一种正己烷、异己烷和苯的分离方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种正己烷、异己烷和苯的分离方法及设备，包括轻组分脱除单元、异己烷分离单元、正己烷萃取精馏单元、第一溶剂回收单元、苯萃取精馏单元、第二溶剂回收单元和溶剂再生单元；来自芳烃抽提装置的抽余油、裂解汽油或者直馏汽油等混合烃类原料，先脱除比2-甲基戊烷沸点低的杂质，然后分离出异己烷产品；其余物料经过萃取精馏方法分离出正己烷产品；脱除正己烷的物料，经过分离后得到苯产品。采用本发明专利技术技术生产的异己烷产品主要组成为2-甲基戊烷和3-甲基戊烷，2-甲基戊烷和3-甲基戊烷总的质量分数不小于95%；正己烷达到国家标准GB16629-2008,且质量分数不小于99%；苯产品达到国家标准GB3405-89。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种正己烷、异己烷和苯的分离方法及设备，特别地涉及一种普通精馏和萃取精馏相结合的分离方法及设备。
技术介绍
正己烷是一种无色透明液体，是广泛应用的烃类溶剂之一，是最具代表性的非极性溶剂。工业己烷溶剂油可用于医药、化工、高分子材料、橡胶工业以及食品等行业中。作为食用油工业萃取剂，要求己烷溶剂油馏分越窄越好，同时苯含量越低越好，这两项指标直接影响到食用油的质量、出油率和能耗等。当正己烷用作丙烯聚合的溶剂时，要求苯含量越少越好。这不仅有利于提高聚丙烯聚合的速率，而且对保证聚丙烯的质量亦有好处。此外，高纯度的正己烷也是分析实验室进行科学研究，分析测试的重要有机溶剂之一。高纯度、低苯含量的高端正己烷产品的市场需求量很大。生产正己烷常采用催化重整生成油、裂解加氢汽油或者是芳烃抽余油作原料。这些原料中往往组分繁多，有烷烃、环烷烃、芳烃和少量烯烃，每类组分中又有多种同分异构体，而这些化合物物之间的沸点相差很小，有的还会形成共沸，如3-甲基戊烷比正己烷沸点低5.40C ;甲基环戊烷比正己烷沸点高3.10C ;正己烷和苯可以形成最低共沸物。由此可见，生产高纯度正己烷仅靠普通精馏方法分离不可能实现。正己烷装置的原料组成变化较大，原料组成数量最少时为70种，最多时为160种以上；原料最轻时轻组分为63%左右，最重时轻组分为28%。这样，针对原料的波动情况，正己烷的生产装置需要具有较高的适应性。精馏和加氢相结合的工艺是目前制备正己烷的主要方法之一。通常精馏和加氢生产正己烷的方案有两种，分别是先精馏再加氢和先加氢后精馏。当前，虽然从直馏或抽余油中用精馏方法或者钼重整抽余油加氢浓缩的双塔分离获得粗正己烷的方法已经相当成熟，其纯度都在60°/Γ90%。然而，国内当前正己烷的生产工艺和产量都无法满足工业市场的需求，高纯度正己烷基本依靠进口。因此，改进正己烷生产工艺，开发高纯度正己烷的生产技术意义重大。采用催化加氢的方法脱除正己烷原料中的苯，对于苯含量较低的情况尚适用，当苯含量较高时采用该方法不仅会造成能耗高，还会造成苯资源浪费。当原料中苯含量高时，将苯与正己烷分离后，并进一步精制成纯度达到相关标准要求的苯产品经济性更好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发一种高纯，无苯正己烷的分离方法及设备，同时生产高纯的苯产品，并副产异己烷产品。本专利技术提出一种正己烷、异己烷和苯产品的分离方法及设备，特别是采用普通精馏和萃取精馏相结合的方法。 根据本专利技术，来自芳烃抽提装置的抽余油、裂解汽油或者直馏汽油等混合烃类原料，首先脱除比2-甲基戊烷沸点低的杂质，然后分离出异己烷产品。其余物料经过萃取精馏方法分离出正己烷产品。脱除正己烷后的物料，经过后续分离后得到苯产品。本专利技术的技术方案如下:所述的 分离正己烷、异己烷和苯产品的方法包括轻组分脱除单元、异己烷分离单元、正己烷萃取精馏单元、第一溶剂回收单元、苯萃取精馏单元、第二溶剂回收单元和溶剂再生单元；来自芳烃抽提装置的抽余油、裂解汽油或者直馏汽油等混合烃类原料，首先脱除比2-甲基戊烷沸点低的杂质，然后分离出异己烷产品；其余物料经过萃取精馏方法分离出正己烷产品；脱除正己烷后的物料，经过后续分离后得到苯产品。