专利名称：正己烷、异己烷和苯萃取精馏热耦合系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种能够降低正己烷、异己烷和苯分离装置能耗的热耦合方法，特别的涉及能够降低正己烷、异己烷和苯萃取精馏热耦合系统及方法。
背景技术：
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。正己烧产品的市场需求量大。工业生产正己烷的主要方法是:首先从直馏或抽余油中用精馏的方法或者钼重整抽余油加氢的方法获得粗正己烷，然后再经过分子筛吸附、间歇共沸精馏、萃取精馏等方法制得高纯度的正己烷。分子筛吸附法得到的产品纯度高，但收率不高。共沸精馏法的收率闻，但得到的广品纯度不闻。萃取精懼法的广品纯度较闻，可达99%以上，同时具有较闻的收率，然而现有的萃取精 馏工艺需要大量的蒸汽用于加热，同时需要大量的冷却水用来冷却物料，能耗高。因此开发新的工艺，有效降低精馏工段能耗，是降低正己烷、异己烷和苯分离装置生产成本的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低正己烷、异己烷和苯分离装置能耗的热耦合方法。该工艺能够减少生产过程中蒸汽和冷却水的用量，大幅度降低精馏单元的能耗。根据本发明，正己烷、异己烷和苯分离的工艺如下:来自界区外的混合烃原料经进料预热器预热后，自脱轻塔上部进料，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后，凝液进入回流罐一部分回流，另一部分作为轻组分产品从回流罐采出；经脱轻塔脱除比2-甲基戊烷沸点低的杂质组分后，送入异己烷塔脱除异己烷等比正己烷沸点低的馏分，塔顶采出流股作为异己烷产品送入贮罐；异己烷塔釜采出物料，送入正己烷萃取精馏塔进行分离，萃取剂由进料板上方加入，塔顶采出的正己烷流股经白土吸附床处理后得到正己烷产品送入贮罐；塔釜采出的；混合物送入第一溶剂回收塔进行分离，塔釜得到回收溶剂，大部分经降温后返回正己烷取精馏塔反复使用，少部分送溶剂再生单元进行脱重排杂；塔顶得到苯和非芳烃杂质的混合物；第一溶剂回收塔顶流股送入苯萃取精馏塔进行分离，萃取剂由进料板上方加入，从塔顶脱除非芳烃杂质，并作为溶剂油产品送入贮罐；塔釜为苯和萃取剂的混合流股，送第二溶剂回收塔进行分离；第二溶剂回收塔釜得到回收溶剂，大部分经降温后返回苯萃取精馏塔反复使用，少部分送溶剂再生单元进行脱重排杂；塔顶采出的苯流股经白土吸附床处理后，得到苯产品。本发明的技术方案如下:—种正己烷、异己烷和苯萃取精馏系统热耦系统，由脱轻塔101、异己烷提纯塔105、正己烷取精馏塔108、第一溶剂回收塔113、苯萃取精馏塔116和第二溶剂回收塔118组成；每个塔下部都设有再沸器；其特征是脱轻塔101前设有进料预热器103，第二溶剂回收塔118塔釜、脱轻塔的进料预热器103、进料预热器104和苯萃取精馏塔116的依次相连接；异己烷提纯塔105的塔釜设置有异己烷提纯塔的再沸器107，第一溶剂回收塔113的塔釜、异己烷提纯塔的再沸器107、正己烷取精馏塔的溶剂冷却器115和正己烷取精馏塔108依次相连接；苯萃取精馏塔116前设置有进料板式换热器104，第一溶剂回收塔113的塔顶、进料预热器104和苯萃取精馏塔116依次相连接；正己烷取精馏塔108、正己烷第一板式换热器109、正己烷第二板式换热器110和正己烷白土吸附床111依次相连接，正己烷白土吸附床111与正己烷第一板式换热器109相连接形成回路；第二溶剂回收塔118、粗苯第一板式换热器119、粗苯第二板式换热器120和粗苯白土吸附床121依次相连接，粗苯白土吸附床121与粗苯第一板式换热器119相连接形成回路。