專利名稱：一種異己烷、正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)明涉及一種異己烷、正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。
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，同時苯含量越低越好，這兩項指標直接影響到食用油的質(zhì)量、出油率和能耗等。當正己烷用作丙烯聚合的溶劑時，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驗室進行科學(xué)研究，分析測試的重要有機溶劑之一。高純度、低苯含量的高端正己烷產(chǎn)品的市場需求量很大。異己烷主要成分是2-甲基-戊烷和3-甲基-戊烷，作為短側(cè)鏈烴類溶劑以其低沸點，窄餾程，氣化潛熱低以及不在污染空氣有害物質(zhì)之列等優(yōu)點在食用油工業(yè)中越來越受到青睞。作為食用油萃取劑，異己烷產(chǎn)品中的苯含量同樣有嚴格要求。己烷生產(chǎn)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相差很小，有的還會形成共沸，如3-甲基戊烷比正己烷沸點低5.4°C ;甲基環(huán)戊烷比正己烷沸點高3.10C ;正己烷和苯可以形成最低共沸物。該最低共沸物不僅可以導(dǎo)致正己烷產(chǎn)品中苯難于脫除，還會導(dǎo)致異己烷產(chǎn)品中苯難于脫除。由此可見，生產(chǎn)高純度正己烷、不含苯的異己烷僅靠普通精餾方法分離不可能實現(xiàn)。精餾和加氫相結(jié)合的工藝是目前生產(chǎn)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)相當成熟，其純度都在60°/Γ90%。然而，國內(nèi)當前正己烷的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)量都無法滿足工業(yè)市場的需求，高純度正己烷基本依靠進口。因此，改進正己烷生產(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，對于苯含量較低的情況尚適用，當苯含量較高時采用該方法不僅會造成能耗高，還會造成苯資源浪費。當原料中苯含量高時，將苯與正己烷分離后，并進一步精制成純度達到相關(guān)標準要求的苯產(chǎn)品經(jīng)濟性更好。本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種生產(chǎn)無苯異己烷和無苯正己烷的分離方法，同時生產(chǎn)聞純的苯廣品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種無苯異己烷和高純，無苯正己烷的分離方法，同時生產(chǎn)高純的苯產(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，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-甲基戊烷沸點低的雜質(zhì)，然后通過萃取精餾方法分離出不含苯的混合己烷?；旌霞和檫M一步分離為異己烷產(chǎn)品和正己烷產(chǎn)品。脫除混合己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)萃取精餾方法分離后得到苯產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種分離異己烷、正己烷和苯產(chǎn)品的方法；包括輕組分脫除單元、己烷萃取精餾單元、己烷分離單元、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-甲基戊烷沸點低的雜質(zhì)，然后通過萃取精餾方法分離出不含苯的混合己烷；混合己烷進一步分離為異己烷產(chǎn)品和正己烷產(chǎn)品；脫除混合己烷后的物料，再經(jīng)過萃取精餾方法分離后得到苯產(chǎn)品。實現(xiàn)本發(fā)明的分離異己烷、正己烷和苯產(chǎn)品的設(shè)備，由脫輕塔101、己烷萃取精餾塔105、己烷分離塔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；己烷分離塔109塔釜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。