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法的设备，由脱轻塔101、异己烷提纯塔105、正己烷取精馏塔109、第一溶剂回收塔114、苯萃取精馏塔119和第二溶剂回收塔124以物料流向串联组成；每个塔上部设置有冷凝器、冷凝器连接有回流罐，下部设置有再沸器；正己烷萃取精馏塔109塔顶回流罐111连接正己烷白土吸附床303 ;第二溶剂回收塔124塔顶回流罐127连接苯白土吸附床403 ;第一溶剂回收塔114和第二溶剂回收塔124塔釜连接溶剂再生蒸发器201。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，来自界区外的混合烃原料经进料预热器预热后，自脱轻塔101上部进料，塔顶蒸汽经脱轻塔冷凝器冷凝后，凝液进入脱轻塔回流罐一部分回流，另一部分作为轻组分产品从脱轻塔回流罐采出；脱轻塔101塔釜流股送入异己烷提纯塔105进行后续分离；异己烷提纯塔105塔顶蒸汽经异己烷提纯塔冷凝器冷凝后进入异己烷提纯塔回流罐一部分回流，其余部分作为异己烷产品采出；异己烷提纯塔105的塔釜采出物料从正己烷萃取精馏塔109中部进料，萃取剂从进料板上方进料，正己烷萃取精馏塔109塔顶蒸汽经正己烷萃取精馏塔顶冷凝器冷凝后进入正己烷取精馏塔顶回流罐111，部分回流，其余部分送至白土吸附床303 ;正己烷取精馏塔109塔釜得到的富苯萃取剂溶液，送入第一溶剂回收塔114进行溶剂回收，第一溶剂回收塔114塔釜回收萃取剂，大部分经萃取剂冷却器113冷却后返回正己烷萃取精馏塔109循环使用，少部分送入溶剂再生蒸发器201进行再处理，第一溶剂回收塔114顶蒸出苯和非芳烃混合物，经第一溶剂回收塔冷凝器冷凝后进入第一溶剂回收塔回流罐117，部分回流，其余部分送入苯萃取精馏塔119上部；由苯萃取精馏塔119塔顶蒸出的非芳烃类杂质，经苯萃取精馏塔冷凝器冷凝后，送入苯萃取精馏塔回流罐，部分回流，其余部分作为产品采出，苯萃取精馏塔塔釜物料采出，并送入第二溶剂回收塔124进行回收处理；第二溶剂回收塔124塔顶蒸汽经第二溶剂回收塔冷凝器冷凝后，进入第二溶剂回收塔回流罐127，部分回流，其余部分送至白土吸附床403处理后得到高纯正己烷产品；第二溶剂回收塔124塔釜大部分经萃取剂冷却器冷却后返回苯萃取精馏塔119循环使用，少部分送入溶剂再生蒸发器201进行处理。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，所述的脱轻塔操作压力为绝对压力13(T300kPa ;异己烷提纯塔、正己烷取精馏塔和苯萃取精馏塔操作压力为常压；第一溶剂回收塔和第二溶剂回收塔真空操作，该二塔的操作压力均为绝对压力2(T60kPa。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，所述的正己烷萃取精馏塔和苯抽提精馏塔使用的萃取剂包括甘醇类、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、二甲基亚砜或N-甲酰基吗啉一种或者几种的复合萃取剂；两个萃取塔使用的萃取剂可以选择相同的萃取剂，也可以选择不同的萃取剂，萃取剂的加入量为进料量的3飞倍。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，白土吸附床内填充颗粒白土，颗粒白土的优选型号为JH-Ol和NC-Ol ;白土吸附床303的操作温度为120°C 200°C，操作压力比所选操作温度下正己烷的饱和压力高IOOlOOkPa ;白土吸附床403的操作温度为120°C 200°C，操作压力比所选操作温度下苯的饱和压力高10(T200kPa。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，溶剂再生蒸发器201为降膜蒸发器，优选真空操作，优选操作压力为绝对压力2(T60kPa。