專利名稱：一種正己烷、異己烷和苯的分離方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正己烷、異己烷和苯的分離方法及設(shè)備，特別地涉及一種普通精餾和萃取精餾相結(jié)合的分離方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
正己烷是一種無色透明液體，是廣泛應(yīng)用的烴類溶劑之一，是最具代表性的非極性溶劑。工業(yè)己烷溶劑油可用于醫(yī)藥、化工、高分子材料、橡膠工業(yè)以及食品等行業(yè)中。作為食用油工業(yè)萃取劑，要求己烷溶劑油餾分越窄越好，同時(shí)苯含量越低越好，這兩項(xiàng)指標(biāo)直接影響到食用油的質(zhì)量、出油率和能耗等。當(dāng)正己烷用作丙烯聚合的溶劑時(shí)，要求苯含量越少越好。這不僅有利于提高聚丙烯聚合的速率，而且對(duì)保證聚丙烯的質(zhì)量亦有好處。此外，高純度的正己烷也是分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究，分析測(cè)試的重要有機(jī)溶劑之一。高純度、低苯含量的高端正己烷產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量很大。生產(chǎn)正己烷常采用催化重整生成油、裂解加氫汽油或者是芳烴抽余油作原料。這些原料中往往組分繁多，有烷烴、環(huán)烷烴、芳烴和少量烯烴，每類組分中又有多種同分異構(gòu)體，而這些化合物物之間的沸點(diǎn)相差很小，有的還會(huì)形成共沸，如3-甲基戊烷比正己烷沸點(diǎn)低5.40C ;甲基環(huán)戊烷比正己烷沸點(diǎn)高3.10C ;正己烷和苯可以形成最低共沸物。由此可見，生產(chǎn)高純度正己烷僅靠普通精餾方法分離不可能實(shí)現(xiàn)。正己烷裝置的原料組成變化較大，原料組成數(shù)量最少時(shí)為70種，最多時(shí)為160種以上；原料最輕時(shí)輕組分為63%左右，最重時(shí)輕組分為28%。這樣，針對(duì)原料的波動(dòng)情況，正己烷的生產(chǎn)裝置需要具有較高的適應(yīng)性。精餾和加氫相結(jié)合的工藝是目前制備正己烷的主要方法之一。通常精餾和加氫生產(chǎn)正己烷的方案有兩種，分別是先精餾再加氫和先加氫后精餾。當(dāng)前，雖然從直餾或抽余油中用精餾方法或者鉬重整抽余油加氫濃縮的雙塔分離獲得粗正己烷的方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，其純度都在60°/Γ90%。然而，國內(nèi)當(dāng)前正己烷的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)量都無法滿足工業(yè)市場(chǎng)的需求，高純度正己烷基本依靠進(jìn)口。因此，改進(jìn)正己烷生產(chǎn)工藝，開發(fā)高純度正己烷的生產(chǎn)技術(shù)意義重大。采用催化加氫的方法脫除正己烷原料中的苯，對(duì)于苯含量較低的情況尚適用，當(dāng)苯含量較高時(shí)采用該方法不僅會(huì)造成能耗高，還會(huì)造成苯資源浪費(fèi)。當(dāng)原料中苯含量高時(shí)，將苯與正己烷分離后，并進(jìn)一步精制成純度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的苯產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性更好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種高純，無苯正己烷的分離方法及設(shè)備，同時(shí)生產(chǎn)高純的苯產(chǎn)品，并副產(chǎn)異己烷產(chǎn)品。本發(fā)明提出一種正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的分離方法及設(shè)備，特別是采用普通精餾和萃取精餾相結(jié)合的方法。

根據(jù)本發(fā)明，來自芳烴抽提裝置的抽余油、裂解汽油或者直餾汽油等混合烴類原料，首先脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)，然后分離出異己烷產(chǎn)品。其余物料經(jīng)過萃取精餾方法分離出正己烷產(chǎn)品。脫除正己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)分離后得到苯產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:所述的 分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法包括輕組分脫除單元、異己烷分離單元、正己烷萃取精餾單元、第一溶劑回收單元、苯萃取精餾單元、第二溶劑回收單元和溶劑再生單元；來自芳烴抽提裝置的抽余油、裂解汽油或者直餾汽油等混合烴類原料，首先脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)，然后分離出異己烷產(chǎn)品；其余物料經(jīng)過萃取精餾方法分離出正己烷產(chǎn)品；脫除正己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)分離后得到苯產(chǎn)品。