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一种环己烯法合成环己酮装置中的热集成节能工艺


技术摘要:
本发明公开了一种环己烯法合成环己酮装置中的热集成节能工艺,通过提高环己烷精制塔的操作压力使其塔顶物料蒸汽给环己醇分离塔的1#再沸器供热、环己醇精制塔的进料蒸发器产生的物料蒸汽给环己醇分离塔的3#再沸器供热、苯回收塔的塔釜萃取剂物料给脱苯塔的再沸器与进料  全部
背景技术:
环己烯法合成环己酮装置过程路线第一是以苯为原料,采用苯部分加氢生产环己 烯,副产环己烷;第二是环己烯水合生产环己醇;第三是环己醇脱氢生产环己酮。文中所述 脱苯塔也称为苯一塔,通过萃取精馏将苯与环己烯、环己烷分离;苯回收塔也称为苯二塔, 通过精馏将苯与萃取剂分离;脱环己烯塔也称为烯一塔,通过萃取精馏将环己烯与环己烷 分离;环己烯回收塔也称为烯二塔,通过精馏将环己烯与萃取剂分离;环己烷精制塔也称为 烷二塔,通过精馏将轻组分与环己烷分离;环己醇分离塔也称为醇一塔,通过精馏分离轻组 分、环己烯、环己醇;环己醇精制塔也称为醇二塔,经过精馏获得环己醇产品。 在各单元的产品精馏分离过程中不可避免会伴随有较大的能耗,且各塔的塔顶、 塔釜温度相差较大,无法利用双效、单塔热泵等常规热耦合方法,因此本发明从整个工艺流 程进行换热优化,合理利用系统热量,节省操作费用。
技术实现要素:
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为,本发明提供一种环己烯法合成环 己酮装置中的热集成节能工艺,该工艺方法为环己烯法合成环己酮装置中环己烯、环己醇 两个单元物料分离过程的换热网络优化方法,合成环己酮装置过程路线第一是以苯为原 料,采用苯部分加氢生产环己烯,副产环己烷;第二是环己烯水合生产环己醇;第三是环己 醇脱氢生产环己酮,且环己烯单元中的脱苯塔、苯回收塔、脱环己烯塔、环己烯回收塔、环己 烷精制塔共5台精馏塔、环己醇中的环己醇分离塔、环己醇精制塔2台精馏塔、精馏塔进料预 热器以及水合反应器进料预热器; 其中:所述环己烷精制塔与所述环己醇分离塔之间采用差压热耦合工艺进行热集成, 提高所述环己烷精制塔的操作压力,利用塔顶物料蒸汽去给所述环己醇分离塔1#再沸器供 热。 所述脱环己烯塔与所述环己醇分离塔之间采用热泵精馏工艺进行热集成,所述脱 环己烯塔的塔顶物料蒸汽经压缩机升压升温后去给环己醇分离塔2#再沸器供热。 保留所述环己醇精制塔的进料蒸发器与所述环己醇分离塔之间热集成,进料蒸发 器产生的环己醇物料蒸汽去给环己醇分离塔3#再沸器供热,此处设置是为了脱除环己醇精 制塔的进料中夹带的催化剂。 塔釜萃取剂1(自苯回收塔)依次给所述脱苯塔再沸器、所述脱苯塔进料预热器供 热后,再经循环水冷却至一定温度,进入脱苯塔。 塔釜萃取剂2(自环己烯回收塔)先给所述环己烷精制塔再沸器供热后,再送往水 合反应器进料预热器1~3#供热。 4 CN 111548243 A 说 明 书 2/5 页 优选的,所述脱苯塔处理物料主要是苯、环己烯、环己烷关键组分、轻组分杂质、重 组分杂质的混合物,通过加入萃取剂在塔内进行萃取精馏实现苯与环己烯、环己烷等组分 的分离,塔釜为苯与萃取剂的混合物,也可称为苯一塔;所述苯回收塔是处理苯与萃取剂的 混合物,通过精馏使苯与萃取剂分离,也称为苯二塔;所述脱环己烯塔是处理脱苯塔的塔顶 物料,即环己烯、环己烷、轻组分杂质与重组分杂质混合物,通过加入萃取剂在塔内进行萃 取精馏实现环己烯与环己烷等组分的分离,塔釜为环己烯与萃取剂混合物,也称为烯一塔; 所述环己烯回收塔是处理环己烯与萃取剂的混合物,通过精馏使环己烯与萃取剂分离,也 称为烯二塔;所述环己烷精制塔是处理经水洗与加氢反应后的脱环己烯塔塔顶物料,即甲 基环戊烷等轻组分与环己烷的混合物,通过精馏使轻组分脱除,塔釜得到环己烷产品,也称 为烷二塔;所述环己醇分离塔是处理轻组分、环己烯、环己醇、重组分的混合物料,塔釜得到 粗环己醇,也称为醇一塔;环己醇精制塔是处理环己醇分离塔的釜料,塔釜得到环己醇产 品,也称为醇二塔。 优选的,该方法还可将所述脱苯塔、所述环己烯回收塔的塔顶物料气通过压缩机 升压升温给系统供热。 优选的,所述环己烷精制塔自身也可使用热泵精馏工艺,即塔顶物料蒸汽经压缩 机压缩升压升温后给再沸器供热。 优选的,所述压缩机推荐采用无油螺杆压缩机,该压缩机操作稳定,维护简便。 优选的,提高所述环己烷精制塔的操作压力,使其塔顶物料蒸汽温度高于所述环 己醇分离塔的塔釜温度10℃以上,物料蒸汽给所述环己醇分离塔的1#再沸器供热后,同时 被冷凝,节省蒸汽和循环水的消耗。 优选的,所述苯回收塔的塔釜高温萃取剂依次给所述脱苯塔再沸器供热、所述脱 苯塔进料预热器供热,所述环己烯回收塔的塔釜高温萃取剂给所述环己烷精制塔再沸器供 热、水合反应器进料预热器。 优选的,环己醇分离塔的釜温约75~80℃,环己烷精制塔提压后操作压力范围为 0.1~0.2MPAG;环己烯分离塔的塔顶物料蒸汽经压缩机后的压力范围为0.1~0.2MPaG,压比 2.5~4;苯回收塔与环己烯回收塔的塔釜萃取剂温度范围为150~155℃。 与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于,通过环己烷精制塔与环己醇分 离塔的差压热耦合、环己烯回收塔与环己醇分离塔的热泵耦合,高温物料余热与环己烷精 制塔再沸器耦合,系统物料余热利用,优化换热网络,克服现有技术能量损耗大,不能对系 统的热量进行有效利用的缺点。既能节省大量能耗,又能控制指标,系统操作稳定,经济效 益显著。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领 域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图1  为本实施例提供的一种环己烯法合成环己酮装置中的环己醇分离塔再沸器 热源路线图。 5 CN 111548243 A 说 明 书 3/5 页 图2为本实施例提供的一种环己烯法合成环己酮装置中的萃取剂余热供热路线 图。 图3为本实施例提供的一种环己烯法合成环己酮装置中的环己烷精制塔热源路线 图。
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