一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法及设备，该方法包括：苯和环己烷混合物分离步骤，采用环丁砜作为萃取剂，在萃取精馏塔内部进行苯和环己烷的分离；苯和萃取剂混合物分离步骤，在萃取剂回收塔内部进行苯和萃取剂的分离；萃取剂再利用步骤，与苯分离后的萃取剂物流经由分离、换热、冷却等处理后进入萃取精馏塔再利用。本发明专利技术使苯和环己烷混合物在萃取精馏塔中进行分离，苯和萃取剂环丁砜的混合物在萃取剂回收塔中进行分离，并对萃取剂回收塔底部采出的萃取剂物流余热进行回收利用，在达到同样产品回收率和纯度的前提下，比常规萃取精馏流程节省成本。

【技术实现步骤摘要】
一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法及设备
本专利技术涉及化工
，尤其涉及一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法及设备。
技术介绍
苯是一种重要的石油化工基本原料，用来合成苯乙烯(聚苯乙烯塑料和合成橡胶)、苯酚(酚醛树脂)、环乙烷(尼龙)、苯胺、顺丁烯二酸酐(聚酯树脂)、烷基苯(洗涤剂)以及氯苯等；苯还用于生产药品、塑料、杀虫剂和染料等，也作为高辛烷值的芳香烃加入到车用汽油中；苯还是一种有机溶剂，但考虑到苯的毒性，近年来已逐步由更安全的溶剂来代替。环己烷是一种易挥发、易燃、无腐蚀性、无色的液体，具有刺激性气味，不溶于水，毒性弱于苯；作为十分重要的有机化工原料之一，环己烷同时也是良好的有机溶剂；环己烷的重要性更体现在其中间体环己酮上，环己酮用来生产尼龙的前体原料，如己二酰、己内酰胺和己二胺。近年来塑料行业的迅猛发展使得环己烷的市场需求不断加大。目前工业上普遍采用苯加氢法生产环己烷。苯和氢气在温度300℃和300-450psi压力下，通过催化剂镍、铂或钯的催化作用生产环己烷。分离苯、环己烷是石油化学工业中最重要同时又是最困难的过程之一。由于受反应平衡的限制苯不能全部转化为环己烷，因此通过苯催化加氢制得的环己烷纯度通常在80-85％之间。未参加反应的苯随生成的环己烷一起流出反应器，为得到高纯度的环己烷产品就必须将这些未参加反应的苯分离出去。但苯和环己烷的沸点只相差0.6K，所以传统的精馏过程分离苯-环己烷是十分困难的。目前，分离苯-环己烷共沸物的手段为共沸精馏与萃取精馏技术，过程中都会引入第三种物质到苯和环己烷体系中。为了进一步分离精馏过程中添加或残留的第三种物质，使得整个过程变得复杂并且投资高，工业上一直渴望找到一种替代技术来对苯-环己烷进行分离。专利CN101172928B公开了一种加盐萃取分离苯-环己烷的方法。在有机溶剂中加入盐类辅助组分，使得所制得的复合萃取剂对原料组分中的环己烷起排斥作用，降低了互溶度，混合液分层。该流程能耗低，操作简单，但其使用的无机盐类助萃取剂KSCN对环境有危害。专利CN1748846A公开了一种分离苯-环己烷的石墨-聚乙烯醇渗透蒸发膜的制备方法。将配制好的铸膜液通过相转化法成膜，所制得的膜在100～140℃下进行热处理1～3小时，得到石墨-聚乙烯醇渗透蒸发膜。其优点在于制备方法简便，所制得的渗透蒸发膜机械强度好，对分离苯-环己烷具有良好的效果，但缺点在于工业生产可行性较差，技术不够成熟。专利CN202569626U公开了一种分离苯和环己烷共沸混合物的复合式间歇萃取精馏装置。采用中间储罐的间歇萃取精馏装置分离苯和环己烷体系，轻组分环己烷通过精馏塔顶部冷凝后采出，重组分在中间贮罐中获得，而溶剂在底部获得，从而明显减少了塔釜的容积和热负荷。收集的较高纯度的溶剂可以作为下一批分离苯和环己烷原料的萃取剂，实现了溶剂的有效利用。但是需要注意控制中间贮罐液位，液位过高会造成塔釜液位快速上升，导致操作难度较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法及设备，解决了分离苯和环己烷混合物的现有技术对环境有污染、可行性较差、操作难度较高的技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法，包括：在苯和环己烷混合物中加入萃取剂；分离得到环己烷、苯和萃取剂的混合物；分离苯和萃取剂混合物得到苯。一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法，包括：苯和环己烷混合物分离步骤：苯和环己烷混合物(103)从萃取精馏塔(106)中下部进入，萃取剂进料(102)从萃取精馏塔(106)中上部进入，所述萃取剂进料(102)为环丁砜；在萃取精馏塔(106)内部进行苯和环己烷的分离；萃取精馏塔(106)顶部的环己烷蒸汽进入冷凝器(107)冷凝后，部分液相环己烷回流入塔内，部分液相环己烷作为环己烷产品(104)采出；萃取精馏塔(106)底部的液相苯和萃取剂混合物进入第一再沸器(108)换热后，汽相的苯和萃取剂混合物返回塔内，液相的苯和萃取剂混合物(105)作为塔底产品采出；苯和萃取剂混合物分离步骤：苯和萃取剂混合物(105)经由第一再沸器(108)换热后，从萃取剂回收塔(207)中部进入；在萃取剂回收塔(207)内部进行苯和萃取剂的分离；萃取剂回收塔(207)顶部的苯蒸汽进入冷凝器(208)冷凝后，部分液相苯回流入塔内，部分液相苯作为苯产品(201)采出；萃取剂回收塔(207)底部的液相萃取剂进入第二再