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法的設(shè)備，由脫輕塔101、異己烷提純塔105、正己烷取精餾塔109、第一溶劑回收塔114、苯萃取精餾塔119和第二溶劑回收塔124以物料流向串聯(lián)組成；每個(gè)塔上部設(shè)置有冷凝器、冷凝器連接有回流罐，下部設(shè)置有再沸器；正己烷萃取精餾塔109塔頂回流罐111連接正己烷白土吸附床303 ;第二溶劑回收塔124塔頂回流罐127連接苯白土吸附床403 ;第一溶劑回收塔114和第二溶劑回收塔124塔釜連接溶劑再生蒸發(fā)器201。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，來自界區(qū)外的混合烴原料經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后，自脫輕塔101上部進(jìn)料，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔冷凝器冷凝后，凝液進(jìn)入脫輕塔回流罐一部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從脫輕塔回流罐采出；脫輕塔101塔釜流股送入異己烷提純塔105進(jìn)行后續(xù)分離；異己烷提純塔105塔頂蒸汽經(jīng)異己烷提純塔冷凝器冷凝后進(jìn)入異己烷提純塔回流罐一部分回流，其余部分作為異己烷產(chǎn)品采出；異己烷提純塔105的塔釜采出物料從正己烷萃取精餾塔109中部進(jìn)料，萃取劑從進(jìn)料板上方進(jìn)料，正己烷萃取精餾塔109塔頂蒸汽經(jīng)正己烷萃取精餾塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入正己烷取精餾塔頂回流罐111，部分回流，其余部分送至白土吸附床303 ;正己烷取精餾塔109塔釜得到的富苯萃取劑溶液，送入第一溶劑回收塔114進(jìn)行溶劑回收，第一溶劑回收塔114塔釜回收萃取劑，大部分經(jīng)萃取劑冷卻器113冷卻后返回正己烷萃取精餾塔109循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行再處理，第一溶劑回收塔114頂蒸出苯和非芳烴混合物，經(jīng)第一溶劑回收塔冷凝器冷凝后進(jìn)入第一溶劑回收塔回流罐117，部分回流，其余部分送入苯萃取精餾塔119上部；由苯萃取精餾塔119塔頂蒸出的非芳烴類雜質(zhì)，經(jīng)苯萃取精餾塔冷凝器冷凝后，送入苯萃取精餾塔回流罐，部分回流，其余部分作為產(chǎn)品采出，苯萃取精餾塔塔釜物料采出，并送入第二溶劑回收塔124進(jìn)行回收處理；第二溶劑回收塔124塔頂蒸汽經(jīng)第二溶劑回收塔冷凝器冷凝后，進(jìn)入第二溶劑回收塔回流罐127，部分回流，其余部分送至白土吸附床403處理后得到高純正己烷產(chǎn)品；第二溶劑回收塔124塔釜大部分經(jīng)萃取劑冷卻器冷卻后返回苯萃取精餾塔119循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行處理。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，所述的脫輕塔操作壓力為絕對(duì)壓力13(T300kPa ;異己烷提純塔、正己烷取精餾塔和苯萃取精餾塔操作壓力為常壓；第一溶劑回收塔和第二溶劑回收塔真空操作，該二塔的操作壓力均為絕對(duì)壓力2(T60kPa。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，所述的正己烷萃取精餾塔和苯抽提精餾塔使用的萃取劑包括甘醇類、N-甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基亞砜或N-甲酰基嗎啉一種或者幾種的復(fù)合萃取劑；兩個(gè)萃取塔使用的萃取劑可以選擇相同的萃取劑，也可以選擇不同的萃取劑，萃取劑的加入量為進(jìn)料量的3飛倍。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，白土吸附床內(nèi)填充顆粒白土，顆粒白土的優(yōu)選型號(hào)為JH-Ol和NC-Ol ;白土吸附床303的操作溫度為120°C 200°C，操作壓力比所選操作溫度下正己烷的飽和壓力高IOOlOOkPa ;白土吸附床403的操作溫度為120°C 200°C，操作壓力比所選操作溫度下苯的飽和壓力高10(T200kPa。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，溶劑再生蒸發(fā)器201為降膜蒸發(fā)器，優(yōu)選真空操作，優(yōu)選操作壓力為絕對(duì)壓力2(T60kPa。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，如果混合烴類原料中含有包括甲苯的重組分雜質(zhì)，在白土吸附床403后設(shè)置一個(gè)苯精制單元。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，如果混合烴類原料中含有包括甲苯的重組分雜質(zhì)，其特征是第二溶劑回收塔124后面連接一個(gè)苯精制塔129，苯精制塔129上面設(shè)置有冷凝器，苯精制塔129下面設(shè)置有再沸器；苯精制塔常壓操作。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，如果混合烴類原料中含有包括甲苯的重組分雜質(zhì)，其特征是:經(jīng)白土吸附床處理的苯流股需進(jìn)一步通過苯精制塔脫除包括甲苯的重組分雜質(zhì)后由苯精制塔側(cè)線采出苯產(chǎn)品。