一种环己醇精制预热系统和工艺及应用的制作方法

本公开涉及环己醇精制系统及工艺，具体涉及一种环己醇精制预热系统和工艺及应用。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

环己醇主要用于制取环己酮、己二酸、增塑剂、表面活性剂以及用作工业溶剂等。其传统生产方法主要为苯酚加氢法和环己烷氧化法。

环己烯水合法是一种新兴的生产环己醇工艺，与传统工艺相比，该工艺具有安全、绿色环保的特点。环己烯水合生产环己醇的工艺流程主要由水合反应、环己醇精制等主要工序组成。根据本公开发明人对环己烯水合生产环己醇工艺的了解，水合反应后的120℃、0.5mpag含环己醇9％、环己烯90％左右的产物通过压差送至真空度为60kpag的环己醇分离塔，由于压差的变化导致液体物料在环己醇分离塔进口闪蒸降温，设备进口内外温差大，环己醇与环己烯的沸点相差较大特点，常压下，环己醇的沸点为160℃，环己烯的沸点为83℃；进口温度管线温度由120℃降至设备内58℃。在环己醇生产工艺中，精制工序是重要的操作单元，精制效果不仅影响到产品质量，重要的是相同的精制产品量消耗的能源直接影响生产成本与外加能源的消耗。环己醇精制生产工艺中，传统的冷凝器、换热器采用的换热介质为循环水及蒸汽，这些比较传统的精制工艺浪费大量的外加能源。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本公开的目的是提供一种环己醇精制预热系统和工艺及应用，提高环己醇精制系统的环己醇分离塔利用负荷及分离效率，节省环己醇分离塔的外加能源。

为了实现上述目的，本公开技术方案为：

第一方面，一种环己醇精制预热系统，包括预热分离装置、预热再沸器、环己醇分离塔、环己烷精制塔；

所述预热分离装置的中部设有物料进口，预热分离装置的顶部设有预分离气相出口，预热分离装置的底部设有预分离液相出口和循环物料出口，预热分离装置的下部设有循环物料进口；环己醇分离塔的中部设有液相物料进口和气相物料进口，气相物料进口设置在液相物料进口的上方；

预热分离装置的物料进口连接环己烯水合反应器的物料出口，预热分离装置的预分离气相出口连接环己醇分离塔的气相物料进口，预热分离装置的预分离液相出口连接环己醇分离塔的液相物料进口，预热分离装置的循环物料出口连接预热再沸器的管程物料进口，预热分离装置的循环物料进口连接预热再沸器的管程物料出口，环己烷精制塔的塔顶物料出口连接预热再沸器的壳程物料进口，预热再沸器壳程冷凝的液相物料出口至回收设备。

首先，本公开在环己醇分离塔之前设置预热分离装置、预热再沸器能够预先将环己烯水合反应器产生的物料预分离成气相物料和液相物料，环己醇分离塔设置液相物料进口和气相物料进口使预分离的气相物料和液相物料逆流接触，便于液相与气相能量的交换，节省能源，达到能源充分利用的目的。其次，预热再沸器的壳程连接环己烷精制塔的塔顶物料出口，通过环己烷塔顶物料对环己烯水合反应后的物料进行加热，从而提高环己醇精制系统的环己醇分离塔利用负荷及分离效率，节省环己醇分离塔的外加能源，同时环己烷精制塔顶需冷凝的气相物料被冷凝成需要的液相物料。

另一方面，一种环己醇精制预热工艺，环己烷精制塔的塔顶物料通过间接加热的方式将环己烯水合产生的含有环己醇和环己烯的物料预热称为气相物料和液相物料，预热后的气相物料和液相物料进入环己醇分离塔，气相物料进入环己醇分离塔的位置位于液相物料进入环己醇分离塔位置的下方，进入环己醇分离塔气相物料和液相物料降温降压后进行逆流接触，然后进行精制分离在环己醇分离塔塔顶使环己烯与环己醇分离。

