專利名稱：正己烷、異己烷和苯萃取精餾熱耦合系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠降低正己烷、異己烷和苯分離裝置能耗的熱耦合方法，特別的涉及能夠降低正己烷、異己烷和苯萃取精餾熱耦合系統(tǒng)及方法。
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。正己燒產(chǎn)品的市場需求量大。工業(yè)生產(chǎn)正己烷的主要方法是:首先從直餾或抽余油中用精餾的方法或者鉬重整抽余油加氫的方法獲得粗正己烷，然后再經(jīng)過分子篩吸附、間歇共沸精餾、萃取精餾等方法制得高純度的正己烷。分子篩吸附法得到的產(chǎn)品純度高，但收率不高。共沸精餾法的收率聞，但得到的廣品純度不聞。萃取精懼法的廣品純度較聞，可達(dá)99%以上，同時具有較聞的收率，然而現(xiàn)有的萃取精 餾工藝需要大量的蒸汽用于加熱，同時需要大量的冷卻水用來冷卻物料，能耗高。因此開發(fā)新的工藝，有效降低精餾工段能耗，是降低正己烷、異己烷和苯分離裝置生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低正己烷、異己烷和苯分離裝置能耗的熱耦合方法。該工藝能夠減少生產(chǎn)過程中蒸汽和冷卻水的用量，大幅度降低精餾單元的能耗。根據(jù)本發(fā)明，正己烷、異己烷和苯分離的工藝如下: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，自脫輕塔上部進(jìn)料，塔頂蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后，凝液進(jìn)入回流罐一部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從回流罐采出；經(jīng)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；混合物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，萃取劑由進(jìn)料板上方加入，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；第二溶劑回收塔釜得到回收溶劑，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。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:—種正己烷、異己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦系統(tǒng)，由脫輕塔101、異己烷提純塔105、正己烷取精餾塔108、第一溶劑回收塔113、苯萃取精餾塔116和第二溶劑回收塔118組成；每個塔下部都設(shè)有再沸器；其特征是脫輕塔101前設(shè)有進(jìn)料預(yù)熱器103，第二溶劑回收塔118塔釜、脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器103、進(jìn)料預(yù)熱器104和苯萃取精餾塔116的依次相連接；異己烷提純塔105的塔釜設(shè)置有異己烷提純塔的再沸器107，第一溶劑回收塔113的塔釜、異己烷提純塔的再沸器107、正己烷取精餾塔的溶劑冷卻器115和正己烷取精餾塔108依次相連接；苯萃取精餾塔116前設(shè)置有進(jìn)料板式換熱器104，第一溶劑回收塔113的塔頂、進(jìn)料預(yù)熱器104和苯萃取精餾塔116依次相連接；正己烷取精餾塔108、正己烷第一板式換熱器109、正己烷第二板式換熱器110和正己烷白土吸附床111依次相連接，正己烷白土吸附床111與正己烷第一板式換熱器109相連接形成回路；第二溶劑回收塔118、粗苯第一板式換熱器119、粗苯第二板式換熱器120和粗苯白土吸附床121依次相連接，粗苯白土吸附床121與粗苯第一板式換熱器119相連接形成回路。本發(fā)明的異己烷、正己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦合方法，原料進(jìn)入脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器103的管程，第二溶劑回收塔118塔釜的釜液進(jìn)入脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器103的殼程，經(jīng)過換熱，原料進(jìn)入脫輕塔101，釜液繼續(xù)進(jìn)入苯萃取精餾塔的進(jìn)料板式換熱器104，對第一溶劑回收塔113的塔頂氣進(jìn)行加熱，換熱后，第二溶劑回收塔118塔釜的釜液流股和第一溶劑回收塔113的塔頂氣流股都進(jìn)入苯萃取精餾塔116 ;異己烷提純塔105具有兩個再沸器，采用列管式換熱器，其中，異己烷提純塔105的釜液經(jīng)異己烷塔再沸器107的殼程返回至異己烷塔105，第一溶劑回收塔113的釜液進(jìn)入異己烷塔再沸器107的管程，對異己烷提純塔105的釜液進(jìn)行加熱，換熱后經(jīng)正己烷取精餾塔的溶劑冷卻器115進(jìn)入至正己烷取精餾塔108 ;正己烷萃取精餾塔108的塔頂產(chǎn)品經(jīng)兩個板式換熱器后進(jìn)入正己烷白土吸附床；正己烷萃取精餾塔108的塔頂產(chǎn)品先被正己烷白土吸附床的出料進(jìn)行加熱，再被導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，兩次換熱后進(jìn)入正己烷白土吸附床；第二溶劑回收塔118的塔頂產(chǎn)品經(jīng)兩個板式換熱器后進(jìn)入粗苯白土吸附床，第二溶劑回收塔118的塔頂產(chǎn)品先被粗苯白土吸附床的出料進(jìn)行加熱，再被導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱， 兩次換熱后進(jìn)入粗苯白土吸附床。所述的板式換熱器采用全焊接板式換熱器。本發(fā)明中，第二溶劑回收塔的釜液分別與脫輕塔和苯萃取精餾塔的進(jìn)料進(jìn)行換熱，第一溶劑回收塔的釜液為異己烷塔再沸器的加熱介質(zhì)，正己烷萃取精餾塔和苯萃取精餾塔的塔頂產(chǎn)品經(jīng)兩個板式換熱器后進(jìn)入白土吸附床，板式換熱器采用全焊接板式換熱器，可實現(xiàn)全逆流操作，其中一個板式換熱器采用白土吸附床的出料作為加熱介質(zhì)，充分利用各流股熱量。不同的物料流股間進(jìn)行換熱，對該過程中各流股的熱量進(jìn)行充分利用，減少了異己烷、正己烷和苯萃取精餾過程中蒸汽和冷卻水的用量，降低了正己烷生產(chǎn)的成本，提高了市場競爭力。


圖1:異己烷、正己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦合方法流程示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的幾種連接作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。一種正己烷、異己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦系統(tǒng)，由脫輕塔101、異己烷提純塔105、正己烷取精餾塔108、第一溶劑回收塔113、苯萃取精餾塔116和第二溶劑回收塔118組成；每個塔下部都設(shè)有再沸器；其特征是脫輕塔101前設(shè)有進(jìn)料預(yù)熱器103，第二溶劑回收塔118塔釜、脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器103、進(jìn)料預(yù)熱器104和苯萃取精餾塔116的依次相連接；異己烷提純塔105的塔釜設(shè)置有異己烷提純塔的再沸器107，第一溶劑回收塔113的塔釜、異己烷提純塔的再沸器107、正己烷取精餾塔的溶劑冷卻器115和正己烷取精餾塔108依次相連接；苯萃取精餾塔116前設(shè)置有進(jìn)料板式換熱器104，第一溶劑回收塔113的塔頂、進(jìn)料預(yù)熱器104和苯萃取精餾塔116依次相連接；正己烷取精餾塔108、正己烷第一板式換熱器109、正己烷第二板式換熱器110和正己烷白土吸附床111依次相連接，正己烷白土吸附床111與正己烷第一板式換熱器109相連接形成回路；第二溶劑回收塔118、粗苯第一板式換熱器119、粗苯第二板式換熱器120和粗苯白土吸附床121依次相連接，粗苯白土吸附床121與粗苯第一板式換熱器119相連接形成回路。原料經(jīng)進(jìn)料預(yù)熱器103進(jìn)入脫輕塔101，進(jìn)料預(yù)熱器103的加熱介質(zhì)為第二溶劑回收塔120的釜液。第二溶劑回收塔118的釜液經(jīng)脫輕塔101的進(jìn)料預(yù)熱器103后進(jìn)入苯萃取精餾塔116的進(jìn)料預(yù)熱器104再次進(jìn)行熱耦合，對苯萃取精餾塔116的進(jìn)料進(jìn)行加熱。異己烷塔105采用兩個再沸器加熱的方式。其中再沸器106的加熱介質(zhì)為新鮮蒸氣，再沸器107的加熱介質(zhì)為第一溶劑回收塔113的釜液。第一溶劑回收塔113的釜液經(jīng)冷卻器107和冷卻器115后進(jìn)入正己烷萃取精餾塔108，第一溶劑回收塔113釜液的冷卻器107與異己烷塔再沸器107為同一設(shè)備。冷卻器115的冷卻介質(zhì)為循環(huán)水。正己烷萃取精餾塔108的塔頂產(chǎn)品經(jīng)正己烷第一預(yù)熱器109和正己烷第二預(yù)熱器110加熱后進(jìn)入正己烷白土吸附床111。正己烷第一預(yù)熱器109的熱流股來源為正己烷白土吸附床111的出料，正己烷第二預(yù)熱器110的熱流股來源為導(dǎo)熱油。正己烷第一預(yù)熱器109和正己烷第二預(yù)熱器110均為全焊接板式換熱器，可實現(xiàn)全逆流操作，充分回收熱量。
第二溶劑回收塔118的塔頂產(chǎn)品經(jīng)粗苯第一預(yù)熱器119和粗苯第二預(yù)熱器120加熱后進(jìn)入粗苯白土吸附床121。粗苯第一預(yù)熱器119的熱流股來源為粗苯白土吸附床121的出料，粗苯第二預(yù)熱器120的熱流股來源為導(dǎo)熱油。粗苯第一預(yù)熱器119和粗苯第二預(yù)熱器120均為全焊接板式換熱器，可實現(xiàn)全逆流操作，充分回收熱量。