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，第一溶劑回收塔114采用真空操作，第一溶劑回收塔冷凝器116的不凝氣由真空泵133抽出；其中第一溶劑回收塔冷凝器115采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第一溶劑回收塔冷凝器116采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)。所述的分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，第二溶劑回收塔冷凝器125采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第二溶劑回收塔冷凝器126采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)；第二溶劑回收塔124采用真空操作，第二溶劑回收塔冷凝器 126的不凝氣由真空泵134抽出。所述的混合烴類原料，通過脫輕塔脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)組分后，送入異己烷塔105脫除異己烷等比正己烷沸點(diǎn)低的餾分，塔頂采出流股作為異己烷產(chǎn)品送入貯罐。異己烷產(chǎn)品主要組成為2-甲基戊烷和3-甲基戊烷，異己烷產(chǎn)品中2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于95%。異己烷塔釜采出物料，送入正己烷萃取精餾塔進(jìn)行分離，萃取劑由進(jìn)料板上方加入，塔頂采出的正己烷流股經(jīng)白土吸附床處理后得到正己烷產(chǎn)品送入貯罐。塔釜采出的溶齊U、苯以及少量非芳烴的混合物。正己烷萃取精餾塔釜物料送入第一溶劑回收塔進(jìn)行分離，塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回正己烷取精餾塔反復(fù)使用，少部分送溶劑再生單元進(jìn)行脫重排雜；塔頂?shù)玫奖胶头欠紵N雜質(zhì)的混合物。第一溶劑回收塔頂流股送入苯萃取精餾塔進(jìn)行分離，從塔頂脫除非芳烴雜質(zhì)，并作為溶劑油產(chǎn)品送入貯罐；塔釜為苯和萃取劑的混合流股，送第二溶劑回收塔進(jìn)行分離，在塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回苯萃取精餾塔反復(fù)使用，少部分送溶劑再生單元進(jìn)行脫重排雜；塔頂采出的苯流股經(jīng)白土吸附床處理后，得到苯產(chǎn)品，送貯罐待售。如果混合烴類原料中含有甲苯等重組分雜質(zhì)，經(jīng)白土吸附床處理的苯流股需進(jìn)一步通過苯精制塔脫除甲苯后送貯罐。所述苯萃取精餾塔采用的萃取劑的特征在能夠增大非芳烴雜質(zhì)與苯、甲苯的相對(duì)揮發(fā)度的溶劑，包括甘醇類、N-甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基亞砜、N-甲?；鶈徇蛘邽樯鲜鲋械囊环N或者幾種的復(fù)合萃取劑，可以與正己烷精餾塔相同的萃取劑，也可以不同，優(yōu)選與正己烷精餾塔采用相同的萃取劑。所述第二溶劑回收再生塔的特征在于塔頂能夠得到含量高于99.9%的苯，經(jīng)白土吸附床處理后可以得到苯產(chǎn)品。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品主要組成為2-甲基戊烷和3-甲基戊烷，2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于95%。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)除可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB16629-2008，中國石油化工集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH PRD0406-2011外，且能達(dá)到正己烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99%的要求。正己烷萃取精餾塔的特征在于除能有效分離正己烷與苯外，還能有效分離正己烷與甲基環(huán)戊烷，其特征還在于由塔頂采出的正己烷含量可以達(dá)到99.%，其中苯含量小lOOppm。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的苯產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB3405-89。


圖1:實(shí)施方案 的正己烷、異己烷和苯分離的流程示意圖。圖2:實(shí)施方案的溶劑再生系統(tǒng)的流程示意圖。圖3:實(shí)施方案的正己烷白土吸附床流程示意圖。圖4:實(shí)施方案的苯白土吸附床流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1 圖4對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:本發(fā)明的設(shè)備如下:由脫輕塔101、異己烷提純塔105、正己烷取精餾塔109、第一溶劑回收塔114、苯萃取精餾塔119、第二溶劑回收塔124和苯精制塔129串聯(lián)組成；每個(gè)塔上部設(shè)置有冷凝器、冷凝器連接有回流罐，下部設(shè)置有再沸器；正己烷取精餾塔109塔頂回流罐111連接正己烷白土吸附床303 ;第二溶劑回收塔124塔頂回流罐127連接苯白土吸附床403 ;第一溶劑回收塔114和第二溶劑回收塔124塔釜連接溶劑再生蒸發(fā)器201。