環己醇精餾塔塔底液中環己醇的回收

魏新軍, 魏菁華, 李佳珂, 劉國良

(1.平頂山市神馬萬里化工股份有限公司 , 河南 平頂山　467000 ； 2.鄭州輕工業學院 , 河南 鄭州　450000 ； 3.河南省化工研究所有限責任公司 , 河南 鄭州　450052)

環己醇精餾塔塔底液中環己醇的回收

魏新軍1, 魏菁華2, 李佳珂3, 劉國良1

(1.平頂山市神馬萬里化工股份有限公司 , 河南 平頂山467000 ； 2.鄭州輕工業學院 , 河南 鄭州450000 ； 3.河南省化工研究所有限責任公司 , 河南 鄭州450052)

摘要：采用減壓蒸餾加一段式分離精餾工藝,通過控制蒸餾釜內溫度、分離塔塔頂溫度和系統的真空度,對環己醇精餾塔塔底液中的環己醇進行回收。在料液經過分離精餾塔時,最大限度的分離出高沸物和二環己基醚,使流出液中環己醇含量達98%以上,環己醇回收率達到98%,且處理成本低、投資少、操作穩定、效率高,經濟和社會效益顯著。

關鍵詞：環己醇 ； 二環己基醚 ； 減壓蒸餾 ； 分離精餾 ； 高沸物

0前言

目前環己醇的工業化生產工藝通常采用環己烷氧化法和環己烯水合法,工藝過程中的精餾工段是將環己醇、環己烷、二環己基醚等混合物經分離,除去輕組分和重組分后,得到高純度的環己醇。平頂山市神馬萬里化工股份有限公司的環己醇生產裝置是成套引進國外的技術裝備,隨著尼龍產業的不斷發展和尼龍66鹽需求的增加,精己二酸的產能和產品質量都有大幅度的提升,相應地對作為己二酸生產原料的環己醇需求也日益增加,同時對環己醇的純度也提出了更加嚴格的要求,從原有的99.5%提高到99.7%,由于環己醇精餾塔精度及負荷的增加,使塔底料液外排數量劇增,造成有了效成分環己醇的損失和浪費。目前環己醇產品售價1萬元/t,但是為了避免塔底料液產生的二次污染,僅以0.2萬元/t價格作為燃料出售,每年所造成的直接經濟損失達數百萬元。

1技術分析

環己醇精餾塔塔底料液含有環己烯、環己酮、環己醇和二環己基醚等組分,其中環己醇86%,高沸物3.835%,二環己基醚8.62%。若采用減壓蒸餾技術,塔底料液中高沸物隨著環己醇大量蒸出(約30%),直接影響到環己醇的純度；若采用精餾工藝,塔精度要求過高,負荷太大,處理成本及投資太多,且塔底料液本身就來自精餾塔底,各組分已基本平衡,精餾分離難度很大；若采用萃取回收技術,工藝過程復雜,萃取劑價格太高且損失量大。

2工藝流程

工藝流程如圖1所示。

3主要設備

蒸餾釜,2 000 L(搪玻璃)；精餾塔,20塊塔板(不銹鋼規整填料)；冷凝器,20 m2(碳鋼)；環己醇接收釜,2 000 L(碳鋼)；塔底液儲罐,2 000 L(碳鋼)；水環式真空泵,-95.6 kPa。

4工藝操作過程

圖1　回收工藝流程圖

將環己醇精餾塔塔底料液1 600 kg泵入蒸餾釜,以中壓蒸汽逐漸加熱至150～180 ℃,若溫度低則料液氣化不完全,溫度高則料液氣化過快,易產生曝沸；開啟水環式真空泵,維持系統負壓-86.38～-69.1 kPa,若負壓太小則蒸餾速度慢,蒸餾釜溫度就會升高,負壓太大則高沸物不能完全凝結,造成夾帶量增加；采用減壓蒸餾加一段式分離精餾,控制塔頂溫度85～96 ℃,若塔頂溫度低則環己醇凝結量大,餾出量減少；塔頂溫度高則重組分凝結慢,易產生夾帶；環己醇氣相經冷凝器冷卻后,形成凝結液體,流入環己醇接收釜；待冷凝器中無液體流出時,打開放空閥使系統泄壓,然后排出蒸餾釜底殘液并儲存。此時所得餾出液為1 392.96 kg,釜底殘液207.04 kg,減壓蒸餾加一段式分離精餾的收率為87.06%。餾出液中環己醇含量98.175%,二環己基醚含量0.815%,高沸物含量0.005%,塔底液環己醇總收率98.56%。

工藝特點：①蒸餾釜液溫和分離精餾塔的溫度隨真空度大小而變化,兩參數有相互可調性。②環己醇沸點168 ℃,高沸物和二環己基醚沸點大于220 ℃,兩組分沸點溫差50 ℃,釜溫、塔溫可由真空度大小來控制。③餾出液中環己醇的含量變化,由真空度和蒸餾釜內溫度所決定,負壓值大則高沸物夾帶多,餾出液中環己醇的含量低,蒸餾釜內溫度的高低也會影響到餾出液中環己醇的含量。

5實施效果

儀器名稱：安捷倫6890氣相色譜儀。環己醇精餾塔塔底料液處理前氣相色譜圖如圖2所示。

圖2　處理前氣相色譜圖

環己醇精餾塔塔底料液處理后氣相色譜圖如圖3所示。

圖3　處理后氣相色譜圖

峰序保留時間min峰寬min峰面積pA·s峰高pA濃度%物質名稱17.1670.03881522.46973577.0773385.977環己醇215.5430.02998.078213.946860.472113-環己基-1-環己烯315.7780.02618.263385.056590.48291-環己基環己烯415.8390.02547.677114.869030.44863-環己基環己醇516.0520.030212.771686.433700.7464亞環己基環己烷616.3690.0252147.5646894.402258.6240二環己基醚716.4640.02934.251582.227960.2484二環己基醚相似物總量1711.07637694.0137397.01

表2　處理后氣相色譜分析結果

從以上分析結果可以看出,處理前后環己醇精餾塔塔底料液中的環己醇含量由85.977%提高到98.175%,二環己基醚含量由8.624%減少到0.815%,高沸物含量也降至0.005%,環己醇的總回收率98.56%,各項操作參數完全達到設計要求,該工藝技術對環己醇精餾塔塔底料液中的環己醇回收是非常有效的。

6結論

神馬萬里公司5萬t/a環己醇裝置精餾塔塔底料液回收利用項目,環己醇的回收率在98%以上,每年可回收環己醇約400 t,不僅解決了由于環己醇產品純度提高,使精餾塔塔底料液劇增所造成的損失,而且還能為企業帶來很好的經濟效益。該項目采用間歇式減壓蒸餾和一段式精餾的工藝技術,具有工藝過程簡捷、設備投資少、生產成本低、操作穩定等優點,完全符合企業現階段的生產經營要求。

作者簡介：魏新軍(1972-),男,工程師,從事企業技改管理工作,電話：15136999318；通訊聯系人：劉國良(1971-),男,教授級高工,碩導,化工工藝,電話：13938655192。

收稿日期：2015-04-08

中圖分類號：TQ223.16

文獻標識碼：B

文章編號：1003-3467(2015)07-0041-03