CN108484379A - 一种分离环己酮、环己醇、n,n-二甲基乙酰胺混合物的工艺及设备 - Google Patents

一种分离环己酮、环己醇、n,n-二甲基乙酰胺混合物的工艺及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种分离环己酮、环己醇、N,N‑二甲基乙酰胺混合物的工艺及设备，包括如下步骤：S110：从环己酮、环己醇、N,N‑二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己酮及轻组分；S210：从环己醇和N,N‑二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己醇；S310：在N,N‑二甲基乙酰胺、环己醇的混合物中加入萃取剂；S410：分离得到N,N‑二甲基乙酰胺、萃取剂、环己醇和重组分的混合物。本发明的有益效果是有效减少了精馏塔板数，减少了设备投资，二效并联精馏工艺，减少了第二再沸器的热负荷，明显提高了环己醇产品的回收率，通过加入萃取剂脱盐水进行有效分离，比传统萃取工艺节省了设备投资和操作难度，在达到产品回收率和纯度的前提下，比常规萃取精馏流程节省成本。

Description

一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺及 设备
技术领域
本发明属于化工技术领域，尤其是涉及一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺及设备。
背景技术
环己酮是一种重要的化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体。环己酮还可作为有机溶剂使用，广泛应用在各种涂料、油漆、油墨及树脂溶剂和稀释剂，以及感光、磁性纪录材料涂布用溶剂等。同时也可生产下游衍生物，如环己酮-甲醛树脂、过氧环己酮、邻甲基苯酮、防老剂、起始剂、交联剂和医药农药原料等。
环己醇是一种优良的中高沸点的有机化工原料，主要用于生产己二酸、己二胺、环己酮、己内酰胺，也可用作肥皂的稳定剂，制作消毒药早和去垢乳剂，用作橡胶、树脂、硝基纤维、金属皂、油类、脂类、醚类的溶剂，涂料的搀和剂，皮革的脱脂剂、脱模剂、干洗剂、擦亮剂。环己醇也是纤维整理剂、杀虫剂、增塑剂的原料。目前国内的环己醇绝大部分为环己酮(进一步制己内酰胺)和己二酸厂家的中间产品，用于生产环己酮和己二酸，通常是厂家自产自用。
N,N-二甲基乙酰胺主要用作合成纤维(丙烯腈)和聚氨酯纺丝及合成聚酰胺树脂的溶剂，也用于从C8馏分分离苯乙烯的萃取蒸馏溶剂，并广泛用于高分子薄膜、涂料和医药等方面。目前在医药和农药上大量用来合成抗菌素和农药杀虫剂。还可用作反应的催化剂、电解溶剂、油漆清除剂以及多种结晶性的溶剂加合物和络合物。
环己酮的生产工艺主要有三种：环己烷液相氧化法和苯酚加氢法以及环己烯水合法。其中环己烯水合法工艺是以苯为原料，在催化剂的作用下进行不完全加氢反应制备环己烯，环己烯水合生成环己醇，该工艺在回收环己烯的过程采用了N,N-二甲基乙酰胺作为溶剂，致使环己酮副产的燃料油内除了环己醇、环己酮、重组分外，又新增了N,N-二甲基乙酰胺杂质。通常回收燃料油中环己醇采用减压精馏将其与杂质进行分离，但燃料油作为副产品，组分复杂，组成多变，环己醇与关键的杂质沸点和相对挥发度接近，又有大量共沸组成存在，仅环己醇和N,N-二甲基乙酰胺而论就很难分离，致使大量环己醇采出致价格低廉的重组分中，产品纯度不能满足市场需求，装置回收率较低。实际生产中，从环己酮副产燃料油中产出国标优等品(99.5％以上)的环己醇产品，成为摆在广大工艺技术人员面前的一个课题。
专利CN104086371A公开了一种环己烯法制环己酮生产过程中环己醇分离的工艺，采用两个分离塔替代现有的单塔分离工艺，采用二效并联精馏工艺，两精馏塔采用不同的操作压力，利用两个精馏塔之间的压力差与温度差，将操作压力高的精馏塔塔顶气相冷凝时放出的潜热作为操作压力低的精馏塔再沸器热源。该流程比单塔流程能耗低，但环己醇采出浓度较低，未涉及环己醇和N,N-二甲基乙酰胺分离技术。
专利CN205152116U公开了一种环己酮生产过程中环己酮和环己醇分离节能装置，采用环己酮分离和环己醇分离两塔工艺，其优点在于在20万吨/年环己醇装置中可以节省环己酮塔蒸汽再沸器热负荷、环己醇脱氢蒸发器热负荷、环己醇塔冷凝器负荷，但环己醇分离的回收率未有明显改善，没有涉及环己醇和N,N-二甲基乙酰胺分离技术。
发明内容
本发明的目的是要解决背景技术中的问题，提供一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺及设备，解决了分离环己酮、环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物的工艺操作难题，经济可行性较高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺，包括如下步骤：
S110：从环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己酮及轻组分；
