环己醇精馏塔塔底液中环己醇的回收

魏新军, 魏菁华, 李佳珂, 刘国良

(1.平顶山市神马万里化工股份有限公司 , 河南 平顶山　467000 ； 2.郑州轻工业学院 , 河南 郑州　450000 ； 3.河南省化工研究所有限责任公司 , 河南 郑州　450052)

环己醇精馏塔塔底液中环己醇的回收

魏新军1, 魏菁华2, 李佳珂3, 刘国良1

(1.平顶山市神马万里化工股份有限公司 , 河南 平顶山467000 ； 2.郑州轻工业学院 , 河南 郑州450000 ； 3.河南省化工研究所有限责任公司 , 河南 郑州450052)

摘要：采用减压蒸馏加一段式分离精馏工艺,通过控制蒸馏釜内温度、分离塔塔顶温度和系统的真空度,对环己醇精馏塔塔底液中的环己醇进行回收。在料液经过分离精馏塔时,最大限度的分离出高沸物和二环己基醚,使流出液中环己醇含量达98%以上,环己醇回收率达到98%,且处理成本低、投资少、操作稳定、效率高,经济和社会效益显著。

关键词：环己醇 ； 二环己基醚 ； 减压蒸馏 ； 分离精馏 ； 高沸物

0前言

目前环己醇的工业化生产工艺通常采用环己烷氧化法和环己烯水合法,工艺过程中的精馏工段是将环己醇、环己烷、二环己基醚等混合物经分离,除去轻组分和重组分后,得到高纯度的环己醇。平顶山市神马万里化工股份有限公司的环己醇生产装置是成套引进国外的技术装备,随着尼龙产业的不断发展和尼龙66盐需求的增加,精己二酸的产能和产品质量都有大幅度的提升,相应地对作为己二酸生产原料的环己醇需求也日益增加,同时对环己醇的纯度也提出了更加严格的要求,从原有的99.5%提高到99.7%,由于环己醇精馏塔精度及负荷的增加,使塔底料液外排数量剧增,造成有了效成分环己醇的损失和浪费。目前环己醇产品售价1万元/t,但是为了避免塔底料液产生的二次污染,仅以0.2万元/t价格作为燃料出售,每年所造成的直接经济损失达数百万元。

1技术分析

环己醇精馏塔塔底料液含有环己烯、环己酮、环己醇和二环己基醚等组分,其中环己醇86%,高沸物3.835%,二环己基醚8.62%。若采用减压蒸馏技术,塔底料液中高沸物随着环己醇大量蒸出(约30%),直接影响到环己醇的纯度；若采用精馏工艺,塔精度要求过高,负荷太大,处理成本及投资太多,且塔底料液本身就来自精馏塔底,各组分已基本平衡,精馏分离难度很大；若采用萃取回收技术,工艺过程复杂,萃取剂价格太高且损失量大。

2工艺流程

工艺流程如图1所示。

3主要设备

蒸馏釜,2 000 L(搪玻璃)；精馏塔,20块塔板(不锈钢规整填料)；冷凝器,20 m2(碳钢)；环己醇接收釜,2 000 L(碳钢)；塔底液储罐,2 000 L(碳钢)；水环式真空泵,-95.6 kPa。

4工艺操作过程

图1　回收工艺流程图

将环己醇精馏塔塔底料液1 600 kg泵入蒸馏釜,以中压蒸汽逐渐加热至150～180 ℃,若温度低则料液气化不完全,温度高则料液气化过快,易产生曝沸；开启水环式真空泵,维持系统负压-86.38～-69.1 kPa,若负压太小则蒸馏速度慢,蒸馏釜温度就会升高,负压太大则高沸物不能完全凝结,造成夹带量增加；采用减压蒸馏加一段式分离精馏,控制塔顶温度85～96 ℃,若塔顶温度低则环己醇凝结量大,馏出量减少；塔顶温度高则重组分凝结慢,易产生夹带；环己醇气相经冷凝器冷却后,形成凝结液体,流入环己醇接收釜；待冷凝器中无液体流出时,打开放空阀使系统泄压,然后排出蒸馏釜底残液并储存。此时所得馏出液为1 392.96 kg,釜底残液207.04 kg,减压蒸馏加一段式分离精馏的收率为87.06%。馏出液中环己醇含量98.175%,二环己基醚含量0.815%,高沸物含量0.005%,塔底液环己醇总收率98.56%。

工艺特点：①蒸馏釜液温和分离精馏塔的温度随真空度大小而变化,两参数有相互可调性。②环己醇沸点168 ℃,高沸物和二环己基醚沸点大于220 ℃,两组分沸点温差50 ℃,釜温、塔温可由真空度大小来控制。③馏出液中环己醇的含量变化,由真空度和蒸馏釜内温度所决定,负压值大则高沸物夹带多,馏出液中环己醇的含量低,蒸馏釜内温度的高低也会影响到馏出液中环己醇的含量。

5实施效果

仪器名称：安捷伦6890气相色谱仪。环己醇精馏塔塔底料液处理前气相色谱图如图2所示。

图2　处理前气相色谱图

环己醇精馏塔塔底料液处理后气相色谱图如图3所示。

图3　处理后气相色谱图

峰序保留时间min峰宽min峰面积pA·s峰高pA浓度%物质名称17.1670.03881522.46973577.0773385.977环己醇215.5430.02998.078213.946860.472113-环己基-1-环己烯315.7780.02618.263385.056590.48291-环己基环己烯415.8390.02547.677114.869030.44863-环己基环己醇516.0520.030212.771686.433700.7464亚环己基环己烷616.3690.0252147.5646894.402258.6240二环己基醚716.4640.02934.251582.227960.2484二环己基醚相似物总量1711.07637694.0137397.01

表2　处理后气相色谱分析结果

从以上分析结果可以看出,处理前后环己醇精馏塔塔底料液中的环己醇含量由85.977%提高到98.175%,二环己基醚含量由8.624%减少到0.815%,高沸物含量也降至0.005%,环己醇的总回收率98.56%,各项操作参数完全达到设计要求,该工艺技术对环己醇精馏塔塔底料液中的环己醇回收是非常有效的。

6结论

神马万里公司5万t/a环己醇装置精馏塔塔底料液回收利用项目,环己醇的回收率在98%以上,每年可回收环己醇约400 t,不仅解决了由于环己醇产品纯度提高,使精馏塔塔底料液剧增所造成的损失,而且还能为企业带来很好的经济效益。该项目采用间歇式减压蒸馏和一段式精馏的工艺技术,具有工艺过程简捷、设备投资少、生产成本低、操作稳定等优点,完全符合企业现阶段的生产经营要求。

作者简介：魏新军(1972-),男,工程师,从事企业技改管理工作,电话：15136999318；通讯联系人：刘国良(1971-),男,教授级高工,硕导,化工工艺,电话：13938655192。

收稿日期：2015-04-08

中图分类号：TQ223.16

文献标识码：B

文章编号：1003-3467(2015)07-0041-03