權(quán)利要求
1.一種正己烷、異己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦系統(tǒng)，由脫輕塔(101)、異己烷提純塔(105)、正己烷取精餾塔(108)、第一溶劑回收塔(113)、苯萃取精餾塔(116)和第二溶劑回收塔(118)組成；每個塔下部都設(shè)有再沸器；其特征是脫輕塔(101)前設(shè)置有進(jìn)料預(yù)熱器(103)，第二溶劑回收塔(118)塔釜、脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器(103)、進(jìn)料預(yù)熱器(104)和苯萃取精餾塔(116)的依次相連接；異己烷提純塔(105)的塔釜設(shè)置有異己烷提純塔的再沸器(107)，第一溶劑回收塔(113)的塔釜、異己烷提純塔的再沸器(107)、正己烷取精餾塔的溶劑冷卻器(115)和正己烷取精餾塔(108)依次相連接；苯萃取精餾塔(116)前設(shè)置有進(jìn)料板式換熱器(104)，第一溶劑回收塔(113)的塔頂、進(jìn)料預(yù)熱器(104)和苯萃取精餾塔(116)依次相連接；正己烷取精餾塔(108)、正己烷第一板式換熱器(109)、正己烷第二板式換熱器(110)和正己烷白土吸附床(111)依次相連接，正己烷白土吸附床(111)與正己烷第一板式換熱器(109)相連接形成回路；第二溶劑回收塔(118)、粗苯第一板式換熱器(119)、粗苯第二板式換熱器(120 )和粗苯白土吸附床(121)依次相連接，粗苯白土吸附床(121)與粗苯第一板式換熱器(119)相連接形成回路。
2.如權(quán)利要求1所述的異己烷、正己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦合方法，其特征是原料進(jìn)入脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器(103)的管程，第二溶劑回收塔(118)塔釜的釜液進(jìn)入脫輕塔的進(jìn)料預(yù)熱器(103)的殼程，經(jīng)過換熱，原料進(jìn)入脫輕塔(101)，釜液繼續(xù)進(jìn)入苯萃取精餾塔的進(jìn)料板式換熱器(104)，對第一溶劑回收塔(113)的塔頂氣進(jìn)行加熱，換熱后，第二溶劑回收塔(118)塔釜的釜液流股和第一溶劑回收塔(113)的塔頂氣流股都進(jìn)入苯萃取精餾塔(116);異己烷提純塔(105)具有兩個再沸器，采用列管式換熱器，其中，異己烷提純塔(105)的釜液經(jīng)異己烷塔再沸器(107)的殼程返回至異己烷塔(105)，第一溶劑回收塔(113)的釜液進(jìn)入異己烷塔再沸器(107)的管程，對異己烷提純塔(105)的釜液進(jìn)行加熱，換熱后經(jīng)正己烷取精餾塔的溶劑冷卻器(I 15)進(jìn)入至正己烷取精餾塔(108);正己烷萃取精餾塔(108)的塔頂產(chǎn)品經(jīng)兩個板式換熱器后進(jìn)入正己烷白土吸附床；正己烷萃取精餾塔(108)的塔頂產(chǎn)品先被正己烷白土吸附床的出料進(jìn)行加熱，再被導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，兩次換熱后進(jìn)入正己烷白土吸附床；第二溶劑回收塔(118)的塔頂產(chǎn)品經(jīng)兩個板式換熱器后進(jìn)入粗苯白土吸附床，第二溶劑回收塔(118)的塔頂產(chǎn)品先被粗苯白土吸附床的出料進(jìn)行加熱，再被導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，兩次換熱后進(jìn)入粗苯白土吸附床。
3.如權(quán)利要求2所述的異己烷、正己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦合方法，其特征是板式換熱器采用全焊接板式換熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正己烷、異己烷和苯萃取精餾系統(tǒng)熱耦合方法，精餾塔由脫輕塔、異己烷塔、正己烷萃取精餾塔、第一溶劑回收塔、苯萃取精餾塔和第二溶劑回收塔組成。第二溶劑回收塔的釜液分別與脫輕塔和苯萃取精餾塔的進(jìn)料進(jìn)行換熱，第一溶劑回收塔的釜液為異己烷塔再沸器的加熱介質(zhì)，正己烷萃取精餾塔和苯萃取精餾塔的塔頂產(chǎn)品經(jīng)兩個板式換熱器后進(jìn)入白土吸附床，板式換熱器采用全焊接板式換熱器，可實現(xiàn)全逆流操作，其中一個板式換熱器采用白土吸附床的出料作為加熱介質(zhì)，充分利用各流股熱量。本發(fā)明可以大幅度降低精餾單元能耗，降低正己烷生產(chǎn)的成本，提高市場競爭力。
文檔編號C07C7/08GK103113179SQ20131005061
公開日2013年5月22日 申請日期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, 耿中峰, 馬靜, 余英哲, 李永輝, 董秀芹 申請人:天津大學(xué)