更优选2~3kPa),塔顶的温度控制在76~90℃(更优选78~82℃),塔釜的温度控制在150~170℃(更优选160~168℃)。
[0029] 本发明所述轻组分一塔、环己酮一塔、轻组分二塔、环己酮二塔、环己醇塔均为精馏塔。
[0030] 本发明的有益效果如下:(1)本发明装置能耗低,所得环己酮产品品质高,能使化纤级环己酮的纯度从现有装置的99.8%长期稳定的提高到99.98%,对化纤级己内酰胺质量不良影响很大的甲基环戊酮质量含量≤0.024‰;环己酮二塔的塔顶采出的溶剂级环己酮的质量含量≥99.5%,而微量的甲基环戊酮对溶剂级环己酮质量不会有不良影响;化纤级环己酮产量占总环己酮产量的
96%以上;
(2)本发明方法工艺简单,工艺稳定性好;
(3)将本发明装置应用于年产15万吨的环己酮装置中,一次性投资费用增加400万元,节能降耗效益每年可达1500万元以上。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权2项,从权-2项

1.一种环己酮的精馏装置,其特征在于:包含轻组分一塔、环己酮一塔、轻组分二塔和环己酮二塔;所述环己酮一塔的塔釜还设有余热再沸器;其中,所述轻组分一塔设有进料口,轻组分一塔的塔顶与余热再沸器的气相入口连接,余热再沸器的气相出口与轻组分一塔的冷凝器相连,轻组分一塔的冷凝器出口管道与余热再沸器冷凝液出口管道合并后,再分别与轻组分一塔的回流口和轻组分二塔的进料口连接,轻组分二塔的塔釜与环己酮二塔的进料口连接,轻组分一塔的塔釜与环己酮二塔的塔釜分别与环己酮一塔的进料口连接。
2.根据权利要求1所述环己酮的精馏装置,其特征在于:所述环己酮一塔、轻组分二塔和环己酮二塔的塔顶均设有冷凝器;所述轻组分一塔、环己酮一塔、轻组分二塔和环己酮二塔的塔釜均设有水蒸气再沸器。
3.根据权利要求1或2所述环己酮的精馏装置,其特征在于:所述环己酮一塔的塔釜与环己醇精馏塔连接。
4.一种用权利要求1~3之一所述环己酮的精馏装置精馏的方法,其特征在于:环己酮/环己醇含杂混合物进入轻组分一塔的进料口,轻组分一塔的塔顶采出物料进入余热再沸器的气相入口,通过对环己酮一塔的塔釜物料进行热交换后,由余热再沸器冷凝液出口采出,余热再沸器中未冷凝的气体经余热再沸器的气相出口进入轻组分一塔的冷凝器,轻组分一塔的冷凝器出口采出的冷凝液与余热再沸器冷凝液出口采出的冷凝液合并后,再分别进入轻组分一塔的回流口和轻组分二塔的进料口,轻组分二塔的塔顶采出轻质油,轻组分二塔的塔釜采出物料进入环己酮二塔的进料口,环己酮二塔的塔顶采出溶剂级环己酮,轻组分一塔的塔釜和环己酮二塔的塔釜采出物料共同进入环己酮一塔的进料口,环己酮一塔的塔顶采出化纤级环己酮。
5.根据权利要求4所述环己酮的精馏方法,其特征在于:所述环己酮/环己醇含杂混合物中,环己酮的质量含量为45~55%,环己醇的总质量为45~55%,轻组分和重组分的质量含量为2~5%,甲基环戊酮的质量含量为0.1~0.3‰,总质量分数为100%。
6.根据权利要求4或5所述环己酮的精馏方法,其特征在于:轻组分一塔的冷凝器出口采出的冷凝液与余热再沸器冷凝液出口采出的冷凝液合并后,按照15~25:1的质量比分别进入轻组分一塔的回流口和轻组分二塔的进料口。
7.根据权利要求4~6之一所述环己酮的精馏方法,其特征在于:所述轻组分一塔的塔顶温度控制在125~135℃,塔釜温度控制在135~144℃;所述环己酮一塔的塔顶温度控制在55~65℃,塔釜温度控制在85~98℃;所述轻组分二塔的塔顶温度控制在90~110℃,塔釜温度控制在130~140℃;所述环己酮二塔的塔顶温度控制在55~64℃,塔釜温度控制在
84~96℃。
8.根据权利要求4~7之一所述环己酮的精馏方法,其特征在于:所述轻组分一塔的操作压力为40~60kPa;所述环己酮一塔的操作压力为1.5~4.0kPa;所述轻组分二塔的操作压力为40~60kPa;所述环己酮二塔的操作压力为2~4kPa。
9.根据权利要求4~8之一所述环己酮的精馏方法,其特征在于:所述环己酮一塔的塔釜采出物料进入环己醇塔进行精馏,环己醇塔的塔顶采出精制环己醇,塔釜采出X油。
10.根据权利要求9所述环己酮的精馏方法,其特征在于:所述环己醇塔的操作压力为1~6kPa,塔顶的温度控制在76~90℃,塔釜的温度控制在150~170℃。

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