采用本發(fā)明的連接設(shè)備進行分離異己烷、正己烷和苯產(chǎn)品的方法，來自界區(qū)外的混合烴類原料經(jīng)進料預(yù)熱器預(yù)熱后，送入脫輕塔101，從脫輕塔101塔頂脫除比2-甲基戊烷沸點低的輕組分雜質(zhì)后，再送入己烷萃取精餾塔105進行分離，己烷萃取精餾塔105塔頂采出不含苯的混合己烷流股；己烷萃取精餾塔105塔釜采出溶劑、苯以及少量非芳烴的混合物流股；混合己烷流股送入己烷分離塔109進行分離，在己烷分離塔109塔頂采出流股作為異己烷產(chǎn)品送入貯罐，己 烷分離塔109塔釜采出的正己烷流股經(jīng)白土吸附床303處理后得到正己烷產(chǎn)品送入貯罐；己烷萃取精餾塔105釜物料送入第一溶劑回收塔114進行分離，在第一溶劑回收塔114塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回己烷取精餾塔105反復(fù)使用，其余部分送溶劑再生蒸發(fā)器201進行排雜；第一溶劑回收塔114塔頂?shù)玫奖胶头欠紵N雜質(zhì)的混合物，并送入苯萃取精餾塔119進行分離，從苯萃取精餾119塔頂脫除非芳烴雜質(zhì)，并作為溶劑油產(chǎn)品送入貯罐；苯萃取精餾119塔釜為苯和萃取劑的混合流股，送第二溶劑回收塔124進行分離，在第二溶劑回收塔124塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回苯萃取精餾塔119反復(fù)使用，其余部分送溶劑再生蒸發(fā)器201進行排雜；第二溶劑回收塔124塔頂采出的苯流股經(jīng)白土吸附床403處理后，經(jīng)冷卻后得苯產(chǎn)品。當混合烴類原料中不含甲苯等重組分時，不用苯精制單元即可獲得苯產(chǎn)品。具體為來自界區(qū)外的混合烴類原料經(jīng)進料預(yù)熱器預(yù)熱后，送入脫輕塔，從塔頂脫除比2-甲基戊烷沸點低的輕組分雜質(zhì)后，再送入己烷萃取精餾塔進行分離，塔頂采出不含苯的混合己烷流股。塔釜采出溶劑、苯以及少量非芳烴的混合物流股。混合己烷流股送入己烷分離塔進行分離，在己烷分離塔塔頂采出流股作為異己烷產(chǎn)品送入貯罐，塔釜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。己烷萃取精餾塔釜物料送入第一溶劑回收塔進行分離，在塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回己烷取精餾塔反復(fù)使用，少部分送溶劑再生單元進行脫重排雜；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行脫重排雜；塔頂采出的苯流股經(jīng)白土吸附床處理后，再經(jīng)冷卻得到苯產(chǎn)品送貯罐。所述的脫輕塔操作壓力為絕對壓力13(T300kPa;己烷萃取精餾塔、己烷分離塔、苯萃取精餾塔和苯精制塔操作壓力為常壓；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 20(TC，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。所述的異己烷、正己烷和苯產(chǎn)品分離方法的特征在于己烷萃取精餾塔和苯萃取精餾塔塔采用萃取精餾的方法，其余各塔為普通精餾方法。所述的己烷萃取精餾塔和苯萃取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、N-甲?；鶈徇蛘邽樯鲜鲋械囊环N或者幾種的復(fù)合萃取劑；兩個萃取精餾塔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料量的3 6倍。 第一溶劑回收塔和第二溶劑回收塔的塔釜采出溶劑循環(huán)使用。所述白土吸附床的特征為顆粒白土的填充床，其特征在于能夠脫除產(chǎn)品中微量的烯烴改善產(chǎn)品溴值和因溶劑分解產(chǎn)生的微量含氮化合物，并能夠改善產(chǎn)品色度，可采用的顆粒白土包括JH-Ol和NC-OI。所述溶劑再生單元的特征在于采用降膜蒸發(fā)器系統(tǒng)，被第一溶劑回收塔和第二溶劑回收塔所共用，真空操作，操作壓力為絕對壓力30kPa。所述的苯精制塔的特征在于能夠脫除苯中的甲苯等重組分雜質(zhì)，并具有一定的脫除輕組分雜質(zhì)的功能；其特征還在于可以根據(jù)原料中是否含有甲苯等重組分決定是否運行。