环己酮精制及环己醇回收利用方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了环己酮精制及环己醇回收利用方法和系统，特点是步骤如下：将醇酮混合物送入脱轻塔进行脱除轻组分，塔底采出的物料送入环己酮产品塔，塔顶采出高纯环己酮产品，塔底采出主要含有环己醇的粗产物，然后送入环己醇回收塔，塔顶采出环己醇；采出的环己醇与适量的水混合后经加热送入环己醇脱氢反应器进行脱氢反应，得到含有环己醇、环己酮和水的混合产物，脱氢产物经两级冷却后气液分离，气相和液相送入脱水塔脱水处理，塔顶脱除的含油废水送往环己烷萃取塔，得到的上层油相送入醇酮回收塔，醇酮回收塔塔底得到含环己酮和环己醇的油相送回脱水塔回收利用，优点是产品环己酮纯度高，环己醇高效高收率转化成环己酮，且系统能量集成度高，能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环己酮精制及环己醇回收利用方法和系统，尤其涉及一种处理苯酚加氢生产环己酮的加氢反应产物的环己酮精制和环己醇回收利用方法和系统，也可用于环己醇为原料通过脱氢生产环己酮的精制和环己醇回收利用过程。
技术介绍
环己酮是一种重要的精细化学品，主要用于生产己内酰胺和己二酸，这两种产品分别是尼龙-6和尼龙-66的前体。除了用于制备酰胺类产品，环己酮还被用作有机溶剂和制备精细化学品。环己酮的工业制备法一般有三种：环己烷氧化法、环己烯水合法和苯酚加氢法。在这些环己酮的工业制法中，环己烷氧化法曾经是主要的生产方法。其缺点是环己烷的转化率很低，需要循环蒸馏再进入反应，使得整个体系能耗较高，且过程中通入空气形成爆炸性混合物，危险性高。环己烯水合法是环保的环己酮工艺路线，其缺点是工艺流程复杂、产品环己酮杂质组分多，难以用于生产高端产品。苯酚加氢法以其环己酮质量好，流程简便，能耗低而备受重视。但是苯酚加氢生产环己酮的粗产物中含有环己酮、环己醇、未反应的苯酚以及少量的轻重杂质，而且由于环己酮的反应活性较高，苯酚加氢很难高选择性地停留在环己酮，而形成过度加氢产物环己醇。因此，要获得纯度很高的环己酮并高效回收且利用副产的环己醇是技术的关键，同时，整个生产过程如何有效进行热量集成，降低能耗也是降低生产成本的关键。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能分离得到纯度99.95wt%以上的环己酮，同时有效回收并利用环己醇、热量集成利用率高的环己酮精制及环己醇回收利用方法和系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种环己酮精制及环己醇回收利用方法，具体包括以下步骤：（1）将含有环己酮、环己醇、轻组分和重组分的醇酮混合物料送入脱轻塔，将脱轻塔理论塔板数控制为30-70块，塔顶压力控制为40-65kpa，回流比控制为100-1000，脱轻塔的塔顶采出环己酮含量低于20wt%的轻杂质组分，塔底采出轻组分含量低于50ppm的物料；（2）将步骤（1）得到的轻组分含量低于50ppm的物料送入环己酮产品塔，将环己酮产品塔的理论塔板数控制为30-70块，塔顶压力控制为3-50kpa，回流比控制为1-5，环己酮产品塔的塔顶采出纯度大于99.95 wt% 的环己酮，塔底采出环己酮含量为5-15wt%的环己醇粗产物；（3）将步骤（2）得到的环己醇粗产物送入环己醇回收塔，将环己醇回收塔的理论塔板数控制为30-60块，塔顶压力控制为4-40kpa，回流比控制为0.7-2.6，环己醇回收塔的塔顶采出纯度大于98 