CN117466700A - 一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属甲醇甲苯水混合物精馏分离技术领域，特别是涉及一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，包括以下三种情况：原料不含水且甲苯过量、原料不含水且甲醇过量、原料含水且甲醇过量，本发明采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，环己烷共沸剂的用量小，整体能耗低，分离出的甲醇、甲苯产品纯度高。本发明采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法中采用热耦合操作，节约了系统热能的用量，在节省蒸汽耗量的同时也同比节省了循环水的耗量，大大降低了能耗，具有显著的实用性及经济效益。
Description
技术领域
本发明属甲醇甲苯水混合物精馏分离技术领域，尤其涉及一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法。
背景技术
甲醇是基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。是合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一；甲醇的主要应用领域是生产甲醛，甲醛可用来生产胶粘剂，主要用于木材加工业，其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂。
甲苯作为溶剂，它用于油类、树脂、天然橡胶和合成橡胶、煤焦油、沥青、醋酸纤维素，也用于纤维素油漆和清漆。甲苯是氯化苯酰和苯基、糖精、三硝基甲苯和许多染料等有机合成的主要原料，它也是航空和汽车汽油的一种成分，甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，也是有机化工的重要原料，甲苯衍生的一系列中间体，广泛用于染料、医药、农药、火炸药、助剂、香料等精细化学品的生产，也用于合成材料工业。
目前分离甲醇甲苯物系通常采用萃取精馏的方法，由于萃取精馏的萃取剂相比共沸精馏的共沸剂用量大，从而导致使用萃取精馏分离甲醇甲苯物系工艺方法的萃取剂以及设备的投资成本偏高，萃取精馏相对于共沸精馏能耗也偏高，能量利用不合理。
因此，在节约能耗、减少设备的投资成本同时分离出高纯度的甲醇和甲苯产品，是甲醇甲苯物系分离技术领域亟需解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，以解决上述问题，在节约能耗、降低投资成本的同时分离出高纯度的甲醇和甲苯产品。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，所述采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法包括以下三种情况；
一、原料不含水且甲苯过量：
原料经共沸精馏塔预热器预热后进入共沸精馏塔中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔的塔顶气相产物分别在共沸精馏塔冷凝器、甲醇精制塔再沸器内进行冷凝，凝液经共沸精馏塔顶凝液冷却器冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔，下层产物进入甲醇精制塔，共沸精馏塔塔釜连通有共沸精馏塔再沸器，共沸精馏塔塔釜的甲苯在共沸精馏塔预热器内与原料换热水冷却后，得到纯度为99.9％的甲苯产品；
共沸精馏塔的塔顶气相产物冷凝过程中产生的热量通过所述甲醇精制塔再沸器进入甲醇精制塔，甲醇精制塔再沸器与甲醇精制塔的塔釜连通，甲醇精制塔的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器、甲醇精制塔尾冷器冷凝并经过甲醇精制塔顶凝液冷却器冷却后进入第二分相罐分层，甲醇精制塔尾冷器排出废气，第二分相罐上层产物进入第一分相罐，下层产物进入甲醇精制塔回流，甲醇精制塔塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器冷却后送出，得到纯度为99.9％wt的甲醇产品；
二、原料不含水且甲醇过量：
原料经进料预热器预热后进入脱共沸物塔的中上部，脱共沸物塔的塔顶气相产物经过脱共沸物塔主冷器、脱共沸物塔尾冷器冷凝后一部分回流到脱共沸物塔内，另一部分进入共沸精馏塔中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔的塔顶气相产物经脱共沸物塔再沸器冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔塔顶，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器、甲醇精制塔进料预热器预热后进入甲醇精制塔的塔顶，共沸精馏塔的塔釜连通有共沸精馏塔再沸器，共沸精馏塔塔釜的甲苯经过共沸精馏塔釜液冷却器冷却后，得到纯度为99.9％的甲苯产品；
甲醇精制塔的塔顶气相产物经脱共沸物塔再沸器冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器冷却后进入第一分相罐进行分层，甲醇精制塔再沸器与甲醇精制塔的塔釜连通，甲醇精制塔塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器冷却后送出，得到纯度为99.9％的甲醇产品；
共沸精馏塔的塔顶气相产物、甲醇精制塔的塔顶气相产物冷凝产生的热量经脱共沸物塔再沸器进入脱共沸物塔，脱共沸物塔再沸器与脱共沸物塔的塔釜连通，脱共沸物塔塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器冷却后送出，得到纯度为99.9％的甲醇产品；