本发明的异己烷、正己烷和苯萃取精馏系统热耦合方法，原料进入脱轻塔的进料预热器103的管程，第二溶剂回收塔118塔釜的釜液进入脱轻塔的进料预热器103的壳程，经过换热，原料进入脱轻塔101，釜液继续进入苯萃取精馏塔的进料板式换热器104，对第一溶剂回收塔113的塔顶气进行加热，换热后，第二溶剂回收塔118塔釜的釜液流股和第一溶剂回收塔113的塔顶气流股都进入苯萃取精馏塔116 ;异己烷提纯塔105具有两个再沸器，采用列管式换热器，其中，异己烷提纯塔105的釜液经异己烷塔再沸器107的壳程返回至异己烷塔105，第一溶剂回收塔113的釜液进入异己烷塔再沸器107的管程，对异己烷提纯塔105的釜液进行加热，换热后经正己烷取精馏塔的溶剂冷却器115进入至正己烷取精馏塔108 ;正己烷萃取精馏塔108的塔顶产品经两个板式换热器后进入正己烷白土吸附床；正己烷萃取精馏塔108的塔顶产品先被正己烷白土吸附床的出料进行加热，再被导热油进行加热，两次换热后进入正己烷白土吸附床；第二溶剂回收塔118的塔顶产品经两个板式换热器后进入粗苯白土吸附床，第二溶剂回收塔118的塔顶产品先被粗苯白土吸附床的出料进行加热，再被导热油进行加热， 两次换热后进入粗苯白土吸附床。所述的板式换热器采用全焊接板式换热器。本发明中，第二溶剂回收塔的釜液分别与脱轻塔和苯萃取精馏塔的进料进行换热，第一溶剂回收塔的釜液为异己烷塔再沸器的加热介质，正己烷萃取精馏塔和苯萃取精馏塔的塔顶产品经两个板式换热器后进入白土吸附床，板式换热器采用全焊接板式换热器，可实现全逆流操作，其中一个板式换热器采用白土吸附床的出料作为加热介质，充分利用各流股热量。不同的物料流股间进行换热，对该过程中各流股的热量进行充分利用，减少了异己烷、正己烷和苯萃取精馏过程中蒸汽和冷却水的用量，降低了正己烷生产的成本，提高了市场竞争力。
图1:异己烷、正己烷和苯萃取精馏系统热耦合方法流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的几种连接作进一步的详细说明。一种正己烷、异己烷和苯萃取精馏系统热耦系统，由脱轻塔101、异己烷提纯塔105、正己烷取精馏塔108、第一溶剂回收塔113、苯萃取精馏塔116和第二溶剂回收塔118组成；每个塔下部都设有再沸器；其特征是脱轻塔101前设有进料预热器103，第二溶剂回收塔118塔釜、脱轻塔的进料预热器103、进料预热器104和苯萃取精馏塔116的依次相连接；异己烷提纯塔105的塔釜设置有异己烷提纯塔的再沸器107，第一溶剂回收塔113的塔釜、异己烷提纯塔的再沸器107、正己烷取精馏塔的溶剂冷却器115和正己烷取精馏塔108依次相连接；苯萃取精馏塔116前设置有进料板式换热器104，第一溶剂回收塔113的塔顶、进料预热器104和苯萃取精馏塔116依次相连接；正己烷取精馏塔108、正己烷第一板式换热器109、正己烷第二板式换热器110和正己烷白土吸附床111依次相连接，正己烷白土吸附床111与正己烷第一板式换热器109相连接形成回路；第二溶剂回收塔118、粗苯第一板式换热器119、粗苯第二板式换热器120和粗苯白土吸附床121依次相连接，粗苯白土吸附床121与粗苯第一板式换热器119相连接形成回路。原料经进料预热器103进入脱轻塔101，进料预热器103的加热介质为第二溶剂回收塔120的釜液。第二溶剂回收塔118的釜液经脱轻塔101的进料预热器103后进入苯萃取精馏塔116的进料预热器104再次进行热耦合，对苯萃取精馏塔116的进料进行加热。异己烷塔105采用两个再沸器加热的方式。其中再沸器106的加热介质为新鲜蒸气，再沸器107的加热介质为第一溶剂回收塔113的釜液。第一溶剂回收塔113的釜液经冷却器107和冷却器115后进入正己烷萃取精馏塔108，第一溶剂回收塔113釜液的冷却器107与异己烷塔再沸器107为同一设备。冷却器115的冷却介质为循环水。正己烷萃取精馏塔108的塔顶产品经正己烷第一预热器109和正己烷第二预热器110加热后进入正己烷白土吸附床111。正己烷第一预热器109的热流股来源为正己烷白土吸附床111的出料，正己烷第二预热器110的热流股来源为导热油。正己烷第一预热器109和正己烷第二预热器110均为全焊接板式换热器，可实现全逆流操作，充分回收热量。