wt%的环己醇产物，塔底采出重组分；（4）将步骤（3）得到的环己醇产物与适量的水混合，经预热器、汽化器和过热器后控制温度为230-250℃，再送入环己醇脱氢反应器，在环己醇脱氢反应器中，控制反应温度为240-280℃，反应压力为110-200kpa，进行环己醇脱氢反应，环己醇脱氢反应器的底部出口得到含有环己醇、环己酮、少量轻重杂质和水的脱氢反应混合产物；（5）将步骤（4）得到的脱氢反应混合产物依次送入过热器和预热器冷却并回收热量，脱氢反应混合产物由气相转变成气液相混合物，然后送入气液分离罐进行气液分离得到气相和液相，回收的热量用于加热环己醇脱氢反应器进料；（6）将步骤（5）得到的气相送入脱水塔上部，将步骤（5）得到的液相送入脱水塔下部，将脱水塔的理论塔板数控制为2-15，塔顶压力控制为105-150kpa，脱水塔的塔顶以气相形式采出水、少量油和不凝气，塔底采出水含量低于10ppm的主要含环己酮和环己醇的油相，将含环己酮和环己醇的油相送回步骤（1）的脱轻塔进行处理；（7）将步骤（6）脱水塔的塔顶采出的气相送入循环水冷凝器冷却至50℃，冷凝部分水和油，不凝气送入压缩机升压到0.2-1.0MPaG，然后经低温水冷却至15℃，冷凝的液体与经循环水冷却器冷凝的液体一同送入油水分离器，油水分相后的油相送回脱水塔塔顶回流，油水分相后的水相送入废水收集罐，经泵提压后送往环己烷萃取塔，将环己烷萃取塔的理论塔板数控制为2-15块，塔顶压力控制为105-250kpa，用环己烷萃取水中的环己醇和环己酮，萃取后得到主要含环己烷、环己醇和环己酮的上层油相和以水为主的下层水相；（8）将步骤（7）得到的上层油相送入醇酮回收塔，将醇酮回收塔的理论塔板数控制为32-50块，塔顶压力控制为100-200kpa，回流比控制为0.2-1.5，塔顶得到环己烷，将环己烷送回环己烷萃取塔循环利用，塔底得到含环己酮和环己醇的油相，将油相送回步骤（6）的脱水塔进行循环处理。步骤（4）所述的环己醇脱氢反应器进料中水含量为0.2-4wt%。脱氢反应器进料中合适的水含量有效降低了反应过程的结焦，延长了反应器运行寿命，并提高了目标产物环己酮收率。步骤（4）所述的环己醇脱氢反应器为列管式固定床反应器，环己醇脱氢反应器内装填Al2O3为载体的Cu-Si催化剂。步骤（4）所述的环己醇脱氢反应器的加热介质为导热油，上油温度为280-310℃，回油温度为260-280℃，用环己醇脱氢反应器出口的高温物流对环己醇脱氢反应器进料升温和过热。步骤（7）中将环己烷萃取塔的塔底采出的萃取废水一部分送入环己醇脱氢反应器循环利用，剩余部分萃取废水送去后处理工序。上述各塔的优选操作如下：所述脱轻塔的理论塔板数为50-60块，塔顶压力为50-60kpa，回流比为200-600；环己酮产品塔的理论塔板数为50-60块，塔顶压力为5-30kpa，回流比为2.2—4.2；所述的环己醇回收塔的理论塔板数为40-50块，塔顶压力为5-30kpa，回流比为1—2；所述的环己烷萃取塔的理论塔板数为5-10块，塔顶压力为110-150kpa；所述的醇酮回收塔的理论塔板数为35-45块，塔顶压力为100-110kpa，回流比为0.4-1；所述的脱水塔的理论塔板数2-15，塔顶压力为110-130kpa。一种用于上述环己酮精制及环己醇回收利用方法的系统，包括脱轻塔、环己酮产品塔、环己醇回收塔、环己醇脱氢反应器、气液分离罐、脱水塔、油水分离器、废水收集罐、环己烷萃取塔、醇酮回收塔，所述的脱轻塔的上端设置有醇酮混合物料进口，所述的脱轻塔的底部物料出口与所述的环己酮产品塔的中部物料进口连接，所述的环己酮产品塔的底部物料出口与所述的环己醇回收塔的中部物料进口连接，所述的环己醇回收塔的塔底设置有重组分出口，所述的环己醇回收塔的塔顶轻组分出口依次通过预热器、汽化器和过热器与所述的环己醇脱氢反应器的顶部物料进口连接，所述的环己醇脱氢反应器的底部