環(huán)己酮生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)己酮和環(huán)己醇分離節(jié)能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種環(huán)己酮生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)己酮和環(huán)己醇分離節(jié)能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)己酮是一種重要的有機(jī)化工原料。在我國(guó),65%的環(huán)己酮作為生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的原料,20%的環(huán)己酮作為生產(chǎn)己二酸的原料,其余的環(huán)己酮作為相關(guān)化工原料。另外,環(huán)己酮還是優(yōu)良的溶劑,可用作油漆硝化纖維、氯乙烯聚合物和共聚物的溶劑。隨著我國(guó)化纖工業(yè)的迅速發(fā)展,己內(nèi)酰胺、己二酸產(chǎn)量逐年增加,環(huán)己酮的需求量也日益?zhèn)樤?,開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。
[0003]目前,生產(chǎn)環(huán)己酮工藝主要有環(huán)己烷氧化法和環(huán)己烯水合法。環(huán)己烷氧化工藝是國(guó)內(nèi)外主流工藝,但環(huán)己烷法收率僅為75%_80%,存在副產(chǎn)廢棄物多,安全要求高等問(wèn)題;環(huán)己烯法綜合收率高、氫耗低:99.5%苯可轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,即環(huán)己酮和環(huán)己烷,且環(huán)己酮占到80%以上。環(huán)己烯法加氫反應(yīng)和水合反應(yīng)均在液相中進(jìn)行,能源消耗低,除蒸汽消耗和環(huán)己烷法接近外,耗脫鹽水、電、天然氣等動(dòng)力消耗均較環(huán)己烷法少。采用環(huán)己烯水合技術(shù)生產(chǎn)環(huán)己酮,是一種綠色經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)路線(xiàn),循環(huán)利用原料、節(jié)省資源和無(wú)污染的工藝,資源綜合利用率高、屬于綠色環(huán)保型項(xiàng)目,是清潔生產(chǎn)的典范,符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,具有極高的投資價(jià)值,它的建成將為企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn);用環(huán)己烯法先進(jìn)技術(shù)逐步替代傳統(tǒng)的環(huán)己烷法工藝路線(xiàn),使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)新機(jī)。
[0004]在環(huán)己烯法制環(huán)己酮時(shí),由于環(huán)己烯水合反應(yīng)生成環(huán)己醇轉(zhuǎn)化率低,一般不超過(guò)10%,這樣反應(yīng)產(chǎn)物中環(huán)己烯需要與環(huán)己醇進(jìn)行分離后再進(jìn)行水合反應(yīng),在現(xiàn)有技術(shù)中是將分離出的環(huán)己醇經(jīng)過(guò)氣化進(jìn)入環(huán)己醇脫氫反應(yīng)器,脫氫產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)酮塔與醇塔分離得到環(huán)己酮,醇塔分離的環(huán)己醇再進(jìn)入環(huán)己醇脫氫反應(yīng)器進(jìn)行脫氫。這種工藝流程蒸汽消耗高,因而對(duì)環(huán)己醇分離工藝進(jìn)行研究,開(kāi)發(fā)新的分離工藝,降低蒸汽消耗具有重大意義。