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，如果混合烃类原料中含有包括甲苯的重组分杂质，在白土吸附床403后设置一个苯精制单元。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，如果混合烃类原料中含有包括甲苯的重组分杂质，其特征是第二溶剂回收塔124后面连接一个苯精制塔129，苯精制塔129上面设置有冷凝器，苯精制塔129下面设置有再沸器；苯精制塔常压操作。所述的分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，如果混合烃类原料中含有包括甲苯的重组分杂质，其特征是:经白土吸附床处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离正己烷、异己烷和苯产品的方法；包括轻组分脱除单元、异己烷分离单元、正己烷萃取精馏单元、第一溶剂回收单元、苯萃取精馏单元、第二溶剂回收单元和溶剂再生单元；来自芳烃抽提装置的抽余油、裂解汽油或者直馏汽油等混合烃类原料，首先脱除比2?甲基戊烷沸点低的杂质，然后分离出异己烷产品；其余物料经过萃取精馏方法分离出正己烷产品；脱除正己烷后的物料，经过后续分离后得到苯产品。

【技术特征摘要】
1.一种分离正己烷、异己烷和苯产品的方法；包括轻组分脱除单元、异己烷分离单元、正己烷萃取精馏单元、第一溶剂回收单元、苯萃取精馏单元、第二溶剂回收单元和溶剂再生单元；来自芳烃抽提装置的抽余油、裂解汽油或者直馏汽油等混合烃类原料，首先脱除比2-甲基戊烷沸点低的杂质，然后分离出异己烷产品；其余物料经过萃取精馏方法分离出正己烷产品；脱除正己烷后的物料，经过后续分离后得到苯产品。2.现权利要求1的方法的设备，其特征是由脱轻塔101、异己烷提纯塔105、正己烷取精馏塔109、第一溶剂回收塔114、苯萃取精馏塔119和第二溶剂回收塔124以物料流向串联组成；每个塔上部设置有冷凝器、冷凝器连接有回流罐，下部设置有再沸器；正己烷萃取精馏塔109塔顶回流罐111连接正己烷白土吸附床303 ;第二溶剂回收塔124塔顶回流罐127连接苯白土吸附床403 ;第一溶剂回收塔114和第二溶剂回收塔124塔釜连接溶剂再生蒸发器201。3.用权利要求2的设备进行分离正己烷、异己烷和苯产品的方法，其特征是:来自界区外的混合烃原料经进料预热器预热后，自脱轻塔101上部进料，塔顶蒸汽经脱轻塔冷凝器冷凝后，凝液进入脱轻塔回流罐一部分回流，另一部分作为轻组分产品从脱轻塔回流罐采出；脱轻塔101塔釜流股送入异己烷提纯塔105进行后续分离；异己烷提纯塔105塔顶蒸汽经异己烷提纯塔冷凝器冷凝后进入异己烷提纯塔回流罐一部分回流，其余部分作为异己烷产品采出；异己烷提纯塔105的塔釜采出物料从正己烷萃取精馏塔109中部进料，萃取剂从进料板上方进料，正己烷萃取精馏塔109塔顶蒸汽经正己烷萃取精馏塔顶冷凝器冷凝后进入正己烷取精馏塔顶回流罐111，部分回流，其余部分送至白土吸附床303 ;正己烷取精馏塔109塔釜得到的富苯萃取剂溶液，送入第一溶剂回收塔114进行溶剂回收，第一溶剂回收塔114塔釜回收萃取剂，大部分经萃取剂冷却器113冷却后返回正己烷萃取精馏塔109循环使用，少部分送入溶剂再生蒸发器201进行再处理，第一溶剂回收塔114顶蒸出苯和非芳烃混合物，经第一溶剂回收塔冷凝器冷凝后进入第一溶剂回收塔回流罐117，部分回流，其余部分送入苯萃取精馏塔119上部；由苯萃取精馏塔119塔顶蒸出的非芳烃类杂质，经苯萃取精馏塔冷凝器冷凝后，送入苯萃取精馏塔回流罐，部分回流，其余部分作为产品采出，苯萃取精馏塔塔釜物料采出，并送入第二溶剂回收塔124进行回收处理；第二溶剂回收塔124塔顶蒸汽经第二溶剂回收塔冷凝器冷凝后，进入第二溶剂回收塔回...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏华，余英哲，耿中峰，马静，李永辉，董秀芹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：