本公开的预热工艺对水合反应产物液相物料利用系统内需要降温的物料热量进行预热及初步对环己醇、环己烯分离为液相及气相，并分别以液相、气相两股分别送至环己醇分离塔的液相进口与气相两相进口。通过对反应产物进行初步分离，提高环己醇精制系统的环己醇分离塔利用负荷及分离效率，节省环己醇分离塔的外加能源。克服了传统的反应产物直接以低温、液相进入环己醇分离塔的缺陷。

由于本公开的系统和装置利用制备环己烷工艺中产物的热量，既实现了对环己烯水合物料的预热，降低能耗，又实现了对环己烷工艺中产品的冷却，降低能源损耗，因而本公开第三方面，提供了一种上述环己醇精制预热系统或环己醇精制预热工艺在制备环己烷系统或工艺中的应用。

本公开的有益效果为：

本公开实现了利用系统内的热能，预热系统不消耗蒸汽对产品初步分离，减少精制系统消耗蒸汽分离产品的过程。根据反应产物环己醇与环己烯沸点差别大的特点，利用系统内的多余热能进行加热，将反应产物液相与气相分离，气相与液相分别进入环己醇分离塔，提高了环己醇分离塔利用效率，充分利用了系统内的能量，节省了外加能源的利用，同时环己醇分离塔调整负荷范围加大。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1的环己醇精制预热系统的结构示意图；

其中，1、环己醇分离塔进料预热分离器，2、环己醇进料预热再沸器，3、环己醇分离塔，4、环己醇分离塔再沸器，5、环己烷精制塔，6、环己烷精制塔冷凝液槽。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了减少环己烯水合生产环己醇精制的能耗，本公开提出了一种环己醇精制预热系统和工艺及应用。

本公开的一种典型实施方式，提供了一种环己醇精制预热系统，包括预热分离装置、预热再沸器、环己醇分离塔、环己烷精制塔；

所述预热分离装置的中部设有物料进口，预热分离装置的顶部设有预分离气相出口，预热分离装置的底部设有预分离液相出口和循环物料出口，预热分离装置的下部设有循环物料进口；环己醇分离塔的中部设有液相物料进口和气相物料进口，气相物料进口设置在液相物料进口的上方；

预热分离装置的物料进口连接环己烯水合反应器的物料出口，预热分离装置的预分离气相出口连接环己醇分离塔的气相物料进口，预热分离装置的预分离液相出口连接环己醇分离塔的液相物料进口，预热分离装置的循环物料出口连接预热再沸器的管程物料进口，预热分离装置的循环物料进口连接预热再沸器的管程物料出口，环己烷精制塔的塔顶物料出口连接预热再沸器的壳程物料进口。

首先，本公开在环己醇分离塔之前设置预热分离装置、预热再沸器能够预先将环己烯水合反应器产生的物料预分离成气相物料和液相物料，环己醇分离塔设置液相物料进口和气相物料进口使预分离的气相物料和液相物料逆流接触，便于液相与气相能量的交换，节省能源，达到能源充分利用的目的。其次，预热再沸器的壳程连接环己烷精制塔的塔顶物料出口，通过环己烷塔顶物料对环己烯水合反应后的物料进行加热，从而提高环己醇精制系统的环己醇分离塔利用负荷及分离效率，节省环己醇分离塔的外加能源。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述预热再沸器为列管管壳式换热器。

该实施方式的一种或多种实施例中，包括精制分离塔再沸器，所述精制分离塔再沸器与环己醇分离塔的塔釜连通。

该系列实施例中，所述精制分离塔再沸器为列管管壳式换热器。

本公开的另一种实施方式，提供了一种环己醇精制预热工艺，环己烷精制塔的塔顶物料通过间接加热的方式将环己烯水合产生的含有环己醇和环己烯的物料预热称为气相物料和液相物料，预热后的气相物料和液相物料进入环己醇分离塔，气相物料进入环己醇分离塔的位置位于液相物料进入环己醇分离塔位置的下方，进入环己醇分离塔气相物料和液相物料降温降压后进行逆流接触，然后进行精制分离在环己醇分离塔塔顶使环己烯与环己醇分离。