三、原料含水且甲醇过量；
原料经进料预热器预热后进入脱共沸物塔中下部，脱共沸物塔的塔顶气相产物经脱共沸物塔主冷器、脱共沸物塔尾冷器冷凝后一部分回流至脱共沸物塔，另一部分经共沸精馏预热器预热后进入共沸精馏塔中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器、甲醇精制塔尾冷器冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器预热后进入甲醇精制塔塔顶，共沸精馏塔的塔釜与共沸精馏塔再沸器连通，共沸精馏塔塔釜的甲苯经过共沸精馏塔釜液冷却器冷却后，得到纯度为99.9％的甲苯产品；
甲醇精制塔的塔釜连通有甲醇精制塔再沸器，甲醇精制塔的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器、甲醇精制塔尾冷器冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器预热后进入甲醇精制塔塔顶，甲醇精制塔塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器冷却后送出，得到纯度为99.9％的甲醇产品；
脱共沸物塔的塔釜物料在脱水塔进料预热器进行预热后进入脱水塔，脱水塔的塔顶气相产物经过脱共沸物塔再沸器冷凝后一部分回流至脱水塔内，另一部分经脱水塔顶采出冷却器冷却后得到纯度为99.9％的甲醇产品；脱水塔的塔顶气相产物冷凝产生的热量经过脱共沸物塔再沸器进入脱共沸物塔中，脱共沸物塔再沸器与脱共沸物塔的塔釜连通，脱水塔的塔釜连通有脱水塔再沸器，脱共沸物塔尾冷器产生的废水通过共沸精馏塔预热器排出，产生的热量用于共沸精馏预热器的预热。
优选的，在原料不含水且甲苯过量的情况下，所述共沸精馏塔塔顶操作压力为270～290kPa，所述甲醇精制塔塔顶操作压力为100～120kPa。
优选的，在原料不含水且甲苯过量的情况下，所述共沸精馏塔塔顶操作温度为80～95℃，塔釜操作温度为145～160℃；所述甲醇精制塔塔顶操作温度为50～60℃，塔釜操作温度为60～70℃。
优选的，在原料不含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔塔顶操作压力为101～120kPa，所述共沸精馏塔塔顶操作压力为280～320kPa，所述甲醇精制塔塔顶操作压力为280～320kPa。
优选的，在原料不含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔塔顶操作温度为60～70℃，塔釜操作温度为60～70℃，所述共沸精馏塔塔顶操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为150～160℃；所述甲醇精制塔塔顶操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为90～100℃。
优选的，在原料含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔塔顶操作压力为101～120kPa，所述共沸精馏塔塔顶操作压力为101～120kPa，所述甲醇精制塔塔顶操作压力为101～120kPa，所述脱水塔塔顶操作压力为270～290kPa。
优选的，在原料含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔塔顶操作温度为60～70℃，塔釜操作温度为70～80℃，所述共沸精馏塔塔顶操作温度为55～65℃，塔釜操作温度为105～120℃；所述甲醇精制塔塔顶操作温度为50～60℃，塔釜操作温度为60～70℃，所述脱水塔塔顶操作温度为80～100℃，塔釜操作温度为120～140℃。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，环己烷共沸剂的用量小，系统的整体能耗低，分离出的甲醇、甲苯产品纯度高。
本发明采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法采用热耦合操作，节约了热能的用量，在节省蒸汽耗量的同时也同比节省了循环水的耗量。大大降低了能耗，具有显著的实用性及经济效益，应用前景广阔。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1为本发明分离原料不含水且甲苯过量的工艺流程图；
图2为本发明分离原料不含水且甲醇过量的工艺流程图；
图3为本发明分离原料含水且甲醇过量的工艺流程图。
其中，T-101、脱共沸物塔；T-102、共沸精馏塔；T-103、甲醇精制塔；T-104、脱水塔；E-101、进料预热器；E-102、脱共沸物塔再沸器；E-103、脱共沸物塔主冷器；E-104、脱共沸物塔尾冷器；E-105、共沸精馏塔预热器；E-106共沸精馏塔再沸器；E-107、共沸精馏塔冷凝器；E-108、甲醇精制塔再沸器；E-109脱水塔再沸器；E-110、甲醇精制塔主冷器；E-111、甲醇精制塔尾冷器；E-112、共沸精馏塔顶凝液冷却器；E-113、甲醇精制塔顶凝液冷却器；E-114、甲醇精制塔釜液采出冷却器；E-115、甲醇精制塔进料预热器；E-116、共沸精馏塔釜液冷却器；E-117、脱水塔进料预热器；E-118、脱水塔顶采出冷却器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-图3，本发明提供一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法包括以下三种情况；
一、原料不含水且甲苯过量：