實(shí)施例1:含有重組分的原料實(shí)例根據(jù)本發(fā)明的正己烷、異己烷和苯分離的方法，來自芳烴抽提裝置的抽余油、裂解汽油或者直餾汽油等混合烴類原料，首先脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)，然后分離出異己烷產(chǎn)品。其余物料經(jīng)過萃取精餾方法分離出正己烷產(chǎn)品。脫除正己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)分離后得到苯產(chǎn)品。工藝流程可以分為如下單元:輕組分脫除單元、異己烷分離單元、正己烷萃取精餾單元、第一溶劑回收單元、苯萃取精餾單元、第二溶劑回收單元，苯精制單元和溶劑再生單元。下面將結(jié)合附圖對(duì)上述各單元進(jìn)行描述。來自界區(qū)外的混合烴原料經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后，自脫輕塔101上部進(jìn)料，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔冷凝器102冷凝后，凝液進(jìn)入脫輕塔回流罐103 —部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從脫輕塔回流罐103采出；該塔操作壓力為絕對(duì)壓力160kPa (操作壓力可以為130kPa^300kPa范圍都適用)，塔頂蒸汽采用循環(huán)冷卻水就可以冷凝。從塔頂采出流股的組分主要為環(huán)戊烷，2，2-甲基丁烷等沸點(diǎn)比2-甲基戊烷低的輕質(zhì)烴類雜質(zhì)。脫輕塔101的塔釜再沸器104為熱虹吸式。脫輕塔101塔釜流股主要組成為異己烷、正己烷、苯和少量甲苯，送入異己烷提純塔105進(jìn)行后續(xù)分離。物料在異己烷提純塔105內(nèi)經(jīng)過多次氣化，多次冷凝后得到分離，塔頂蒸汽經(jīng)異己烷提純塔冷凝器106冷凝后進(jìn)入異己烷提純塔回流罐107，一部分回流，其余部分作為異己烷產(chǎn)品采出，得到2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總濃度約為95%的異己烷產(chǎn)品。異己烷提純塔105的操作壓力為常壓，塔釜再沸器108為熱虹吸式。塔釜控制3-甲基戊烷的含量低于0.1%，以保證后續(xù)工藝中正己烷產(chǎn)品純度高于99%的生產(chǎn)要求。來自異己烷塔釜的主要含正己烷、苯和甲苯的物料從正己烷取精餾塔109中部進(jìn)料，萃取劑N-甲基吡咯烷酮(這里只是例舉一種萃取劑，發(fā)明內(nèi)容提到的萃取劑都適用)從進(jìn)料板上方進(jìn)料，萃取劑的加入量為正己烷取精餾塔109進(jìn)料量的6倍(在3倍飛倍范圍都適用)。萃取劑的作用增大了正己烷與甲基環(huán)戊烷、正己烷與苯的相對(duì)揮發(fā)度，正己烷與甲基環(huán)戊烷和苯的清晰切割得以實(shí)現(xiàn)。塔頂蒸汽經(jīng)正己烷取精餾塔頂冷凝器110冷凝后進(jìn)入正己烷取精餾塔頂回流罐111，部分回流，其余部分采出并送至正己烷第一預(yù)熱器301和正己烷第二預(yù)熱器302預(yù)熱到150°C后(可以預(yù)熱到120°C 20(TC范圍都適用)，送入白土吸附床303脫除烯烴等雜質(zhì)，白土吸附床的操作壓力比相應(yīng)操作溫度下正己烷飽和蒸汽壓高200kPa (也可以高lOOkPa)。白土吸附床303的出料經(jīng)冷卻器冷卻后，送入正己烷產(chǎn)品儲(chǔ)罐。正己烷取精餾塔釜再沸器112為熱虹吸式。正己烷取精餾塔109塔釜得到的富苯萃取劑溶液，送入第一溶劑回收塔114進(jìn)行溶劑回收，塔頂蒸出苯和非芳烴混合物，經(jīng)第一溶劑回收塔冷凝器115和第一溶劑回收塔后冷器116冷凝后進(jìn)入第一溶劑回收塔回流罐117，部分回流，其余部分送入苯萃取精餾塔119進(jìn)一步分離；第一溶劑回收塔114采用真空操作，操作壓力為絕對(duì)壓力30kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)，第一溶劑回收塔后冷器116的不凝氣由第一溶劑回收塔真空泵133抽出；其中第一溶劑回收塔冷凝器115采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第一溶劑回收塔后冷器116采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)。第一溶劑 回收塔114塔釜再沸器118為熱虹吸式。第一溶劑回收塔114塔釜回收萃取劑N-甲基-吡咯烷酮，大部分經(jīng)萃取劑冷卻器113冷卻后返回正己烷萃取精餾塔109循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行處理。來自第一溶劑回收塔回流罐117的苯和非芳烴混合物，從苯萃取精餾塔119的上部進(jìn)料，萃取劑N-甲基-吡咯烷酮由進(jìn)料板上方加入，萃取劑的加入量為苯萃取精餾塔119進(jìn)料量的6倍(可以為3倍、4倍或5倍)。在萃取劑的作用下，實(shí)現(xiàn)芳烴與非芳烴分離，非芳烴類雜質(zhì)由苯萃取精餾塔頂蒸出，經(jīng)苯萃取精餾塔冷凝器120冷凝后，送入苯萃取精餾塔回流罐121部分回流，其余部分作為產(chǎn)品采出。苯萃取精餾塔常壓操作，苯萃取精餾塔塔釜設(shè)置再沸器122。主要組成為苯、甲苯和萃取劑的混合物從塔釜采出，送入第二溶劑回收塔124進(jìn)行回收處理。