本公开的预热工艺对水合反应产物液相物料利用系统内需要降温的物料热量进行预热及初步对环己醇、环己烯分离为液相及气相，并分别以液相、气相两股分别送至环己醇分离塔的液相进口与气相两相进口。通过对反应产物进行初步分离，提高环己醇精制系统的环己醇分离塔利用负荷及分离效率，节省环己醇分离塔的外加能源。克服了传统的反应产物直接以低温、液相进入环己醇分离塔的缺陷。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述环己烷精制塔塔顶气相物料的温度为89-91℃。环己烷精制塔塔顶的流出气相通过环己醇分离塔进料预热分离器的壳程，潜热被水合反应产物吸收得到了降温成需要的液相产品，管程中的环己醇反应产物充分利用壳程中烷蒸馏塔塔顶气相的潜热及显热，节省了蒸汽的用量。同时环己烷精制塔塔顶产物被冷却，节省了循环水的用量。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述环己醇分离塔的真空度为53～55kpag。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述环己醇分离塔的塔顶温度为40～48℃。

该实施方式的一种或多种实施例中，所述环己醇分离塔的塔釜温度为75-80℃。

本公开第三方面，提供了一种上述环己醇精制预热系统或环己醇精制预热工艺在制备环己烷系统或工艺中的应用。

本公开的系统和装置利用制备环己烷工艺中产物的热量，既实现了对环己烯水合物料的预热，降低能耗，又实现了对环己烷工艺中产品的冷却，降低能源损耗。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。

实施例1

一种环己醇精制预热系统，如图1所示，包括环己醇分离塔进料预热分离器1、环己醇进料预热再沸器2、环己醇分离塔3、环己醇分离塔再沸器4、环己烷精制塔5、环己烷精制塔冷凝液槽6。环己醇分离塔进料预热分离器1为闪蒸分离器，闪蒸分离器的下部保证一定的液位。

其中，环己醇分离塔进料预热分离器1的物料循环出口与环己醇进料预热再沸器2管程的物料入口相通，环己醇进料预热再沸器2管程的物料出口与环己醇分离塔进料预热分离器1的物循环入口相通；环己醇分离塔进料预热分离器1的物料液相出口与环己醇分离塔3的入口端相通，环己醇分离塔进料预热分离器1的物料液相出口与环己醇分离塔3的入口端相通，环己醇分离塔进料预热分离器1的物料气相出口与环己醇分离塔3的入口端相通，环己醇分离塔3的液相入口端在气相入口端的上面，便于液相与气相能量的交换，节省能源，达到能源充分利用。环己烷精制塔5塔顶产物出料口与环己醇进料预热再沸器2壳程的物料入口连通。环己烷精制塔冷凝液槽6的进口与环己醇进料预热再沸器2壳程的物料出口连通。

环己醇进料预热再沸器2为列管管壳式换热器。

一种环己醇分离塔进料预热工艺，步骤如下：

1)环己醇反应来的含9％左右的环己醇、含环己烯90％、微量苯，流量为140～160t/h、温度为120℃、压力为0.5mpag的反应产物，送至环己醇分离塔进料预热分离器、通过环己醇分离塔进料预热再沸器管程被壳程内的物料循环加热后，由于环己醇与环己烯的沸点差别大，在真空度为54kpag，分离器釜温为85℃左右，顶部温度为40-48℃的条件下将水合反应产物中的环己醇与环己烯进行分离，组分重的环己醇产物以液相自环己醇分离塔进料预热分离器底部流出，组分轻的环己烯产物以气相自环己醇分离塔进料预热分离器顶部流出。

2)环己醇进料预热再沸器的管程能源利用的环己烷精制塔塔顶气相流量约为95kg/h，成分为甲基环戊烷73％，环己烷约为21.5％需要冷凝成液相时的潜热，不再需要提供蒸汽热源，环己烷冷凝的液相进入冷凝液槽进行回收。

3)环己醇进料预热再沸器的介质加热被分离成气相与液相，进入环己醇分离塔进料预热分离器进行分离。

4)在环己醇分离塔进料预热分离器分离的气相与液相介质分两股分别进入环己醇分离塔，气相进口在液相进口的下面，便于液相下落与气相上升时充分混合，能量互相交换，组分充分分离。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。