[0005]本實(shí)用新型對(duì)環(huán)己酮生產(chǎn)裝置中的環(huán)己酮與環(huán)己醇分離進(jìn)行熱能耦合,有效降低了環(huán)己醇與環(huán)己酮分離系統(tǒng)的用能負(fù)荷。在節(jié)能和經(jīng)濟(jì)上都很有意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種環(huán)己酮生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)己酮與環(huán)己醇分離裝置,降低能量消耗,以節(jié)約能源消耗量,降低裝置運(yùn)行成本費(fèi)用。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種環(huán)己酮生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)己酮和環(huán)己醇分離節(jié)能裝置,主要由環(huán)己醇塔1、環(huán)己酮塔2、環(huán)己醇塔回流罐3、環(huán)己酮塔真空系統(tǒng)4、環(huán)己醇塔放空冷凝器5、環(huán)己酮塔回流罐6、環(huán)己醇塔回流栗7、環(huán)己醇塔釜栗8、環(huán)己醇塔再沸器9、環(huán)己酮塔放空冷凝器10、環(huán)己酮塔頂冷凝器11、環(huán)己酮塔回流栗12、環(huán)己酮塔釜栗13、環(huán)己酮塔釜再沸器14、環(huán)己酮塔釜蒸汽再沸器15、環(huán)己醇脫氫蒸發(fā)器16組成;其特征在于:輕餾塔的環(huán)己醇與環(huán)己酮物料進(jìn)入環(huán)己酮塔2中部,環(huán)己酮塔頂部氣相管線(xiàn)與環(huán)己酮塔頂冷凝器11相連、環(huán)己酮塔頂冷凝器11液相管線(xiàn)與環(huán)己酮塔回流罐6連接、環(huán)己酮塔頂冷凝器11氣相管線(xiàn)與環(huán)己酮塔放空冷凝器10相連、環(huán)己酮塔放空冷凝器10氣相管線(xiàn)與環(huán)己酮塔真空系統(tǒng)4連接、環(huán)己酮塔放空冷凝器10氣相管線(xiàn)與環(huán)己酮塔回流罐6相連,環(huán)己酮塔回流罐6與環(huán)己酮塔回流栗12相連,環(huán)己酮塔回流栗12出口分別與環(huán)己酮塔上部相連和環(huán)己酮產(chǎn)品罐區(qū)相連,環(huán)己酮塔釜與環(huán)己酮塔再沸器14相連、環(huán)己酮塔塔釜蒸汽再沸器15與環(huán)己酮塔釜相連;環(huán)己酮塔與環(huán)己醇塔進(jìn)料栗13相連,環(huán)己酮塔釜栗13與環(huán)己醇塔1中部連接,環(huán)己醇塔頂部氣相管線(xiàn)與環(huán)己酮塔再沸器14相連、環(huán)己酮塔再沸器14與環(huán)己醇塔回流罐3相連、環(huán)己醇塔回流罐3氣相管線(xiàn)與環(huán)己醇塔放空冷凝器5相連、環(huán)己醇塔放空冷凝器5液相管線(xiàn)與環(huán)己醇塔回流罐3連接、環(huán)己醇塔回流罐3底部與環(huán)己醇塔回流栗7連接、環(huán)己醇塔回流栗7分別與環(huán)己醇塔1上部和環(huán)己醇脫氫蒸發(fā)器16連接,環(huán)己醇脫氫蒸發(fā)器16連接與環(huán)己醇脫氫反應(yīng)器相連,環(huán)己醇塔釜再沸器9與環(huán)己醇塔底部相連,環(huán)己醇塔釜栗8與環(huán)己醇塔釜相連。
[0008]本實(shí)用新型的環(huán)己酮和環(huán)己醇分離節(jié)能裝置還可以在環(huán)己醇塔放空冷凝器5后面接環(huán)己酮塔真空系統(tǒng)17。
[0009]本發(fā)明中環(huán)己醇塔有操作壓力為40-300 KPa,塔頂溫度125_250°C。