第二溶剂回收塔118的塔顶产品经粗苯第一预热器119和粗苯第二预热器120加热后进入粗苯白土吸附床121。粗苯第一预热器119的热流股来源为粗苯白土吸附床121的出料，粗苯第二预热器120的热流股来源为导热油。粗苯第一预热器119和粗苯第二预热器120均为全焊接板式换热器，可实现全逆流操作，充分回收热量。
权利要求
1.一种正己烷、异己烷和苯萃取精馏系统热耦系统，由脱轻塔(101)、异己烷提纯塔(105)、正己烷取精馏塔(108)、第一溶剂回收塔(113)、苯萃取精馏塔(116)和第二溶剂回收塔(118)组成；每个塔下部都设有再沸器；其特征是脱轻塔(101)前设置有进料预热器(103)，第二溶剂回收塔(118)塔釜、脱轻塔的进料预热器(103)、进料预热器(104)和苯萃取精馏塔(116)的依次相连接；异己烷提纯塔(105)的塔釜设置有异己烷提纯塔的再沸器(107)，第一溶剂回收塔(113)的塔釜、异己烷提纯塔的再沸器(107)、正己烷取精馏塔的溶剂冷却器(115)和正己烷取精馏塔(108)依次相连接；苯萃取精馏塔(116)前设置有进料板式换热器(104)，第一溶剂回收塔(113)的塔顶、进料预热器(104)和苯萃取精馏塔(116)依次相连接；正己烷取精馏塔(108)、正己烷第一板式换热器(109)、正己烷第二板式换热器(110)和正己烷白土吸附床(111)依次相连接，正己烷白土吸附床(111)与正己烷第一板式换热器(109)相连接形成回路；第二溶剂回收塔(118)、粗苯第一板式换热器(119)、粗苯第二板式换热器(120 )和粗苯白土吸附床(121)依次相连接，粗苯白土吸附床(121)与粗苯第一板式换热器(119)相连接形成回路。
2.如权利要求1所述的异己烷、正己烷和苯萃取精馏系统热耦合方法，其特征是原料进入脱轻塔的进料预热器(103)的管程，第二溶剂回收塔(118)塔釜的釜液进入脱轻塔的进料预热器(103)的壳程，经过换热，原料进入脱轻塔(101)，釜液继续进入苯萃取精馏塔的进料板式换热器(104)，对第一溶剂回收塔(113)的塔顶气进行加热，换热后，第二溶剂回收塔(118)塔釜的釜液流股和第一溶剂回收塔(113)的塔顶气流股都进入苯萃取精馏塔(116);异己烷提纯塔(105)具有两个再沸器，采用列管式换热器，其中，异己烷提纯塔(105)的釜液经异己烷塔再沸器(107)的壳程返回至异己烷塔(105)，第一溶剂回收塔(113)的釜液进入异己烷塔再沸器(107)的管程，对异己烷提纯塔(105)的釜液进行加热，换热后经正己烷取精馏塔的溶剂冷却器(I 15)进入至正己烷取精馏塔(108);正己烷萃取精馏塔(108)的塔顶产品经两个板式换热器后进入正己烷白土吸附床；正己烷萃取精馏塔(108)的塔顶产品先被正己烷白土吸附床的出料进行加热，再被导热油进行加热，两次换热后进入正己烷白土吸附床；第二溶剂回收塔(118)的塔顶产品经两个板式换热器后进入粗苯白土吸附床，第二溶剂回收塔(118)的塔顶产品先被粗苯白土吸附床的出料进行加热，再被导热油进行加热，两次换热后进入粗苯白土吸附床。
3.如权利要求2所述的异己烷、正己烷和苯萃取精馏系统热耦合方法，其特征是板式换热器采用全焊接板式换热器。
全文摘要
本发明涉及一种正己烷、异己烷和苯萃取精馏系统热耦合方法，精馏塔由脱轻塔、异己烷塔、正己烷萃取精馏塔、第一溶剂回收塔、苯萃取精馏塔和第二溶剂回收塔组成。第二溶剂回收塔的釜液分别与脱轻塔和苯萃取精馏塔的进料进行换热，第一溶剂回收塔的釜液为异己烷塔再沸器的加热介质，正己烷萃取精馏塔和苯萃取精馏塔的塔顶产品经两个板式换热器后进入白土吸附床，板式换热器采用全焊接板式换热器，可实现全逆流操作，其中一个板式换热器采用白土吸附床的出料作为加热介质，充分利用各流股热量。本发明可以大幅度降低精馏单元能耗，降低正己烷生产的成本，提高市场竞争力。
文档编号C07C7/08GK103113179SQ20131005061
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者张敏华, 耿中峰, 马静, 余英哲, 李永辉, 董秀芹 申请人:天津大学