魏新軍, 魏菁華, 李佳珂, 劉國(guó)良

(1.平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司 , 河南 平頂山　467000 ； 2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 , 河南 鄭州　450000 ； 3.河南省化工研究所有限責(zé)任公司 , 河南 鄭州　450052)

環(huán)己醇精餾塔塔底液中環(huán)己醇的回收

魏新軍1, 魏菁華2, 李佳珂3, 劉國(guó)良1

(1.平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司 , 河南 平頂山467000 ； 2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 , 河南 鄭州450000 ； 3.河南省化工研究所有限責(zé)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(guò)控制蒸餾釜內(nèi)溫度、分離塔塔頂溫度和系統(tǒng)的真空度,對(duì)環(huán)己醇精餾塔塔底液中的環(huán)己醇進(jìn)行回收。在料液經(jīng)過(guò)分離精餾塔時(shí),最大限度的分離出高沸物和二環(huán)己基醚,使流出液中環(huán)己醇含量達(dá)98%以上,環(huán)己醇回收率達(dá)到98%,且處理成本低、投資少、操作穩(wěn)定、效率高,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

關(guān)鍵詞：環(huán)己醇 ； 二環(huán)己基醚 ； 減壓蒸餾 ； 分離精餾 ； 高沸物

0前言

目前環(huán)己醇的工業(yè)化生產(chǎn)工藝通常采用環(huán)己烷氧化法和環(huán)己烯水合法,工藝過(guò)程中的精餾工段是將環(huán)己醇、環(huán)己烷、二環(huán)己基醚等混合物經(jīng)分離,除去輕組分和重組分后,得到高純度的環(huán)己醇。平頂山市神馬萬(wàn)里化工股份有限公司的環(huán)己醇生產(chǎn)裝置是成套引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)裝備,隨著尼龍產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和尼龍66鹽需求的增加,精己二酸的產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量都有大幅度的提升,相應(yīng)地對(duì)作為己二酸生產(chǎn)原料的環(huán)己醇需求也日益增加,同時(shí)對(duì)環(huán)己醇的純度也提出了更加嚴(yán)格的要求,從原有的99.5%提高到99.7%,由于環(huán)己醇精餾塔精度及負(fù)荷的增加,使塔底料液外排數(shù)量劇增,造成有了效成分環(huán)己醇的損失和浪費(fèi)。目前環(huán)己醇產(chǎn)品售價(jià)1萬(wàn)元/t,但是為了避免塔底料液產(chǎn)生的二次污染,僅以0.2萬(wàn)元/t價(jià)格作為燃料出售,每年所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。

1技術(shù)分析

環(huán)己醇精餾塔塔底料液含有環(huán)己烯、環(huán)己酮、環(huán)己醇和二環(huán)己基醚等組分,其中環(huán)己醇86%,高沸物3.835%,二環(huán)己基醚8.62%。若采用減壓蒸餾技術(shù),塔底料液中高沸物隨著環(huán)己醇大量蒸出(約30%),直接影響到環(huán)己醇的純度；若采用精餾工藝,塔精度要求過(guò)高,負(fù)荷太大,處理成本及投資太多,且塔底料液本身就來(lái)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(shù),工藝過(guò)程復(fù)雜,萃取劑價(jià)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(shè)備

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

4工藝操作過(guò)程

圖1　回收工藝流程圖

將環(huán)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(guò)快,易產(chǎn)生曝沸；開(kāi)啟水環(huán)式真空泵,維持系統(tǒng)負(fù)壓-86.38～-69.1 kPa,若負(fù)壓太小則蒸餾速度慢,蒸餾釜溫度就會(huì)升高,負(fù)壓太大則高沸物不能完全凝結(jié),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(huán)己醇凝結(jié)量大,餾出量減少；塔頂溫度高則重組分凝結(jié)慢,易產(chǎn)生夾帶；環(huán)己醇?xì)庀嘟?jīng)冷凝器冷卻后,形成凝結(jié)液體,流入環(huán)己醇接收釜；待冷凝器中無(wú)液體流出時(shí),打開(kāi)放空閥使系統(tǒng)泄壓,然后排出蒸餾釜底殘液并儲(chǔ)存。此時(shí)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(huán)己醇含量98.175%,二環(huán)己基醚含量0.815%,高沸物含量0.005%,塔底液環(huán)己醇總收率98.56%。

工藝特點(diǎn)：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(shù)有相互可調(diào)性。②環(huán)己醇沸點(diǎn)168 ℃,高沸物和二環(huán)己基醚沸點(diǎn)大于220 ℃,兩組分沸點(diǎn)溫差50 ℃,釜溫、塔溫可由真空度大小來(lái)控制。③餾出液中環(huán)己醇的含量變化,由真空度和蒸餾釜內(nèi)溫度所決定,負(fù)壓值大則高沸物夾帶多,餾出液中環(huán)己醇的含量低,蒸餾釜內(nèi)溫度的高低也會(huì)影響到餾出液中環(huán)己醇的含量。

5實(shí)施效果

儀器名稱：安捷倫6890氣相色譜儀。環(huán)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(huán)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(shí)間min峰寬min峰面積pA·s峰高pA濃度%物質(zhì)名稱17.1670.03881522.46973577.0773385.977環(huán)己醇215.5430.02998.078213.946860.472113-環(huán)己基-1-環(huán)己烯315.7780.02618.263385.056590.48291-環(huán)己基環(huán)己烯415.8390.02547.677114.869030.44863-環(huán)己基環(huán)己醇516.0520.030212.771686.433700.7464亞環(huán)己基環(huán)己烷616.3690.0252147.5646894.402258.6240二環(huán)己基醚716.4640.02934.251582.227960.2484二環(huán)己基醚相似物總量1711.07637694.0137397.01

表2　處理后氣相色譜分析結(jié)果

從以上分析結(jié)果可以看出,處理前后環(huán)己醇精餾塔塔底料液中的環(huán)己醇含量由85.977%提高到98.175%,二環(huán)己基醚含量由8.624%減少到0.815%,高沸物含量也降至0.005%,環(huán)己醇的總回收率98.56%,各項(xiàng)操作參數(shù)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求,該工藝技術(shù)對(duì)環(huán)己醇精餾塔塔底料液中的環(huán)己醇回收是非常有效的。

6結(jié)論

神馬萬(wàn)里公司5萬(wàn)t/a環(huán)己醇裝置精餾塔塔底料液回收利用項(xiàng)目,環(huán)己醇的回收率在98%以上,每年可回收環(huán)己醇約400 t,不僅解決了由于環(huán)己醇產(chǎn)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(yè)帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目采用間歇式減壓蒸餾和一段式精餾的工藝技術(shù),具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)捷、設(shè)備投資少、生產(chǎn)成本低、操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),完全符合企業(yè)現(xiàn)階段的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要求。

作者簡(jiǎn)介：魏新軍(1972-),男,工程師,從事企業(yè)技改管理工作,電話：15136999318；通訊聯(lián)系人：劉國(guó)良(1971-),男,教授級(jí)高工,碩導(dǎo),化工工藝,電話：13938655192。

收稿日期：2015-04-08

中圖分類號(hào)：TQ223.16

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1003-3467(2015)07-0041-03