物料出口依次经过所述的过热器、所述的预热器与所述的气液分离罐连接，所述的气液分离罐的顶部出气口与所述的脱水塔的上部进气口连接，所述的气液分离罐的底部出液口与所述的脱水塔的下部进液口连接，所述的脱水塔的塔顶气相出口通过循环水冷凝器与所述的油水分离器连接，所述的油水分离器的油相出口与所述的脱水塔的塔顶连接，所述的油水分离器的水相出口与所述的废水收集罐的进液口连接，所述的废水收集罐的出液口与所述的环己烷萃取塔的上部进液口连接，所述的环己烷萃取塔的塔顶油相出口与所述的醇酮回收塔的中部进料口连接，所述的醇酮回收塔的塔底醇酮物料出口与所述的脱水塔的中部物料进口连接。所述的环己烷萃取塔的塔顶油相出口与所述的醇酮回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环己酮精制及环己醇回收利用方法，其特征在于具体包括以下步骤：（1）将含有环己酮、环己醇、轻组分和重组分的醇酮混合物料送入脱轻塔，将脱轻塔理论塔板数控制为30‑70块，塔顶压力控制为40‑65kpa，回流比控制为100‑1000，脱轻塔的塔顶采出环己酮含量低于20wt%的轻杂质组分，塔底采出轻组分含量低于50ppm的物料；（2）将步骤（1）得到的轻组分含量低于50ppm的物料送入环己酮产品塔，将环己酮产品塔的理论塔板数控制为30‑70块，塔顶压力控制为3‑50kpa，回流比控制为1‑5，环己酮产品塔的塔顶采出纯度大于99.95 wt% 的环己酮，塔底采出环己酮含量为5‑15wt%的环己醇粗产物；（3）将步骤（2）得到的环己醇粗产物送入环己醇回收塔，将环己醇回收塔的理论塔板数控制为30‑60块，塔顶压力控制为4‑40kpa，回流比控制为0.7‑2.6，环己醇回收塔的塔顶采出纯度大于98 wt%的环己醇产物，塔底采出重组分；（4）将步骤（3）得到的环己醇产物与适量的水混合，经预热器、汽化器和过热器后控制温度为230‑250℃，再送入环己醇脱氢反应器，在环己醇脱氢反应器中，控制反应温度为240‑280℃，反应压力为110‑200kpa，进行环己醇脱氢反应，环己醇脱氢反应器的底部出口得到含有环己醇、环己酮、少量轻重杂质和水的脱氢反应混合产物；（5）将步骤（4）得到的脱氢反应混合产物依次送入过热器和预热器冷却并回收热量，脱氢反应混合产物由气相转变成气液相混合物，然后送入气液分离罐进行气液分离得到气相和液相，回收的热量用于加热环己醇脱氢反应器进料；（6）将步骤（5）得到的气相送入脱水塔上部，将步骤（5）得到的液相送入脱水塔下部，将脱水塔的理论塔板数控制为2‑15，塔顶压力控制为105‑150kpa，脱水塔的塔顶以气相形式采出水、少量油和不凝气，塔底采出水含量低于10ppm的主要含环己酮和环己醇的油相，将含环己酮和环己醇的油相送回步骤（1）的脱轻塔进行处理；（7）将步骤（6）脱水塔的塔顶采出的气相送入循环水冷凝器冷却至50℃，冷凝部分水和油，不凝气送入压缩机升压到0.2‑1.0MPaG，然后经低温水冷却至15℃，冷凝的液体与经循环水冷却器冷凝的液体一同送入油水分离器，油水分相后的油相送回脱水塔塔顶回流，油水分相后的水相送入废水收集罐，经泵提压后送往环己烷萃取塔，将环己烷萃取塔的理论塔板数控制为2‑15块，塔顶压力控制为105‑250kpa，用环己烷萃取水中的环己醇和环己酮，萃取后得到主要含环己烷、环己醇和环己酮的上层油相和以水为主的下层水相；（8）将步骤（7）得到的上层油相送入醇酮回收塔，将醇酮回收塔的理论塔板数控制为32‑50块，塔顶压力控制为100‑200kpa，回流比控制为0.2‑1.5，塔顶得到环己烷，将环己烷送回环己烷萃取塔循环利用，塔底得到含环己酮和环己醇的油相，将油相送回步骤（6）的脱水塔进行循环处理。...