來自苯萃取精餾塔119塔釜的主要組成為苯、甲苯和萃取劑的混合物送入第二溶劑回收塔124進(jìn)行分離，塔頂蒸汽經(jīng)第二溶劑回收塔冷凝器125和第二溶劑回收塔后冷器126冷凝后，進(jìn)入第二溶劑回收塔回流罐127，主要組成為苯和甲苯，部分回流，其余部分采出。第二溶劑回收塔124采用真空操作，操作壓力為絕對(duì)壓力30kPa (可為20kPa 60kPa范圍都適用)，采出物料送至苯第一預(yù)熱器401和苯第二預(yù)熱器402預(yù)熱至150°C后(可以預(yù)熱至IJ 120°C 20(rC范圍都適用)，進(jìn)入白土吸附床403脫除烯烴等雜質(zhì)，再經(jīng)苯第一預(yù)熱器401冷卻后送入苯精制塔129進(jìn)行分離，白土吸附床的操作壓力比相應(yīng)操作溫度下正己烷飽和蒸汽壓高200kPa。來自苯第一預(yù)熱器401的苯和甲苯流股從苯精制塔129中部進(jìn)料，經(jīng)多次汽化多次冷凝后實(shí)現(xiàn)分離，塔頂蒸汽經(jīng)苯精制塔冷凝器130冷凝后，進(jìn)入苯精制塔回流罐，部分回流，其余部分采出。苯精制塔129采用常壓操作。從苯精制塔129進(jìn)料板的上方側(cè)線采出流股經(jīng)冷卻后得到高純正己烷產(chǎn)品，產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到GB3405-89，且苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.9%。塔釜組成主要為甲苯和苯的混合物，經(jīng)冷卻后送入貯罐。苯精制塔塔釜再沸器132為熱虹吸式。第二溶劑回收塔冷凝器125采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第二溶劑回收塔后冷器126采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)。第二溶劑回收塔124采用真空操作，操作壓力為絕對(duì)壓力30kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)，第二溶劑回收塔后冷器126的不凝氣由第二溶劑回收塔真空泵134抽出。第二溶劑回收塔124塔釜設(shè)置再沸器128，塔釜物料為溶劑N-甲基-吡咯烷酮，大部分經(jīng)萃取劑冷卻器123冷卻后返回苯萃取精餾塔119循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行處理。循環(huán)使用的萃取劑，由于結(jié)焦等原因會(huì)使溶劑中含有固體顆粒雜質(zhì)，需要間歇或者連續(xù)脫除，從第一溶劑回收塔114和第二溶劑回收塔124塔釜，引出一股回收溶劑送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行再生處理，重組分雜質(zhì)由溶劑再生緩沖罐202底部排出，蒸發(fā)后的氣相經(jīng)再生溶劑冷凝器203和再生溶劑后冷器204冷凝后進(jìn)入再生溶劑罐205，并由此返回溶劑系統(tǒng)重新使用。溶劑再生蒸發(fā)器為降膜蒸發(fā)器，操作壓力為絕對(duì)壓力30kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)，再生溶劑后冷器204內(nèi)的不凝氣由溶劑再生真空泵206抽出。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品主要組成為2-甲基戊烷和3-甲基戊烷，2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于95%。 采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)除可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB16629-2008，中國石油化工集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH PRD0406-2011外，且能達(dá)到正己烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99%的要求。 采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的苯產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB3405-89。實(shí)施例2:不含有重組分的原料實(shí)例根據(jù)本發(fā)明的正己烷、異己烷和苯分離的方法，來自芳烴抽提裝置的抽余油、裂解汽油或者直餾汽油等混合烴類原料，首先脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)，然后分離出異己烷產(chǎn)品。其余物料經(jīng)過萃取精餾方法分離出正己烷產(chǎn)品。脫除正己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)分離后得到苯產(chǎn)品。工藝流程可以分為如下單元:輕組分脫除單元、異己烷分離單元、正己烷萃取精餾單元、第一溶劑回收單元、苯萃取精餾單元、第二溶劑回收單元和溶劑再生單元。下面，將結(jié)合附圖對(duì)上述各單元進(jìn)行描述。來自界區(qū)外的不含甲苯的混合烴原料經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后，自脫輕塔101上部進(jìn)料，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔冷凝器102冷凝后，凝液進(jìn)入脫輕塔回流罐103 —部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從脫輕塔回流罐103采出。