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的異己烷產(chǎn)品2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總質(zhì)量分數(shù)不小于95%，苯含量小于lOOppm。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品各項指標除可以達到國家標準GB16629-2008，中國石油化工集團公司企業(yè)標準Q/SH PRD0406-2011外，且能達到正己烷質(zhì)量分數(shù)不小于99%的要求。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的苯產(chǎn)品達到國家標準GB3405-89。


圖1實施例1的異己烷、正己烷和苯分離的流程示意圖。圖2本發(fā)明的溶劑再生系統(tǒng)的流程示意圖。圖3本發(fā)明的正己烷白土吸附床流程示意圖。圖4本發(fā)明的苯吸附床流程示意圖。
圖5實施例2的異己烷、正己烷和苯分離的流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖f圖4對本發(fā)明作進一步說明:本發(fā)明的設(shè)備如下:由脫輕塔101、己烷萃取精餾塔105、己烷分離塔109、第一溶劑回收塔114、苯萃取精餾塔119、第二溶劑回收塔124，苯精制塔129串聯(lián)組成；每個塔上部設(shè)置有冷凝器、冷凝器連接有回流罐，下部設(shè)置有再沸器；己烷分離塔109塔釜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。實施例1根據(jù)本發(fā)明的一種異己烷、正己烷和苯的分離方法，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中不含甲苯等重組分時，分離過程與實施例一基本相同，首先脫除比2-甲基戊烷沸點低的雜質(zhì)，然后通過萃取精餾方法分離出不含苯的混合己烷?；旌霞和檫M一步分離為異己烷產(chǎn)品和正己烷產(chǎn)品。脫除混合己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)萃取精餾方法分離后得到苯產(chǎn)品。工藝流程主要包括如下單元:輕組分脫除單元、己烷萃取精餾單元、己烷分離單元、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)合附圖對上述各單元進行描述。來自界區(qū)外的混合烴原料經(jīng)進料預(yù)熱器預(yù)熱后，從脫輕塔101上部進料，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔冷凝器102冷凝后，凝液進入脫輕塔回流罐103 —部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從回流罐采出。脫輕塔釜設(shè)置再沸器104。該塔采用加壓操作以保證塔頂蒸汽能被循環(huán)冷卻水冷凝，操作壓力為絕對壓力160kPa (在130kPa 300kPa范圍都適用)。塔頂采出流股的組分主要為環(huán)戊烷，2，2-甲基丁烷等沸點比2-甲基戊烷低的輕質(zhì)烴類雜質(zhì)。脫輕塔101塔釜流股主要組成為異己烷、正己烷和苯，送入己烷萃取精餾塔105進行后續(xù)分離。來自脫輕塔釜的流股從己烷萃取精餾塔105中部進料，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)從進料板上方進料，萃取劑的加入量為進料量的6倍(在3倍飛倍范圍都適用)。萃取劑的作用增大了己烷與甲基環(huán)戊烷，己烷與苯的相對揮發(fā)度，從而己烷與苯的清晰切割得以實現(xiàn)。在萃取劑的作用下，物料在己烷萃取精餾塔105內(nèi)經(jīng)過多次氣化，多次冷凝后實現(xiàn)分離，塔頂蒸汽經(jīng)己烷取精餾塔冷凝器106冷凝后得到混合己烷，進入己烷取精餾塔回流罐107，一部分回流，其余部分送己烷分離塔109進一步分離。換熱器108為己烷萃取精餾塔釜再沸器，塔釜得到的富苯萃取劑溶液送入第一溶劑回收塔114進行溶劑回收?