S210：从环己醇和N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己醇；
S310：在N,N-二甲基乙酰胺、环己醇的混合物中加入萃取剂；
S410：分离得到N,N-二甲基乙酰胺、萃取剂、环己醇和重组分的混合物。
在此基础上，进一步地：环己酮及轻组分从环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离的分离步骤包括：
S111：环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)从第一精馏塔(T131)中上部进入，在第一精馏塔(T131)内部进行环己酮及轻组分和环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物的分离；
S112：第一精馏塔(T131)顶部的环己酮及轻组分进入第一冷凝器(E132)后，液相进入第一回流槽(V132)，第一回流槽(V132)内不凝轻组分(134)通过第一真空泵(P134)抽出进入油气回收***，第一回流槽(V132)内液相环己酮经第一回流泵(P132)部分回流入塔内，部分液相环己酮(132)作为产品采出；
S113：第一精馏塔(T131)底部的液相环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物进入第一再沸器(E133)换热后，气相的环己酮及轻组分混合物返回塔内，液相的环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物从塔底经一塔出料泵(P133)加压后进入第二精馏塔(T132)。
在此基础上，进一步地：从环己醇和N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己醇的步骤包括：
S211：环己醇和N,N-二甲基乙酰胺的混合物(133)从第二精馏塔(T132)的中上部进入，在第二精馏塔(132)内部进行环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；
S212：第二精馏塔(T132)顶部的环己醇进入第二冷凝器(E134)后，液相进入第二回流槽(V136)，第二回流槽(V136)内不凝轻组分(137)通过第二真空泵(P137)抽出进入油气回收***，第二回流槽(V136)内液相环己醇经第二回流泵(P136)部分回流入塔内，部分液相环己醇(136)作为产品采出；
S213：第二精馏塔(T132)底部的液相环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物进入第二再沸器(E135)换热后，气相的环己醇及N,N-二甲基乙酰胺混合物返回塔内，液相的少量环己醇、N,N-二甲基乙酰胺及重组分混合物(135)进入第三冷凝器(E137)后，从塔底经二塔出料泵(P135)进入N,N-二甲基乙酰胺回收***。
在此基础上，进一步地：所述N,N-二甲基乙酰胺与环己醇及重组分混合物分离步骤包括：
S411：N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分混合物(135)进入离心萃取机(P138)，萃取剂(138)进入离心萃取机(P138)，所述萃取剂为脱盐水；
S412：在离心萃取机(P138)内部，密度不同且互不相混溶的环己醇及重组分油相和N,N-二甲基乙酰胺水相在离心力的作用下分离；
S413：环己醇及重组分(140)根据含量或进入原料***重新精馏或作为燃料油产品，N,N-二甲基乙酰胺和水的混合物(139)根据含量或作为萃取液继续增浓或采用常规精馏出N,N-二甲基乙酰胺产品。
在此基础上，进一步地：所述环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物(131)中，环己酮及轻组分质量比为：5～9％；环己醇质量比为：78～83％；N,N-二甲基乙酰胺质量比为：2～5％；重组分质量比为：10～14％。
一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺的设备，包括：第一精馏塔(T131)，第一冷凝器(E132)，第一回流槽(V132)，第一回流泵(P132)，第一真空泵(P134)，第一再沸器(E133)，一塔出料泵(P133)，第二精馏塔(T132)，第二冷凝器(E134)，第二回流槽(V136)，第二回流泵(P136)，第二真空泵(P137)，第二再沸器(E135)，二塔出料泵(P135)，第三冷凝器(E137)，离心萃取机(P138)；其中，
第一冷凝器(E132)设置于第一精馏塔(T131)的顶部和第一回流槽(V132)之间；
第一回流泵(P132)设置于第一回流槽(V132)和第一精馏塔(T131)的上部之间；
第一真空泵(P134)与第一回流槽(V132)顶部相连接；
第一再沸器(E133)与第一精馏塔(T131)的底部相连接；
一塔出料泵(P133)入口与第一精馏塔(T131)的底部相连接，出口与与第二精馏塔(T132)的中上部相连接；
第二冷凝器(E134)设置于第二精馏塔(T132)的顶部和第二回流槽(V136)之间；