該塔操作壓力為絕對(duì)壓力160kPa(操作壓力還可以為130kPa 300kPa范圍都適用)，以保證塔頂蒸汽能被循環(huán)冷卻水冷凝。從塔頂采出流股的組分主要為環(huán)戊烷，2，2-甲基丁烷等沸點(diǎn)比2-甲基戊烷低的輕質(zhì)烴類雜質(zhì)。脫輕塔101的塔釜再沸器104為熱虹吸式。脫輕塔101塔釜流股主要組成為異己烷、正己烷和苯，送入異己烷提純塔105進(jìn)行后續(xù)分離。物料在異己烷提純塔105內(nèi)經(jīng)過多次氣化，多次冷凝后得到分離，塔頂蒸汽經(jīng)異己烷提純塔冷凝器106冷凝后進(jìn)入異己烷提純塔回流罐107，一部分回流，其余部分作為異己烷產(chǎn)品采出，得到2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總濃度約為95%的異己烷產(chǎn)品。異己烷提純塔105的操作壓力為常壓，塔釜再沸器108為熱虹吸式。塔釜控制3-甲基戊烷的含量低于0.1%，以保證后續(xù)工藝中正己烷產(chǎn)品純度高于99%的生產(chǎn)要求。來自異己烷塔釜的主要含正己烷和苯的物料從正己烷取精餾塔109中部進(jìn)料，萃取劑N-甲基吡咯烷酮(這里只是例舉一種萃取劑，發(fā)明內(nèi)容提到的萃取劑都適用)從進(jìn)料板上方進(jìn)料，萃取劑的加入量為正己烷取精餾塔109進(jìn)料量的5倍(可以是3倍飛倍范圍都適用)。萃取劑的作用增大了正己烷與甲基環(huán)戊烷、正己烷與苯的相對(duì)揮發(fā)度，正己烷與甲基環(huán)戊烷和苯的清晰切割得以實(shí)現(xiàn)。塔頂蒸汽經(jīng)正己烷取精餾塔頂冷凝器110冷凝后進(jìn)入正己烷取精餾塔頂回流罐111，部分回流，其余部分采出并送至正己烷第一預(yù)熱器301和正己烷第二預(yù)熱器302預(yù)熱到160°C后(可以預(yù)熱到120°C 20(TC范圍都適用)，送入白土吸附床303脫除烯烴等雜質(zhì)，白土吸附床的操作壓力比相應(yīng)操作溫度下苯的飽和蒸汽壓高200kPa。白土吸附床303的出料經(jīng)冷卻器冷卻后，送入正己烷產(chǎn)品儲(chǔ)罐。正己烷取精餾塔釜再沸器112為熱虹吸式。正己烷取精餾塔109塔釜得到的富苯萃取劑溶液，送入第一溶劑回收塔114進(jìn)行溶劑回收，塔頂蒸出苯和非芳烴混合物，經(jīng)第一溶劑回收塔冷凝器115和第一溶劑回收塔后冷器116冷凝后進(jìn)入第一溶劑回收塔回流罐117，部分回流，其余部分送入苯萃取精餾塔119進(jìn)一步分離；第一溶劑回收塔114采用真空操作，操作壓力為絕對(duì)壓力30kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)，第一溶劑回收塔后冷器116的不凝氣由第一溶劑回收塔真空泵133抽出；其中第一溶劑回收塔冷凝器115采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第一溶劑回收塔后冷器116采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)。第一溶劑回收塔114塔釜再沸器118為熱虹吸式。第一溶劑回收塔114塔釜回收萃取劑N-甲基-吡咯烷酮，大部分經(jīng)萃取劑冷卻器113冷卻后返回正己烷萃取精餾塔109循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行處理。來自第一溶劑回收塔回流罐117的苯和非芳烴混合物，從苯萃取精餾塔119的上部進(jìn)料，萃取劑N-甲基-吡咯烷酮由進(jìn)料板上方加入，萃取劑的加入量為苯萃取精餾塔119進(jìn)料量的5倍(可以為3倍飛倍范圍都適用)。在萃取劑的作用下，實(shí)現(xiàn)芳烴與非芳烴分離，非芳烴類雜質(zhì)由苯萃取精餾塔頂蒸出，經(jīng)苯萃取精餾塔冷凝器120冷凝后，送入苯萃取精餾塔回流罐121部分回流，其余部分作為產(chǎn)品采出。苯萃取精餾塔常壓操作，苯萃取精餾塔塔釜設(shè)置再沸器122。主要組成為 苯和萃取劑的混合物從塔釜采出，送入第二溶劑回收塔124進(jìn)行回收處理。來自苯萃取精餾塔119塔釜的苯和萃取劑的混合物送入第二溶劑回收塔124進(jìn)行分離，塔頂蒸汽經(jīng)第二溶劑回收塔冷凝器125和第二溶劑回收塔后冷器126冷凝后，進(jìn)入第二溶劑回收塔回流罐127，部分回流，其余部分采出。第二溶劑回收塔124采用真空操作，操作壓力為絕對(duì)壓力40kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)采出物料送至苯第一預(yù)熱器401和苯第二預(yù)熱器402預(yù)熱至160后(可以預(yù)熱到120n0(TC范圍都適用)，進(jìn)入白土吸附床403脫除烯烴等雜質(zhì)，白土吸附床的操作壓力比相應(yīng)操作溫度下苯的飽和蒸汽壓高200kPa(還可以高lOOkPa)。然后再經(jīng)苯第一預(yù)熱器401冷卻，并進(jìn)一步經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后得到高純正己烷產(chǎn)品，產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到GB3405-89，且苯質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.9%。