【技术特征摘要】
1.一种环己酮精制及环己醇回收利用方法，其特征在于具体包括以下步骤：（1）将含有环己酮、环己醇、轻组分和重组分的醇酮混合物料送入脱轻塔，将脱轻塔理论塔板数控制为30-70块，塔顶压力控制为40-65kpa，回流比控制为100-1000，脱轻塔的塔顶采出环己酮含量低于20wt%的轻杂质组分，塔底采出轻组分含量低于50ppm的物料；（2）将步骤（1）得到的轻组分含量低于50ppm的物料送入环己酮产品塔，将环己酮产品塔的理论塔板数控制为30-70块，塔顶压力控制为3-50kpa，回流比控制为1-5，环己酮产品塔的塔顶采出纯度大于99.95 wt% 的环己酮，塔底采出环己酮含量为5-15wt%的环己醇粗产物；（3）将步骤（2）得到的环己醇粗产物送入环己醇回收塔，将环己醇回收塔的理论塔板数控制为30-60块，塔顶压力控制为4-40kpa，回流比控制为0.7-2.6，环己醇回收塔的塔顶采出纯度大于98 wt%的环己醇产物，塔底采出重组分；（4）将步骤（3）得到的环己醇产物与适量的水混合，经预热器、汽化器和过热器后控制温度为230-250℃，再送入环己醇脱氢反应器，在环己醇脱氢反应器中，控制反应温度为240-280℃，反应压力为110-200kpa，进行环己醇脱氢反应，环己醇脱氢反应器的底部出口得到含有环己醇、环己酮、少量轻重杂质和水的脱氢反应混合产物；（5）将步骤（4）得到的脱氢反应混合产物依次送入过热器和预热器冷却并回收热量，脱氢反应混合产物由气相转变成气液相混合物，然后送入气液分离罐进行气液分离得到气相和液相，回收的热量用于加热环己醇脱氢反应器进料；（6）将步骤（5）得到的气相送入脱水塔上部，将步骤（5）得到的液相送入脱水塔下部，将脱水塔的理论塔板数控制为2-15，塔顶压力控制为105-150kpa，脱水塔的塔顶以气相形式采出水、少量油和不凝气，塔底采出水含量低于10ppm的主要含环己酮和环己醇的油相，将含环己酮和环己醇的油相送回步骤（1）的脱轻塔进行处理；（7）将步骤（6）脱水塔的塔顶采出的气相送入循环水冷凝器冷却至50℃，冷凝部分水和油，不凝气送入压缩机升压到0.2-1.0MPaG，然后经低温水冷却至15℃，冷凝的液体与经循环水冷却器冷凝的液体一同送入油水分离器，油水分相后的油相送回脱水塔塔顶回流，油水分相后的水相送入废水收集罐，经泵提压后送往环己烷萃取塔，将环己烷萃取塔的理论塔板数控制为2-15块，塔顶压力控制为105-250kpa，用环己烷萃取水中的环己醇和环己酮，萃取后得到主要含环己烷、环己醇和环己酮的上层油相和以水为主的下层水相；（8）将步骤（7）得到的上层油相送入醇酮回收塔，将醇酮回收塔的理论塔板数控制为32-50块，塔顶压力控制为100-200kpa，回流比控制为0.2-1.5，塔顶得到环己烷，将环己烷送回环己烷萃取塔循环利用，塔底得到含环己酮和环己醇的油相，将油相送回步骤（6）的脱水塔进行循环处理。2.根据权利要求1所述的环己酮精制及环己醇回收利用方法，其特征在于：步骤（4）所述的环己醇脱氢反应器进料中水含量为0.2-4wt%...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅鑫，谷新春，孟启贵，沈铁孟，陈发挥，余爱平，刘新安，王宇光，王爱芳，苗延军，赵风轩，
申请(专利权)人：中国化学赛鼎宁波工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33