第二回流泵(P136)设置于第二回流槽(V136)和第二精馏塔(T132)的上部之间；
第二真空泵(P137)与第二回流槽(V136)顶部相连接；
第二再沸器(E135)与第二精馏塔(T132)的底部相连接；
第三冷凝器(E137)设置于第二精馏塔(T132)和二塔出料泵(P135)之间；
离心萃取机(P138)第一入口与二塔出料泵(P135)相连接；
第二入口与萃取剂脱盐水(138)相连接。
在此基础上，进一步地：所述第一精馏塔(T131)的操作压力为-94～-97KPa，顶部温度为63～72℃，底部温度为102～108℃。
所述第二精馏塔(T132)的操作压力为-57～-59KPa，顶部温度为137～137.5℃，底部温度为145～146℃。
在此基础上，进一步地：离心萃取机(P138)为两相逆流进料，一种油相进料成份为N,N-二甲基乙酰胺、少量环己醇及重组分的混合物(135)，一种萃取剂水相进料为脱盐水，油相/水相质量比为：0.2～3。
在此基础上，进一步地：所述第一精馏塔(T131)、所述第二精馏塔(T132)均为板式塔、填料塔或两者的任意组合。
在此基础上，进一步地：第一精馏塔(T131)的理论板数为30～55，环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)从第一精馏塔(T131)的20～45块理论板进料；
第二精馏塔(T132)的理论板数为20～37，环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(133)从第二精馏塔(T132)的10～26块理论板进料。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.提供了一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的工艺方法，该方法包括：环己酮及轻组分从环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离步骤，在第一精馏塔内进行环己酮及轻组分和环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物分离步骤，在第二精馏塔内进行环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；在离心萃取机内加入脱盐水萃取剂，使N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物分离。
2.本发明采用真空精馏***，有效减少了精馏塔板数，减少了设备投资，二效并联精馏工艺，减少了第二再沸器的热负荷，在环己醇、N,N-二甲基乙酰胺两种物质温度压力曲线叠加的狭小范围内，探索出合理的技术参数，采出高纯度的环己醇产品，明显提高了环己醇产品的回收率，少量环己醇、N,N-二甲基乙酰胺及重组分的混合物采用离心萃取机，通过加入萃取剂脱盐水进行有效分离，比传统萃取工艺节省了设备投资和操作难度，在达到产品回收率和纯度的前提下，比常规萃取精馏流程节省成本。
附图说明
图1示出了本发明实施例提供的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺的简要流程图；
图2示出了本发明实施例提供的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的设备的结构示意图。
图中：131、环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物进料；132、环己酮产品；133、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物进料；134、第一回流槽内不凝轻组分；135、N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物；136、环己醇产品；137、第二回流槽内不凝轻组分；138、萃取剂脱盐水；139、N,N-二甲基乙酰胺和水的混合物；140、环己醇及重组分混合物；T131、第一精馏塔；E132、第一冷凝器；V132、第一回流槽；P132、第一回流泵；P134、第一真空泵；E133、第一再沸器；P133、一塔出料泵；T132、第二精馏塔；E134、第二冷凝器；V136、第二回流槽；P136、第二回流泵；P137、第二真空泵；E135、第二再沸器；P135、二塔出料泵；E137、第三冷凝器；P138离心萃取机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限本发明。
实施例一
从环己酮、环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物中分离得到环己酮；
从环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物中分离得到环己醇；
在N,N-二甲基乙酰胺、环己醇等混合物中加入萃取剂；
分离得到N,N-二甲基乙酰胺和萃取剂，环己醇和重组分的混合物。