；旌霞和檫M入己烷分離塔109后，經(jīng)充分汽液傳熱傳質(zhì)后異己烷和正己烷實現(xiàn)分離，塔頂蒸汽經(jīng)己烷分離塔冷凝器110冷凝后，進入己烷分離塔回流罐111，一部分回流；其余部分作為異己烷產(chǎn)品采出，其中2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總濃度約為95%，苯含量低于lOOppm。換熱器112為己烷分 離塔109的塔釜再沸器。為塔釜采出的正己烷，質(zhì)量分數(shù)高于99.0%，其中苯含量小于lOOppm，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)熱至170°C后(在120°C 200°C范圍都適用)后，再經(jīng)白土吸附床303處理，可使正己烷產(chǎn)品各項指標可以達到國家標準GB16629-2008，中國石油化工集團公司企業(yè)標準Q/SHPRD0406-2011，且正己烷質(zhì)量分數(shù)不小于99%。富苯萃取劑溶液在第一溶劑回收塔114內(nèi)經(jīng)過汽液傳熱、傳質(zhì)后實現(xiàn)分離，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冷凝后進入第一溶劑回收塔回流罐117。該塔采用真空操作，操作壓力為絕對壓力30kPa (在20kPa飛OkPa范圍都適用)，第一溶劑回收塔后冷器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)。第一溶劑回收塔回流罐117內(nèi)物料一部分回流，其余送入苯萃取精餾塔119進一步分離。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冷卻后返回己烷萃取精餾塔107循環(huán)使用，少部分送201進行再生處理。換熱器118為第一溶劑回收塔114的塔釜再沸器。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)由進料板上方加入，萃取劑的加入量為苯萃取精餾塔119進料量的6倍(在3飛倍范圍都適用)。在萃取劑的作用下，芳烴與非芳烴實現(xiàn)分離，非芳烴類的蒸汽由苯萃取精餾塔冷凝器120冷凝后，進入苯萃取精餾塔回流罐121 —部分回流，其余部分作為溶劑油產(chǎn)品采出。換熱器122為苯萃取精餾塔119的塔釜再沸器，苯和萃取劑的混合物從塔釜采出，送入第二溶回收塔124進行回收處理。來自苯萃取精餾塔119塔釜的苯和萃取劑的混合物在第二溶劑回收塔124進行分離，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，進入第二溶劑回收塔回流罐127，部分回流，其余部分采出。采出部分的物料經(jīng)苯第一預(yù)熱器401和苯第二預(yù)熱器402預(yù)熱至170°C后(在120°C 200°C范圍內(nèi)都適用)后，送至白土吸附床403脫除烯烴等雜質(zhì)。來自白土吸附床403脫除烯烴后的物料，經(jīng)苯第一預(yù)熱器401與來自第二溶劑回收塔回流罐127的物料換熱后再，再經(jīng)進一步冷卻即可得到苯產(chǎn)品，產(chǎn)品指標可以達到GB3405-89，且苯質(zhì)量分數(shù)不小于99.9%。第二溶劑回收塔124塔采用真空操作，操作壓力為絕對壓力30kPa (在20kPa飛OkPa都適用)。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)。第二溶劑回收塔后冷器126的不凝氣由真空泵134抽出。第二溶劑回收塔124塔釜為溶劑N-甲基-吡咯烷酮，大部分經(jīng)萃取劑經(jīng)冷卻器123冷卻后返回苯萃取精餾塔循環(huán)使用，小部分送溶劑再生蒸發(fā)器201進行再生處理。循環(huán)使用的萃取劑，由于結(jié)焦會引起溶劑中含有固體顆粒雜質(zhì)，需要定期或者連續(xù)脫除，從第一溶劑回收塔114或第二溶劑回收塔124塔釜，間歇引出一股送入溶劑再生蒸發(fā)器201進行再生處理，蒸出的溶劑由再生溶劑冷凝器203和再生溶劑后冷器204冷凝后進入再生溶劑罐205，并由此返回溶劑系統(tǒng)重新使用。重組分雜質(zhì)由再生溶劑緩沖罐202底部排出。溶劑再生系統(tǒng)采用真空 操作，操作壓力為絕對壓力30kPa (在20kPa飛OkPa都適用)，再生溶劑后冷器204的不凝氣由真空泵206抽出。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的異己烷產(chǎn)品2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總質(zhì)量分數(shù)不小于95%，苯含量小于lOOppm。
