[發明專利]分離環己酮和苯酚的溶劑強化變壓熱耦合精餾系統

有效

• 申請號: 201210594091.7
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103055530A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 許春建;李偉松;石蕾;焦紅普
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01D3/14
• 分類號: B01D3/14;B01D3/32;B01D3/42;C07C45/82;C07C49/403;C07C37/74;C07C39/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種熱耦合精餾系統。特別是涉及一種利用特殊溶劑實現壓力不敏感最高共沸物的分離環己酮和苯酚的溶劑強化變壓熱耦合精餾系統。

背景技術

苯酚和環己酮是重要化工原料。環己酮是制造尼龍、己內酰胺和己二酸的主要中間體，同時也是重要的工業溶劑，如用于油漆，特別是那些含有硝化纖維、氯乙烯聚合物及其共聚物或甲基丙烯酸酯聚合物油漆。苯酚可作殺菌劑、麻醉劑、防腐劑，用于制造酚醛樹脂，雙酚A及己內酰胺，其中約有50%以上的苯酚用于生產酚醛樹脂。

苯在經過還原烷基化反應得到環乙基苯后被一步氧化裂解同時生產環己酮和苯酚的研究取得了很大的進展，該工藝具有原子經濟性和綠色化學的特點，應用前景良好。緊隨之后的問題則是如何將環己酮和苯酚分離而獲得高純度的產品。

環己酮與苯酚在常壓下形成苯酚含量為72wt%的最高共沸物，但其共沸組成對壓力變化不敏感，因而不能通過普通變壓精餾將二者完全分離。美國專利US2762760以水為夾帶劑來實現環己酮和苯酚的精餾分離，但此工藝會產生大量的水/苯酚最低共沸物，因而不能實現苯酚的高效回收，且此過程中大量的含酚廢水將給廢水處理帶來極大的困難。

環己酮和苯酚是高附加值的產品，具有顯著的經濟、環境和社會效益。因此，找到一種新的精餾分離方法具有重要的意義。另外，由于環己酮與苯酚形成對壓力變化不敏感的最高共沸物，本分離方法對此類壓力不敏感的最高共沸物系的分離具有一定的指導意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種操作簡單、成本低、能耗少、可工業化生產的分離環己酮和苯酚的溶劑強化變壓熱耦合精餾系統。

本發明所采用的技術方案是：一種分離環己酮和苯酚的溶劑強化變壓熱耦合精餾系統，包括有第一低壓精餾塔和高壓精餾塔，所述的第一低壓精餾塔的進料口連接環己酮和苯酚混合溶液原料，所述的第一低壓精餾塔頂端的低壓蒸汽出口通過管路貫穿低壓精餾塔冷凝器后分兩路，一路通過管路連接第一低壓精餾塔的液相回流口，另一路為環己酮產品出口，所述的第一低壓精餾塔的低壓塔釜出口通過管路分別連接高壓精餾塔的第一進料口和第一低壓精餾塔再沸器的入口，所述第一低壓精餾塔再沸器的出口連接第一低壓精餾塔的蒸汽入口，所述的高壓精餾塔頂端的高壓蒸汽出口通過管路貫穿一冷凝機構后分兩路，一路通過管路連接高壓精餾塔的液相回流口，另一路為苯酚產品的出口，所述的高壓精餾塔的高壓塔釜出口通過管路分別連接第一低壓精餾塔的溶劑循環進料口和高壓精餾塔再沸器的入口，所述高壓精餾塔再沸器的出口連接高壓精餾塔的蒸汽入口。

所述的高壓精餾塔頂端的高壓蒸汽出口通過管路所貫穿的冷凝機構是高壓精餾冷凝器。

所述的高壓精餾塔頂端的高壓蒸汽出口通過管路所貫穿的冷凝機構是第一低壓精餾塔再沸器。

所述的第一低壓精餾塔的溶劑循環進料口所流入的溶劑滿足下述條件：

1）所述的溶劑與苯酚形成最高共沸物，且環己酮、苯酚和溶劑三者不形成三元共沸物；

2）所述的溶劑與苯酚最高共沸物的沸點高于苯酚和環己酮共沸物的沸點；

3）所述的溶劑與苯酚最高共沸物的共沸組成隨壓力的變化而變化的幅度達到5％以上。

所述的第一低壓精餾塔的溶劑循環進料口所流入的溶劑是苯甲醛或苯乙酮。

連接所述的高壓精餾塔的高壓塔釜出口與所述的第一低壓精餾塔的溶劑循環進料口之間的管路上還設置有第二低壓精餾塔，其中，所述高壓精餾塔的高壓塔釜出口通過管路連接第二低壓精餾塔的進料口，所述第二低壓精餾塔的頂端的低壓蒸汽出口通過管路貫穿第二低壓精餾塔冷凝器后分兩路，一路通過管路連接第二低壓精餾塔的液相回流口，另一路為溶劑連接第一低壓精餾塔的溶劑循環進料口，所述的第二低壓精餾塔的低壓塔釜出口通過管路分別連接高壓精餾塔的第二進料口和第二低壓精餾塔再沸器的入口，所述第二低壓精餾塔再沸器的出口連接第二低壓精餾塔的蒸汽入口。

高壓精餾塔頂端的高壓蒸汽出口通過管路貫穿的冷凝機構是高壓精餾冷凝器。

高壓精餾塔頂端的高壓蒸汽出口通過管路所貫穿的冷凝機構是第一低壓精餾塔再沸器和第二低壓精餾塔再沸器。

在精餾過程中第一低壓精餾塔和第二低壓精餾塔的操作壓力控制在1～40kPa，優選1～10kPa；所述的高壓精餾塔的操作壓力控制在100～300kPa,優選180～260kPa。

所述的第一低壓精餾塔、第二低壓精餾塔和高壓精餾塔選用板式塔或規整填料塔，優選規整填料塔。