实施例二
如图1所示，本发明实施例提供了一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的工艺方法，包括：
环己酮及轻组分从环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离步骤S101；
环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)从第一精馏塔(T131)中上部进入；
在第一精馏塔(T131)内部进行环己酮及轻组分和环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；
第一精馏塔(T131)顶部的环己酮及轻组分进入第一冷凝器(E132)后，液相进入第一回流槽(V132)，第一回流槽(V132)内不凝轻组分(134)通过第一真空泵(P134)抽出进入油气回收***，第一回流槽(V132)内液相环己酮经第一回流泵(P132)部分回流入塔内，部分液相环己酮(132)作为产品采出；第一精馏塔(T131)底部的液相环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物进入第一再沸器(E133)换热后，气相的环己酮及轻组分混合物返回塔内，液相的环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物从塔底经一塔出料泵(P133)加压后进入第二精馏塔(T132)。
环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物分离步骤S102；
环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物(133)从第二精馏塔(T132)的中上部进入；
在第二精馏塔(132)内部进行环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；
第二精馏塔(T132)顶部的环己醇进入第二冷凝器(E134)后，液相进入第二回流槽(V136)，第二回流槽(V136)内不凝轻组分(137)通过第二真空泵(P137)抽出进入油气回收***，第二回流槽(V136)内液相环己醇经第二回流泵(P136)部分回流入塔内，部分液相环己醇(136)作为产品采出；第二精馏塔(T132)底部的液相环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物进入第二再沸器(E135)换热后，气相的环己醇及N,N-二甲基乙酰胺混合物返回塔内，液相的少量环己醇、N,N-二甲基乙酰胺及重组分混合物(135)进入第三冷凝器(E137)后，从塔底经二塔出料泵(P135)进入N,N-二甲基乙酰胺回收***。
N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物分离步骤S103；
N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物(135)进入离心萃取机(P138)，萃取剂(138)进入离心萃取机(P138)，所述萃取剂为脱盐水；
在离心萃取机(P138)内部，密度不同且互不相混溶的环己醇及重组分油相和N,N-二甲基乙酰胺、水相在离心力的作用下分离。环己醇及重组分(140)根据含量或进入原料***重新精馏或作为燃料油产品，N,N-二甲基乙酰胺和水的混合物(139)根据含量或作为萃取液继续增浓或采用常规精馏出N,N-二甲基乙酰胺产品。
本发明实施例中，第一精馏塔(T131)、第二精馏塔(T132)的进料位置是通过灵敏度分析，在保证精馏效果和减少能耗的情况下确定的，也是本领域技术人员公知常识。环己酮在第一精馏塔(T131)内和环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物进行分离，环己醇在第二精馏塔(T132)内和N,N-二甲基乙酰胺等混合物进行分离，两塔均采用真空精馏***，有效减少了精馏塔板数，减少了设备投资，并且采用了常规的二效并联精馏工艺，减少了第二再沸器的热负荷，保证了高纯度的产品质量；第二精馏塔(T132)底含有少量环己醇、N,N-二甲基乙酰胺及重组分的混合物采用离心萃取机(P138)，通过加入萃取剂脱盐水进行有效分离，比传统萃取工艺节省了设备投资和操作难度，在达到产品回收率和纯度的前提下，比常规萃取精馏流程节省成本。
在此基础上，进一步地，本发明实施例中，环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)中，环己酮及轻组分质量比为：5～9％；环己醇质量比为：78～83％；N,N-二甲基乙酰胺质量比为：2～5％；重组分质量比为：10～14％。发明人经过大量且复杂的工业化对比试验同时发现，环己酮及轻组分中，轻组分质量比在0.8％以内，能精馏出99.5％以上的高纯度环己醇产品，轻组分含量高于0.8％，环己酮产品纯度会下降，若要精馏出同等规格的产品，须增加精馏塔进行预分离切割才能达到同等产品；若环己酮和环己醇色谱峰之间还有别的不明杂质含量超过0.3％，在保证环己醇产品质量的前提下，需要将其从第一精馏塔(T131)中切割出来，同时采出粗环己酮产品(132)，需进一步精制才能达到高纯度的环己酮产品，这是现有技术所不曾披露的，也不是普通技术人员经过简单的试验就能够获得的，竭尽了发明人的心血，是发明人付出了大量工业化试验的劳动成果。