采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品各項指標除可以達到國家標準GB16629-2008，中國石油化工集團公司企業(yè)標準Q/SH PRD0406-2011外，且能達到正己烷質(zhì)量分數(shù)不小于99%的要求。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的苯產(chǎn)品達到國家標準GB3405-89。實施例2根據(jù)本發(fā)明的一種異己烷、正己烷和苯的分離方法，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-甲基戊烷沸點低的雜質(zhì)，然后通過萃取精餾方法分離出不含苯的混合己烷。混合己烷進一步分離為異己烷產(chǎn)品和正己烷產(chǎn)品。脫除混合己烷后的物料，經(jīng)過后續(xù)萃取精餾方法分離后得到苯產(chǎn)品。本實施例與實施例一的不同之處在于，要采用苯精制單元獲得苯產(chǎn)品。工藝流程主要包括如下單元:輕組分脫除單元、己烷萃取精餾單元、己烷分離單元、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)合附圖對上述各單元進行描述。來自界區(qū)外的混合烴原料經(jīng)進料預(yù)熱器預(yù)熱后，從脫輕塔101上部進料，塔頂蒸汽經(jīng)脫輕塔冷凝器102冷凝后，凝液進入脫輕塔回流罐103 —部分回流，另一部分作為輕組分產(chǎn)品從回流罐采出。脫輕塔釜設(shè)置再沸器104。該塔采用加壓操作以保證塔頂蒸汽能被循環(huán)冷卻水冷凝，操作壓力為絕對壓力130kPa (在150kPa 300kPa都適用)。塔頂采出流股的組分主要為環(huán)戊烷，2，2-甲基丁烷等沸點比2-甲基戊烷低的輕質(zhì)烴類雜質(zhì)。脫輕塔101塔釜流股主要組成為異己烷、正己烷和苯，送入己烷萃取精餾塔105進行后續(xù)分離。來自脫輕塔釜的流股從己烷萃取精餾塔105中部進料，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)從進料板上方進料，萃取劑的加入量為進料量的4倍(還可 以是3倍飛倍)。萃取劑的作用增大了己烷與甲基環(huán)戊烷，己烷與苯的相對揮發(fā)度，從而己烷與苯的清晰切割得以實現(xiàn)。在萃取劑的作用下，物料在己烷萃取精餾塔105內(nèi)經(jīng)過多次氣化，多次冷凝后實現(xiàn)分離，塔頂蒸汽經(jīng)己烷萃取精餾塔冷凝器106冷凝后得到混合己烷，進入己烷取精餾塔回流罐107，一部分回流，其余部分采出送己烷分離塔109進一步分離。換熱器108為己烷萃取精餾塔釜再沸器，塔釜得到的富苯萃取劑溶液送入第一溶劑回收塔114進行溶劑回收?；旌霞和檫M入己烷分離塔109后，經(jīng)充分汽液傳熱傳質(zhì)后異己烷和正己烷實現(xiàn)分離，塔頂蒸汽經(jīng)己烷分離塔冷凝器110冷凝后，進入己烷分離塔回流罐111，一部分回流；其余部分作為異己烷產(chǎn)品采出，其中2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總濃度約為95%，苯含量低于IOOppm0換熱器112為己烷分離塔109的塔釜再沸器。為塔釜采出的正己烷，質(zhì)量分數(shù)高于99.0%，其中苯含量小于lOOppm，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)熱至150°C后(還可以是120°C 200°C)，再經(jīng)白土吸附床303處理，可使正己烷產(chǎn)品各項指標可以達到國家標準GB16629-2008，中國石油化工集團公司企業(yè)標準Q/SH PRD0406-2011,且正己燒質(zhì)量分數(shù)不小于99%。富苯萃取劑溶液在第一溶劑回收塔114內(nèi)經(jīng)過汽液傳熱、傳質(zhì)后實現(xiàn)分離，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冷凝后進入第一溶劑回收塔回流罐117。該塔采用真空操作，操作壓力為絕對壓力30kPa (在20kPa飛OkPa范圍都適用)，第一溶劑回收塔后冷器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)。