[0010]一種環(huán)己酮生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)己酮和環(huán)己醇分離節(jié)能工藝,從輕餾塔來(lái)的環(huán)己醇與環(huán)己酮物料進(jìn)入環(huán)己酮塔中部,環(huán)己酮采用減壓蒸餾,操作壓力為5KPa(絕壓),塔釜操作溫度為100°C左右;環(huán)己酮塔釜再沸器采用環(huán)己醇塔塔頂氣相冷凝熱作為其熱源,環(huán)己酮塔塔頂氣相經(jīng)環(huán)己酮塔頂冷凝器冷凝后,冷凝液進(jìn)入環(huán)己酮塔回流罐;不凝氣體在環(huán)己酮塔放空冷凝器用冷凍水進(jìn)行冷卻,環(huán)己酮塔放空冷凝器與真空系統(tǒng)相連;充分回收不凝氣所夾帶的物料后尾氣進(jìn)入火炬總管,回收的物料進(jìn)入環(huán)己酮塔回流罐;環(huán)己酮塔回流罐中的物料經(jīng)過(guò)環(huán)己酮塔回流栗大部分以回流形式返回環(huán)己酮塔,其余部分經(jīng)環(huán)己酮冷卻器冷卻后作為產(chǎn)品送往罐區(qū);環(huán)己酮塔釜液經(jīng)環(huán)己酮塔釜栗送至環(huán)己醇塔中部,環(huán)己醇塔采用微正壓蒸餾,操作壓力為110 KPa(絕壓),塔頂操作溫度為163°C左右;環(huán)己醇塔氣相進(jìn)入環(huán)己酮塔釜再沸器殼程,作為其熱源被冷凝,冷凝液進(jìn)入環(huán)己醇塔回流罐,環(huán)己醇塔不凝氣體放空冷凝器用循環(huán)水繼續(xù)進(jìn)行冷卻,充分回收所夾帶的環(huán)己醇后,尾氣進(jìn)入火炬總管,回收的環(huán)己醇也進(jìn)入環(huán)己醇塔回流罐,環(huán)己醇塔回流罐中的物料經(jīng)過(guò)環(huán)己醇塔回流栗大部分以回流形式返回環(huán)己醇塔,其余部分送往環(huán)己醇脫氫蒸發(fā)器,環(huán)己醇塔釜為環(huán)己醇的濃度小于30%的釜液,經(jīng)過(guò)環(huán)己醇塔釜栗,送至產(chǎn)品罐區(qū)。
[0011]在上述節(jié)能工藝中,還可以將環(huán)己醇塔操作改為真空精餾,環(huán)己醇塔操作壓力為40 KPa(絕壓),塔頂操作溫度為132°C左右;環(huán)己酮采用減壓蒸餾,操作壓力為5KPa(絕壓),塔釜操作溫度為100°C左右。
[0012]本實(shí)用新型將環(huán)己酮塔與環(huán)己醇塔有效組合,通過(guò)工藝參數(shù)的變化,實(shí)現(xiàn)了兩塔能量有效利用,將環(huán)己醇塔產(chǎn)生的氣相環(huán)己醇作為環(huán)己醇塔的熱源,這樣既減少了環(huán)己酮塔的蒸汽消耗,同時(shí)也降低了環(huán)己醇塔的冷卻水消耗。
[0013]在20萬(wàn)噸/年環(huán)己醇裝置,可以節(jié)省環(huán)己酮塔蒸汽再沸器熱負(fù)荷8000kw左右、環(huán)己醇脫氫蒸發(fā)器熱負(fù)荷2000kw左右、環(huán)己醇塔冷凝器負(fù)荷lOOOOkw左右。生產(chǎn)的環(huán)己酮產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到己內(nèi)酰胺生產(chǎn)的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1、環(huán)己醇精餾工藝環(huán)己酮與環(huán)己醇分離裝置;
[0015]圖2、原環(huán)己酮與環(huán)己醇分離裝置。
[0016]圖中:
[0017]1-環(huán)己醇塔、2-環(huán)己酮塔、3-環(huán)己醇塔回流罐、4-環(huán)己酮塔真空系統(tǒng)、5-環(huán)己醇塔放空冷凝器、6-環(huán)己酮塔回流罐、7-環(huán)己醇塔回流栗、8-環(huán)己醇塔釜栗、9-環(huán)己醇塔再沸器、10-環(huán)己酮塔放空冷凝器)、11_環(huán)己酮塔頂冷凝器、12-環(huán)己酮塔回流栗、13-環(huán)己酮塔釜栗、14-環(huán)己酮塔釜再沸器、15-環(huán)己酮塔釜蒸汽再沸器、16-環(huán)己醇脫氫蒸發(fā)器、17-環(huán)己醇塔真空系統(tǒng)、18-環(huán)己醇塔頂冷凝器、WCS-循環(huán)水、RCS-冷凍水、HS-高壓蒸汽、SCH-高壓