在上述任意实施例的基础上，进一步地，本发明实施例中，第一精馏塔(T131)的操作压力为-94～-97KPa，顶部温度为63～72℃，底部温度为102～108℃。发明人经过大量且复杂的对比试验同时发现，第一精馏塔(T131)的操作压力、顶部温度和底部温度对最终得到的环己酮产品纯度有影响，在第一精馏塔(T131)的操作压力为-94～-97KPa，顶部温度为63～72℃，底部温度为102～108℃时，所得产品纯度最高，这是现有技术所不曾披露的，也不是普通技术人员经过简单的试验就能够获得的，竭尽了发明人的心血，是发明人付出了大量工业化试验的劳动成果。
在上述任意实施例的基础上，进一步地，本发明实施例中，第二精馏塔(T132)的操作压力为-57～-59KPa，顶部温度为137～137.5℃，底部温度为145～146℃。由于环己醇和N,N-二甲基乙酰胺极易形成共沸物，发明人在环己醇、N,N-二甲基乙酰胺两种物质温度压力曲线叠加的狭小范围内，经过大量且复杂的对比试验同时发现，第二精馏塔(T132)的操作压力、顶部温度和底部温度对最终得到的环己醇产品纯度有影响，在第二精馏塔(T132)的操作压力为-57～-59KPa，顶部温度为137～137.5℃，底部温度为145～146℃时，所得产品纯度最高，这是现有技术所不曾披露的，也不是普通技术人员经过简单的试验就能够获得的，竭尽了发明人的心血，是发明人付出了大量工业化试验的劳动成果。
在上述任意实施例的基础上，进一步地，本发明实施例中，离心萃取机(P138)为两相逆流进料，一种油相进料成份为N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物，一种水相进料为萃取剂脱盐水，油相/水相质量比为：0.2～3。发明人经过大量且复杂的对比试验同时发现，N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分混合物(135)的进料和萃取剂(138)的进料质量比对最终得到环己醇及重组分的混合物和N,N-二甲基乙酰胺及水的混合物有影响，当油相/水相质量比在0.2以下时，水中溶解环己醇含量增多，达不到回收效果；当油相/水相质量比大于3时，水溶入油相达不到萃取分离效果，在油相/水相质量比为：0.2～3时，所得副产品纯度最高，这是现有技术所不曾披露的，也不是普通技术人员经过简单的试验就能够获得的，竭尽了发明人的心血，是发明人付出了大量试验的劳动成果。
实施例三
如图2所示，本发明实施例提供了一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的设备，包括：
第一精馏塔(T131)，第一冷凝器(E132)，第一回流槽(V132)，第一回流泵(P132)，第一真空泵(P134)，第一再沸器(E133)，一塔出料泵(P133)，第二精馏塔(T132)，第二冷凝器(E134)，第二回流槽(V136)，第二回流泵(P136)，第二真空泵(P137)，第二再沸器(E135)，二塔出料泵(P135)，第三冷凝器(E137)，离心萃取机(P138)；其中，
第一冷凝器(E132)设置于第一精馏塔(T131)的顶部和第一回流槽(V132)之间；
第一回流泵(P132)设置于第一回流槽(V132)和第一精馏塔(T131)的上部之间；
第一真空泵(P134)与第一回流槽(V132)顶部相连接；
第一再沸器(E133)与第一精馏塔(T131)的底部相连接；
一塔出料泵(P133)入口与第一精馏塔(T131)的底部相连接，出口与与第二精馏塔(T132)的中上部相连接；
第二冷凝器(E134)设置于第二精馏塔(T132)的顶部和第二回流槽(V136)之间；
第二回流泵(P136)设置于第二回流槽(V136)和第二精馏塔(T132)的上部之间；
第二真空泵(P137)与第二回流槽(V136)顶部相连接；
第二再沸器(E135)与第二精馏塔(T132)的底部相连接；
第三冷凝器(E137)设置于第二精馏塔(T132)和二塔出料泵(P135)之间；
离心萃取机(P138)第一入口与二塔出料泵(P135)相连接；第二入口与萃取剂脱盐水相连接。
本发明实施例该设备包括第一精馏塔(T131)，第一冷凝器(E132)，第一回流槽(V132)，第一回流泵(P132)，第一真空泵(P134)，第一再沸器(E133)，一塔出料泵(P133)，第二精馏塔(T132)，第二冷凝器(E134)，第二回流槽(V136)，第二回流泵(P136)，第二真空泵(P137)，第二再沸器(E135)，二塔出料泵(P135)，第三冷凝器(E137)，离心萃取机机(P138)，在工作状态时，通过真空***，使环己酮及轻组分在第一精馏塔(T131)中和环己醇、氮，氮二甲基乙酰胺等混合物进行分离，使环己醇在第二精馏塔(T132)中和氮，氮二甲基乙酰胺等混合物进行分离；在离心萃取机机(P138)中，通过加入萃取剂脱盐水，使环己醇及重组分和氮，氮二甲基乙酰胺进行分离，在保证高纯度产品质量下，能够显著减少生产投资和过程能耗，节约设备投资费用，在达到同样回收率和纯度的前提下，比常规精馏流程节省成本。