第二溶劑回收塔冷凝器125采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第二溶劑回收塔后冷器126采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)。第二溶劑回收塔124采用真空操作，操作壓力為絕對(duì)壓力30kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)，第二溶劑回收塔后冷器126的不凝氣由第二溶劑回收塔真空泵134抽出。第二溶劑回收塔124塔釜設(shè)置再沸器128，塔釜物料為溶劑N-甲基-吡咯烷酮，大部分經(jīng)萃取劑冷卻器123冷卻后返回苯萃取精餾塔119循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行處理。循環(huán)使用的萃取劑，由于結(jié)焦等原因會(huì)使溶劑中含有固體顆粒雜質(zhì)，需要間歇或者連續(xù)脫除，從第一溶劑回收塔114和第二溶劑回收塔124塔釜，引出一股回收溶劑送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行再生處理，重組分雜質(zhì)由溶劑再生緩沖罐202底部排出，蒸發(fā)后的氣相經(jīng)再生溶劑冷凝器203和再生溶劑后冷器204冷凝后進(jìn)入再生溶劑罐205，并由此返回溶劑系統(tǒng)重新使用。溶劑再生蒸發(fā)器為降膜蒸發(fā)器，操作壓力為絕對(duì)壓力40kPa (可為20kPa飛OkPa范圍都適用)，再生溶劑后冷器204內(nèi)的不凝氣由溶劑再生真空泵206抽出。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品主要組成為2-甲基戊烷和3-甲基戊烷，2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于95%。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)除可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB16629-2008，中國石油化工集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH PRD0406-2011外，且能達(dá)到正己烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99%的要求。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的苯產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB3405-89。
權(quán)利要求
1.一種分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法；包括輕組分脫除單元、異己烷分離單元、正己烷萃取精餾單元、第一溶劑回收單元、苯萃取精餾單元、第二溶劑回收單元和溶劑再生單元；來自芳烴抽提裝置的抽余油、裂解汽油或者直餾汽油等混合烴類原料，首先脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)，然后分離出異己烷產(chǎn)品；其余物料經(jīng)過萃取精餾方法分離出正己烷產(chǎn)品；脫除正己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)分離后得到苯產(chǎn)品。
2.現(xiàn)權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征是由脫輕塔101、異己烷提純塔105、正己烷取精餾塔109、第一溶劑回收塔114、苯萃取精餾塔119和第二溶劑回收塔124以物料流向串聯(lián)組成；每個(gè)塔上部設(shè)置有冷凝器、冷凝器連接有回流罐，下部設(shè)置有再沸器；正己烷萃取精餾塔109塔頂回流罐111連接正己烷白土吸附床303 ;第二溶劑回收塔124塔頂回流罐127連接苯白土吸附床403 ;第一溶劑回收塔114和第二溶劑回收塔124塔釜連接溶劑再生蒸發(fā)器201。
3.用權(quán)利要求2的設(shè)備進(jìn)行分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，其特征是:來自界區(qū)外的混合烴原料經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器預(yù)熱后，自脫輕塔101上部進(jìn)料，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔冷凝器冷凝后，凝液進(jìn)入脫輕塔回流罐一部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從脫輕塔回流罐采出；脫輕塔101塔釜流股送入異己烷提純塔105進(jìn)行后續(xù)分離；異己烷提純塔105塔頂蒸汽經(jīng)異己烷提純塔冷凝器冷凝后進(jìn)入異己烷提純塔回流罐一部分回流，其余部分作為異己烷產(chǎn)品采出；異己烷提純塔105的塔釜采出物料從正己烷萃取精餾塔109中部進(jìn)料，萃取劑從進(jìn)料板上方進(jìn)料，正己烷萃取精餾塔109塔頂蒸汽經(jīng)正己烷萃取精餾塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入正己烷取精餾塔頂回流罐111，部分回流，其余部分送至白土吸附床303 ;正己烷取精餾塔109塔釜得到的富苯萃取劑溶液，送入第一溶劑回收塔114進(jìn)行溶劑回收，第一溶劑回收塔114塔釜回收萃取劑，大部分經(jīng)萃取劑冷卻器113冷卻后返回正己烷萃取精餾塔109循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行再處理，第一溶劑回收塔114頂蒸出苯和非芳烴混合物，經(jīng)第一溶劑回收塔冷凝器冷凝后進(jìn)入第一溶劑回收塔回流罐117，部分回流，其余部分送入苯萃取精餾塔119上部；由苯萃取精餾塔119塔頂蒸出的非芳烴類雜質(zhì)，經(jīng)苯萃取精餾塔冷凝器冷凝后，送入苯萃取精餾塔回流罐，部分回流，其余部分作為產(chǎn)品采出，苯萃取精餾塔塔釜物料采出，并送入第二溶劑回收塔124進(jìn)行回收處理；第二溶劑回收塔124塔頂蒸汽經(jīng)第二溶劑回收塔冷凝器冷凝后，進(jìn)入第二溶劑回收塔回流罐127，部分回流，其余部分送至白土吸附床403處理后得到高純正己烷產(chǎn)品；第二溶劑回收塔124塔釜大部分經(jīng)萃取劑冷卻器冷卻后返回苯萃取精餾塔119循環(huán)使用，少部分送入溶劑再生蒸發(fā)器201進(jìn)行處理。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所述的脫輕塔操作壓力為絕對(duì)壓力13(T300kPa ;異己烷提純塔、正己烷取精餾塔和苯萃取精餾塔操作壓力為常壓；第一溶劑回收塔和第二溶劑回收塔真空操作，該二塔的操作壓力均為絕對(duì)壓力2(T60kPa ;再生蒸發(fā)器201為降膜蒸發(fā)器，操作壓力為絕對(duì)壓力2(T60kPa ;白土吸附床內(nèi)填充顆粒白土，白土吸附床303的操作溫度為120°C 200°C，操作壓力比所選操作溫度下正己烷的飽和蒸汽壓高IOOlOOkPa ;白土吸附床403的操作溫度為120°C 200°C，操作壓力比所選操作溫度下苯的飽和壓力高100 200kPa。
5.按權(quán)利要求3所述的方 法，其特征是所述的正己烷萃取精餾塔和苯抽提精餾塔使用的萃取劑包括甘醇類、N-甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基亞砜或N-甲?；鶈徇环N或者幾種的復(fù)合萃取劑；兩個(gè)萃取塔使用的萃取劑可以選擇相同的萃取劑，也可以選擇不同的萃取劑，萃取劑的加入量為進(jìn)料量的3飛倍。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征是如果混合烴類原料中含有包括甲苯的重組分雜質(zhì)，在白土吸附床403后設(shè)置一個(gè)苯精制單元。
7.現(xiàn)權(quán)利要求6方法的設(shè)備，其特征是第二溶劑回收塔124后面連接一個(gè)苯精制塔129，苯精制塔129上面設(shè)置有冷凝器，苯精制塔129下面設(shè)置有再沸器；苯精制塔常壓操作。
8.用權(quán)利要求8的設(shè)備進(jìn)行分離正己烷、異己烷和苯產(chǎn)品的方法，其特征是:經(jīng)白土吸附床處理的苯流股需進(jìn)一步通過苯精制塔脫除包括甲苯的重組分雜質(zhì)后由苯精制塔側(cè)線采出苯產(chǎn)品。
9.按權(quán)利要求3或8所述的方法，其特征是第一溶劑回收塔114采用真空操作，第一溶劑回收塔冷凝器116的不凝氣由真空泵133抽出；其中第一溶劑回收塔冷凝器115采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第一溶劑回收塔冷凝器116采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)。
10.按權(quán)利要求3或8所述的方法，其特征是第二溶劑回收塔冷凝器125采用循環(huán)冷卻水做冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在37 47°C范圍內(nèi)；第二溶劑回收塔冷凝器126采用低溫冷卻水作冷卻介質(zhì)，出口溫度控制在2(T30°C范圍內(nèi)；第二溶劑回收塔124采用真空操作，第二溶劑回收塔冷凝器126的 不凝氣由真空泵134抽出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正己烷、異己烷和苯的分離方法及設(shè)備，包括輕組分脫除單元、異己烷分離單元、正己烷萃取精餾單元、第一溶劑回收單元、苯萃取精餾單元、第二溶劑回收單元和溶劑再生單元；來自芳烴抽提裝置的抽余油、裂解汽油或者直餾汽油等混合烴類原料，先脫除比2-甲基戊烷沸點(diǎn)低的雜質(zhì)，然后分離出異己烷產(chǎn)品；其余物料經(jīng)過萃取精餾方法分離出正己烷產(chǎn)品；脫除正己烷的物料，經(jīng)過分離后得到苯產(chǎn)品。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的異己烷產(chǎn)品主要組成為2-甲基戊烷和3-甲基戊烷，2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于95%；正己烷達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB16629-2008,且質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99%；苯產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB3405-89。
文檔編號(hào)C07C7/08GK103086823SQ20131005061
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者張敏華, 余英哲, 耿中峰, 馬靜, 李永輝, 董秀芹 申請(qǐng)人:天津大學(xué)