第一溶劑回收塔回流罐117內(nèi)物料一部分回流，其余送入苯萃取精餾塔119進一步分離。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冷卻后返回己烷萃取精餾塔107循環(huán)使用，少部分送201進行再生處理。換熱器118為第一溶劑回收塔114的塔釜再沸器。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)由進料板上方加入，萃取劑的加入量為苯萃取精餾塔119進料量的5倍(在3飛倍范圍都適用)。在萃取劑的作用下，芳烴與非芳烴實現(xiàn)分離，非芳烴類的蒸汽由苯萃取精餾塔冷凝器120冷凝后，進入苯萃取精餾塔回流罐121 —部分回流，其余部分作為溶劑油產(chǎn)品采出。換熱器122為苯萃取精餾塔119的塔釜再沸器，苯和萃取劑的混合物從塔釜采出，送入第二溶回收塔124進行回收處理。來自苯萃取精餾塔119塔釜的苯和萃取劑的混合物在第二溶劑回收塔124進行分離，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，進入第二溶劑回收塔回流罐127，部分回流，其余部分采出。采出部分的物料經(jīng)苯第一預(yù)熱器401和苯第二預(yù)熱器402預(yù)熱至150°C后(還可以是120°C 20(rC )，送至白土吸附床403脫除烯烴等雜質(zhì)，再送至苯精制塔129進一步精制。第二溶劑回收塔124塔采用真空操作，操作壓力為絕對壓力30kPa (還可以是在20kPa飛OkPa范圍都適用)。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)。第二溶劑回收塔后冷器126的不凝氣由真空泵134抽出。第二溶劑回收塔124塔釜為溶劑N-甲基-吡咯烷酮，大部分經(jīng)萃取劑經(jīng)冷卻器123冷卻后返回苯萃取精餾塔循環(huán)使用，小部分送溶劑再生蒸發(fā)器201進行再生處理。來自白土吸附床403的物料，經(jīng)苯第一預(yù)熱器401與來自第二溶劑回收塔回流罐127的物料換熱后，送入苯精制塔129進行分離。苯精制塔129塔頂蒸汽經(jīng)苯精制塔冷凝器130冷凝后，進入苯精制塔回流罐131，大部分回流，間歇采出輕組分雜質(zhì)。苯產(chǎn)品通過苯精制塔129的上部側(cè)線采出，苯產(chǎn)品指標可以達到GB3405-89，且苯質(zhì)量分數(shù)不小于99.9%。循環(huán)使用的萃取劑，由于結(jié)焦會引起溶劑中含有固體顆粒雜質(zhì)，需要定期或者連續(xù)脫除，從第一溶劑回收塔114或第二溶劑回收塔124塔釜，間歇引出一股送入溶劑再生蒸發(fā)器201進行再生處理，蒸出的溶劑由再生溶劑冷凝器203和再生溶劑后冷器204冷凝后進入再生溶劑罐205，并由此返回溶劑系統(tǒng)重新使用。重組分雜質(zhì)由再生溶劑緩沖罐202底部排出。溶劑再生系統(tǒng)采用真空操作，操作壓力為絕對壓力30kPa(在20kPa飛OkPa范圍都適用)，再生溶劑后冷器204的不凝氣由真空泵206抽出。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的異己烷產(chǎn)品2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總質(zhì)量分數(shù)不小于95%，苯含量小于lOOppm。采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的正己烷產(chǎn)品各項指標除可以達到國家標準GB16629-2008，中國石油化工集團公司企業(yè)標準Q/SH PRD0406-2011外，且能達到正己烷質(zhì)量分數(shù)不小于99%的要求。
采 用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的苯產(chǎn)品達到國家標準GB3405-89。
權(quán)利要求
1.一種分離異己烷、正己烷和苯產(chǎn)品的方法:其特征是包括輕組分脫除單元、己烷萃取精餾單元、己烷分離單元、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-甲基戊烷沸點低的雜質(zhì)，然后通過萃取精餾方法分離出不含苯的混合己烷；混合己烷進一步分離為異己烷產(chǎn)品和正己烷產(chǎn)品；脫除混合己烷后的物料，再經(jīng)過萃取精餾方法分離后得到苯產(chǎn)品。