本发明实施例中，第一精馏塔(T131)可以是板式塔、填料塔或两者的任意组合。对于本发明实施例中第一精馏塔(T131)的选用，板式塔、填料塔都可以使用。相对于板式塔来说，填料塔操作范围小，对于液体负荷的变化更为敏感；板式塔的塔径一般不小于0.6m，但填料塔的塔径可以很小；当塔径不太大时，填料塔的造价便宜；对于易起泡的物系，腐蚀性物系、热敏性物系，采用填料塔更为合适；填料塔的压降比板式塔小，更适合于真空操作。但填料塔不宜于处理易聚合或含有固体悬浮物的物料，当气液接触过程中需要冷却以移出反应热或熔解热时，不适宜用填料塔；另外，当有侧线出料时，填料塔也不如板式塔方便；相对于填料塔来说，板式塔的设计资料更容易得到而且更为可靠。
本发明实施例中，第二精馏塔(T132)可以是板式塔、填料塔或两者的任意组合。对于本发明实施例中第二精馏塔(T132)的选用，板式塔、填料塔都可以使用。
理论塔板数是指在一些分离操作中为完成某一指定分离要求所需理论塔板的数量，属于本领域技术人员公知常识，在此不再赘述。本发明实施例对第一精馏塔(T131)和第二精馏塔(T132)的理论板数不做限定，优选的：第一精馏塔(T131)的理论板数为30～55，环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)从第一精馏塔(T131)的20～45块理论板进料；第二精馏塔(T132)的理论板数为20～37，环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(133)从第二精馏塔(T132)的10～26块理论板进料。
本发明实施例中，离心萃取机(P138)为两相逆流进料，一种油相进料成份为N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物，一种水相进料为萃取剂脱盐水，通过离心萃取进行分离。离心萃取机是利用电机带动转鼓高速转动，密度不同且互不混溶的两种液体在转鼓或桨叶旋转产生剪切力的作用下完成混合传质，又在转鼓高速旋转产生的离心力作用下迅速分离，它与传统的萃取设备如混合澄清槽、萃取塔等在工作原理上不同，轻重两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入转鼓和壳体之间的混合区内，使两相快速分散，混合液在涡流盘或进料器的作用下进入转鼓，在福板形成的隔舱区内，混合液很快与转鼓同步回转，在离心力的作用下，比重大的重相液在向上流动的过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁；比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心，澄清后的两相液体最终分别通过各自堰板进入收集室并由引管分别引出机外，完成两相分离过程。离心萃取机用于不含固体或含少量固体体系的液/液萃取或分离领域，它与传统的萃取设备相比，优点在于萃取剂在设备内存量少，减少投入成本，运行方便，且停车后不破坏平衡。
实施例四
采用本发明设备及工艺，第一精馏塔(T131)采用填料塔，第二精馏塔(T132)采用填料塔，环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)进料中，环己酮及轻组分质量比为：7％；环己醇质量比为：78％；N,N-二甲基乙酰胺质量比为：5％；重组分质量比为：10％。
操作条件和结果如下：
第一精馏塔(T131)的操作压力是：-95KPa
第一精馏塔(T131)的塔顶温度是：67℃
第一精馏塔(T131)的塔底温度是：105℃
第二精馏塔(T132)的操作压力是：-58KPa
第二精馏塔(T132)的塔顶温度是：137.2℃
第二精馏塔(T132)的塔底温度是：145.6℃
各物流流量及组成如表1。
表1实例1各物流质量流量及各组分质量分数
从表1可知，在本发明实施例的工艺方法下，所得环己酮产品(132)的质量纯度为0.99501，所得环己醇产品(136)的质量纯度为0.99698。
实施例五
采用本发明设备及工艺，离心萃取机(P138)为两相逆流进料，一种油相进料成份为N,N-二甲基乙酰胺、少量环己醇及重组分的混合物(135)，一种水相进料为萃取剂脱盐水，油相/水相质量比为0.5；离心萃取机(P138)的进料条件是常温常压。
各物流流量及组成如表2。
表2实例2各物流质量流量及各组分质量分数
从表2可知，在本发明实施例的工艺方法下，油相出料中N,N-二甲基乙酰胺含量为0.00212，水相出料中N,N-二甲基乙酰胺含量为0.09183。
实施例六
采用本发明设备及工艺，第一精馏塔(T131)采用填料塔，第二精馏塔(T132)采用填料塔，环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)进料中，环己酮及轻组分质量比为：7％；环己醇质量比为：78％；N,N-二甲基乙酰胺质量比为：5％；重组分质量比为：10％。第一精馏塔(T131)的操作压力是-95KPa，塔顶温度是67℃，塔底温度是105℃；第二精馏塔(T132)的操作压力是-58KPa，塔顶温度是137.2℃，塔底温度是145.6℃。所得环己酮产品(132)的质量纯度为0.99501，所得环己醇产品(134)的质量纯度为0.99698。