沸器(209)换热后，汽相的萃取剂返回塔内，液相的萃取剂物流(203)作为塔底产品采出；萃取剂再利用步骤：萃取剂物流(203)经由第二再沸器(209)换热后进入分离器(212)，分离成第一萃取剂物流(204)和第二萃取剂物流(205)；第一萃取剂物流(204)与萃取剂回收塔(207)中下部抽出的侧线物流(202)经由中间再沸器(210)换热；所述侧线物流(202)中包括苯、萃取剂；第二萃取剂物流(205)作为萃取精馏塔(106)的加热热源，经由第一再沸器(108)换热；换热后的第一萃取剂物流(204)与换热后的第二萃取剂物流(205)在第二混合器(213)中混合；第二混合器(213)采出的萃取剂循环物流(206)经由冷却器(211)冷却，再与补充萃取剂(101)在第一混合器(109)中混合作为萃取剂进料(102)。在此基础上，进一步地：所述苯和环己烷混合物(103)中，苯和环己烷的摩尔比为3:1～1:3。在上述任意实施例的基础上，进一步地：所述萃取剂进料(102)的体积为苯和环己烷混合物(103)的体积的105～125％。在上述任意实施例的基础上，进一步地：萃取精馏塔(106)的操作压力为0.05～0.5MPa，顶部温度为70～90℃，底部温度为95～115℃。在上述任意实施例的基础上，进一步地：萃取剂回收塔(207)的操作压力为0.001～0.03MPa，顶部温度为5～25℃，底部温度为195～215℃。一种分离苯和环己烷混合物的设备，包括：萃取精馏塔(106)，萃取剂回收塔(207)，第一再沸器(108)，中间再沸器(210)，第一混合器(109)，第二混合器(213)，冷却器(211)，分离器(212)，第一冷凝器(107)，第二冷凝器(208)，第二再沸器(209)；其中，第一再沸器(108)，设置于萃取精馏塔(106)的底部和萃取剂回收塔(207)的中部之间；第一混合器(109)，与萃取精馏塔(106)的中上部相连接；中间再沸器(210)，与萃取剂回收塔(207)的中下部相连接；第二再沸器(209)，与萃取剂回收塔(207)的底部相连接；分离器(212)，入口端与第二再沸器(209)相连接，第一出口端与第一再沸器(108)相连接，第二出口端与中间再沸器(210)相连接；第二混合器(213)，第一入口端与第一再沸器(108)相连接，第二入口端与中间再沸器(210)相连接，出口端与第一混合器(109)相连接；冷却器(211)，设置于第二混合器(213)和第一混合器(109)之间；第一冷凝器(107)，与萃取精馏塔(106)的顶部相连接；第二冷凝器(208)，与萃取剂回收塔(207)的顶部相连接。在此基础上，进一步地：萃取精馏塔(106)是板式塔、填料塔或两者的任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法，其特征在于，包括：在苯和环己烷混合物中加入萃取剂；分离得到环己烷、苯和萃取剂的混合物；分离苯和萃取剂混合物得到苯。

【技术特征摘要】
1.一种分离苯和环己烷混合物的工艺方法，其特征在于，包括：苯和环己烷混合物分离步骤：苯和环己烷混合物(103)从萃取精馏塔(106)中下部进入，萃取剂进料(102)从萃取精馏塔(106)中上部进入，所述萃取剂进料(102)为环丁砜；在萃取精馏塔(106)内部进行苯和环己烷的分离；萃取精馏塔(106)顶部的环己烷蒸汽进入冷凝器(107)冷凝后，部分液相环己烷回流入塔内，部分液相环己烷作为环己烷产品(104)采出；萃取精馏塔(106)底部的液相苯和萃取剂混合物进入第一再沸器(108)换热后，汽相的苯和萃取剂混合物返回塔内，液相的苯和萃取剂混合物(105)作为塔底产品采出；苯和萃取剂混合物分离步骤：苯和萃取剂混合物(105)经由第一再沸器(108)换热后，从萃取剂回收塔(207)中部进入；在萃取剂回收塔(207)内部进行苯和萃取剂的分离；萃取剂回收塔(207)顶部的苯蒸汽进入冷凝器(208)冷凝后，部分液相苯回流入塔内，部分液相苯作为苯产品(201)采出；萃取剂回收塔(207)底部的液相萃取剂进入第二再沸器(209)换热后，汽相的萃取剂返回塔内，液相的萃取剂物流(203)作为塔底产品采出；萃取剂再利用步骤：萃取剂物流(203)经由第二再沸器(209)换热后进入分离器(212)，分离成第一萃取剂物流(204)和第二萃取剂物流(205)；第一萃取剂物流(204)与萃取剂回收塔(207)中下部抽出的侧线物流(202)经由中间再沸器(210)换热；所述侧线物流(202)中包括苯、萃取剂；第二萃取剂物流(205)作为萃取精馏塔(106)的加热热源，经由第一再沸器(108)换热；换热后的第一萃取剂物流(204)与换热后的第二萃取剂物流(205)在第二混合器(213)中混合；第二混合器(213)采出的萃取剂循环物流(206)经由冷却器(211)冷却，再与补充萃取剂(101)在第一混合器(109)中混合作为萃取剂进料(102)。所述苯和环己烷混合物(103)中，苯和环己烷的摩尔比为3:1～1:3；所述萃取剂进料(102)的体积为苯和环己烷混合物(103)的体积的105～125％；萃取...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立新，朱敏燕，李鲁闽，陈斌华，刘桂丽，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37