2.實現(xiàn)權(quán)利要求2方法的設(shè)備，其特征是由脫輕塔(101)、己烷萃取精餾塔(105)、己烷分離塔(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；己烷分離塔(109 )塔釜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.采用如權(quán)利要求2的設(shè)備進行分離異己烷、正己烷和苯產(chǎn)品的方法，其特征是來自界區(qū)外的混合烴類原料經(jīng)進料預(yù)熱器預(yù)熱后，送入脫輕塔(101)，從脫輕塔(101)塔頂脫除比2-甲基戊烷沸點低的輕組分雜質(zhì)后，再送入己烷萃取精餾塔(105)進行分離，己烷萃取精餾塔(105)塔頂采出不含苯的混合己烷流股；己烷萃取精餾塔(105)塔釜采出溶劑、苯以及少量非芳烴的混合物流股；混 合己烷流股送入己烷分離塔(109)進行分離，在己烷分離塔(109)塔頂采出流股作為異己烷產(chǎn)品送入貯罐，己烷分離塔(109)塔釜采出的正己烷流股經(jīng)白土吸附床(303)處理后得到正己烷產(chǎn)品送入貯罐；己烷萃取精餾塔(105)釜物料送入第一溶劑回收塔(114)進行分離，在第一溶劑回收塔(114)塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回己烷取精餾塔(105 )反復(fù)使用，其余部分送溶劑再生蒸發(fā)器(201)進行排雜；第一溶劑回收塔(114)塔頂?shù)玫奖胶头欠紵N雜質(zhì)的混合物，并送入苯萃取精餾塔(119)進行分離，從苯萃取精餾(119)塔頂脫除非芳烴雜質(zhì)，并作為溶劑油產(chǎn)品送入貯罐；苯萃取精餾(119)塔釜為苯和萃取劑的混合流股，送第二溶劑回收塔(124)進行分離，在第二溶劑回收塔(124)塔釜得到回收溶劑，大部分經(jīng)降溫后返回苯萃取精餾塔(119)反復(fù)使用，其余部分送溶劑再生蒸發(fā)器(201)進行排雜；第二溶劑回收塔(124)塔頂采出的苯流股經(jīng)白土吸附床(403)處理后，經(jīng)冷卻后得苯產(chǎn)品。
4.如權(quán)利要求3的方法，其特征是脫輕塔操作壓力為絕對壓力13(T300kPa;己烷萃取精餾塔、己烷分離塔、苯萃取精餾塔和苯精制塔操作壓力為常壓；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 20(TC，操作壓力比所選操作溫度下苯的飽和壓力高100 200kPa。
5.如權(quán)利要求3的方法，其特征是己烷萃取精餾塔和苯萃取精餾塔可采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、N-甲?；鶈徇蛘邽樯鲜鲋械囊环N或者幾種的復(fù)合萃取劑；苯抽提精餾塔所采用的萃取劑與正己烷萃取精餾塔相同或不同。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征是塔萃取劑由進料板上方加入，加入量為己烷塔進料質(zhì)量的3飛倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種異己烷、正己烷和苯的分離方法及設(shè)備，采用精餾和萃取精餾相結(jié)合的方法。包括輕組分脫除單元、己烷萃取精餾單元、己烷分離單元、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-甲基戊烷沸點低的雜質(zhì)，然后通過萃取精餾方法分離出不含苯的混合己烷；混合己烷進一步分離為異己烷產(chǎn)品和正己烷產(chǎn)品；脫除混合己烷后的物料，再經(jīng)過萃取精餾方法分離后得到苯產(chǎn)品。異己烷產(chǎn)品2-甲基戊烷和3-甲基戊烷總質(zhì)量分數(shù)不小于95%，苯含量小于100ppm。正己烷產(chǎn)品達到國家標準GB16629-2008,且質(zhì)量分數(shù)不小于99%。
文檔編號C07C7/04GK103073383SQ20131005061
公開日2013年5月1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, 余英哲, 耿中峰, 馬靜, 李永輝, 董秀芹 申請人:天津大學(xué)