实施例七
采用本发明设备及工艺，离心萃取机(P138)为两相逆流进料，一种油相进料成份为N,N-二甲基乙酰胺、少量环己醇及重组分的混合物(135)，一种水相进料为萃取剂脱盐水，油相/水相质量比为0.5；离心萃取机(P138)的进料条件是常温常压。油相出料中N,N-二甲基乙酰胺含量为0.00212，水相出料中N,N-二甲基乙酰胺含量为0.09183。
本发明的有益效果是：
1.提供了一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的工艺方法，该方法包括：环己酮及轻组分从环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离步骤，在第一精馏塔内进行环己酮及轻组分和环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物分离步骤，在第二精馏塔内进行环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；在离心萃取机内加入脱盐水萃取剂，使N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分的混合物分离。
2.本发明采用真空精馏***，有效减少了精馏塔板数，减少了设备投资，二效并联精馏工艺，减少了第二再沸器的热负荷，在环己醇、N,N-二甲基乙酰胺两种物质温度压力曲线叠加的狭小范围内，探索出合理的技术参数，采出高纯度的环己醇产品，明显提高了环己醇产品的回收率，少量环己醇、N,N-二甲基乙酰胺及重组分的混合物采用离心萃取机，通过加入萃取剂脱盐水进行有效分离，比传统萃取工艺节省了设备投资和操作难度，在达到产品回收率和纯度的前提下，比常规萃取精馏流程节省成本。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (10)

1.一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S110：从环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己酮及轻组分；
S210：从环己醇和N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己醇；
S310：在N,N-二甲基乙酰胺、环己醇的混合物中加入萃取剂；
S410：分离得到N,N-二甲基乙酰胺、萃取剂、环己醇和重组分的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺，其特征在于，环己酮及轻组分从环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离的分离步骤包括：
S111：环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)从第一精馏塔(T131)中上部进入，在第一精馏塔(T131)内部进行环己酮及轻组分和环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物的分离；
S112：第一精馏塔(T131)顶部的环己酮及轻组分进入第一冷凝器(E132)后，液相进入第一回流槽(V132)，第一回流槽(V132)内不凝轻组分(134)通过第一真空泵(P134)抽出进入油气回收***，第一回流槽(V132)内液相环己酮经第一回流泵(P132)部分回流入塔内，部分液相环己酮(132)作为产品采出；
S113：第一精馏塔(T131)底部的液相环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物进入第一再沸器(E133)换热后，气相的环己酮及轻组分混合物返回塔内，液相的环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物从塔底经一塔出料泵(P133)加压后进入第二精馏塔(T132)。
3.根据权利要求1或2所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺，其特征在于：从环己醇和N,N-二甲基乙酰胺的混合物中分离得到环己醇的步骤包括：
S211：环己醇和N,N-二甲基乙酰胺的混合物(133)从第二精馏塔(T132)的中上部进入，在第二精馏塔(132)内部进行环己醇和N,N-二甲基乙酰胺等混合物的分离；
S212：第二精馏塔(T132)顶部的环己醇进入第二冷凝器(E134)后，液相进入第二回流槽(V136)，第二回流槽(V136)内不凝轻组分(137)通过第二真空泵(P137)抽出进入油气回收***，第二回流槽(V136)内液相环己醇经第二回流泵(P136)部分回流入塔内，部分液相环己醇(136)作为产品采出；
S213：第二精馏塔(T132)底部的液相环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物进入第二再沸器(E135)换热后，气相的环己醇及N,N-二甲基乙酰胺混合物返回塔内，液相的少量环己醇、N,N-二甲基乙酰胺及重组分混合物(135)进入第三冷凝器(E137)后，从塔底经二塔出料泵(P135)进入N,N-二甲基乙酰胺回收***。
4.根据权利要求3所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺，其特征在于，所述N,N-二甲基乙酰胺与环己醇及重组分混合物分离步骤包括：
S411：N,N-二甲基乙酰胺与少量环己醇及重组分混合物(135)进入离心萃取机(P138)，萃取剂(138)进入离心萃取机(P138)，所述萃取剂为脱盐水；
S412：在离心萃取机(P138)内部，密度不同且互不相混溶的环己醇及重组分油相和N,N-二甲基乙酰胺水相在离心力的作用下分离；
S413：环己醇及重组分(140)根据含量或进入原料***重新精馏或作为燃料油产品，N,N-二甲基乙酰胺和水的混合物(139)根据含量或作为萃取液继续增浓或采用常规精馏出N,N-二甲基乙酰胺产品。
5.根据权利要求1所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺，其特征在于：所述环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺的混合物(131)中，环己酮及轻组分质量比为：5～9％；环己醇质量比为：78～83％；N,N-二甲基乙酰胺质量比为：2～5％；重组分质量比为：10～14％。
6.如权利要求1-5所述的分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的工艺的设备，其特征在于，包括：第一精馏塔(T131)，第一冷凝器(E132)，第一回流槽(V132)，第一回流泵(P132)，第一真空泵(P134)，第一再沸器(E133)，一塔出料泵(P133)，第二精馏塔(T132)，第二冷凝器(E134)，第二回流槽(V136)，第二回流泵(P136)，第二真空泵(P137)，第二再沸器(E135)，二塔出料泵(P135)，第三冷凝器(E137)，离心萃取机(P138)；其中，
第一冷凝器(E132)设置于第一精馏塔(T131)的顶部和第一回流槽(V132)之间；
第一回流泵(P132)设置于第一回流槽(V132)和第一精馏塔(T131)的上部之间；
第一真空泵(P134)与第一回流槽(V132)顶部相连接；
第一再沸器(E133)与第一精馏塔(T131)的底部相连接；
一塔出料泵(P133)入口与第一精馏塔(T131)的底部相连接，出口与与第二精馏塔(T132)的中上部相连接；
第二冷凝器(E134)设置于第二精馏塔(T132)的顶部和第二回流槽(V136)之间；
第二回流泵(P136)设置于第二回流槽(V136)和第二精馏塔(T132)的上部之间；
第二真空泵(P137)与第二回流槽(V136)顶部相连接；
第二再沸器(E135)与第二精馏塔(T132)的底部相连接；
第三冷凝器(E137)设置于第二精馏塔(T132)和二塔出料泵(P135)之间；
离心萃取机(P138)第一入口与二塔出料泵(P135)相连接；
第二入口与萃取剂脱盐水(138)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的设备，其特征在于：
所述第一精馏塔(T131)的操作压力为-94～-97KPa，顶部温度为63～72℃，底部温度为102～108℃；
所述第二精馏塔(T132)的操作压力为-57～-59KPa，顶部温度为137～137.5℃，底部温度为145～146℃。
8.根据权利要求6或7所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的设备，其特征在于：离心萃取机(P138)为两相逆流进料，一种油相进料成份为N,N-二甲基乙酰胺、少量环己醇及重组分的混合物(135)，一种萃取剂水相进料为脱盐水，油相/水相质量比为：0.2～3。
9.根据权利要求6所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的设备，其特征在于：所述第一精馏塔(T131)、所述第二精馏塔(T132)均为板式塔、填料塔或两者的任意组合。
10.根据权利要求9所述的一种分离环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺混合物的设备，其特征在于：
第一精馏塔(T131)的理论板数为30～55，环己酮、环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(131)从第一精馏塔(T131)的20～45块理论板进料；
第二精馏塔(T132)的理论板数为20～37，环己醇、N,N-二甲基乙酰胺等混合物(133)从第二精馏塔(T132)的10～26块理论板进料。
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