原料经共沸精馏塔预热器E-105预热后进入共沸精馏塔T-102中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物分别在共沸精馏塔冷凝器E-107、甲醇精制塔再沸器E-108内进行冷凝，凝液经共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔T-102，下层产物进入甲醇精制塔T-103，共沸精馏塔T-102塔釜连通有共沸精馏塔再沸器E-106，共沸精馏塔T-102塔釜的甲苯在共沸精馏塔预热器E-105内与原料换热水冷却后，得到纯度为99.9％wt的甲苯产品；
共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物冷凝过程中产生的热量通过甲醇精制塔再沸器E-108进入甲醇精制塔T-103，甲醇精制塔再沸器E-108与甲醇精制塔T-103的塔釜连通，甲醇精制塔T-103的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器E-110、甲醇精制塔尾冷器E-111冷凝并经过甲醇精制塔顶凝液冷却器E-113冷却后进入第二分相罐分层，甲醇精制塔尾冷器E-111排出废气，第二分相罐上层产物进入第一分相罐，下层产物进入甲醇精制塔T-103回流，甲醇精制塔T-103塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114冷却后送出，得到纯度为99.9％wt的甲醇产品；
二、原料不含水且甲醇过量：
原料经进料预热器E-101预热后进入脱共沸物塔T-101的中上部，脱共沸物塔T-101的塔顶气相产物经过脱共沸物塔主冷器E-103、脱共沸物塔尾冷器E-104冷凝后一部分回流到脱共沸物塔T-101内，另一部分进入共沸精馏塔T-102中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物经脱共沸物塔再沸器E-102冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔T-102塔顶，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114、甲醇精制塔进料预热器E-115预热后进入甲醇精制塔T-103的塔顶，共沸精馏塔T-102的塔釜连通有共沸精馏塔再沸器E-106，共沸精馏塔T-102塔釜的甲苯经过共沸精馏塔釜液冷却器E-116冷却后，得到纯度为99.9％wt的甲苯产品；
甲醇精制塔T-103的塔顶气相产物经脱共沸物塔再沸器E-102冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112冷却后进入第一分相罐进行分层，甲醇精制塔再沸器E-108与甲醇精制塔T-103的塔釜连通，甲醇精制塔T-103塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114冷却后送出，得到纯度为99.9％wt的甲醇产品；
共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物、甲醇精制塔T-103的塔顶气相产物冷凝产生的热量经脱共沸物塔再沸器E-102进入脱共沸物塔T-101，脱共沸物塔再沸器E-102与脱共沸物塔T-101的塔釜连通，脱共沸物塔T-101塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114冷却后送出，得到纯度为99.9％wt的甲醇产品；
三、原料含水且甲醇过量；
原料经进料预热器E-101预热后进入脱共沸物塔T-101中下部，脱共沸物塔T-101的塔顶气相产物经脱共沸物塔主冷器E-103、脱共沸物塔尾冷器E-104冷凝后一部分回流至脱共沸物塔T-101，另一部分经共沸精馏塔预热器E-105预热后进入共沸精馏塔T-102中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器E-110、甲醇精制塔尾冷器E-111冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔T-102，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114预热后进入甲醇精制塔T-103塔顶，共沸精馏塔T-102的塔釜与共沸精馏塔再沸器E-106连通，共沸精馏塔T-102塔釜的甲苯经过共沸精馏塔釜液冷却器E-116冷却后，得到纯度为99.9％wt的甲苯产品；
甲醇精制塔T-103的塔釜连通有甲醇精制塔再沸器E-108，甲醇精制塔T-103的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器E-110、甲醇精制塔尾冷器E-111冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔T-102，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114预热后进入甲醇精制塔T-103塔顶，甲醇精制塔T-103塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114冷却后送出，得到纯度为99.9％wt的甲醇产品；
脱共沸物塔T-101的塔釜物料在脱水塔进料预热器E-117进行预热后进入脱水塔T-104，脱水塔T-104的塔顶气相产物经过脱共沸物塔再沸器E-102冷凝后一部分回流至脱水塔T-104内，另一部分经脱水塔顶采出冷却器E-118冷却后得到纯度为99.9％wt的甲醇产品；脱水塔T-104的塔顶气相产物冷凝产生的热量经过脱共沸物塔再沸器E-102进入脱共沸物塔T-101中，脱共沸物塔再沸器E-102与脱共沸物塔T-101的塔釜连通，脱水塔T-104的塔釜连通有脱水塔再沸器E-109，脱共沸物塔尾冷器E-104产生的废水通过共沸精馏塔预热器E-105排出，产生的热量用于共沸精馏塔预热器E-105的预热。
进一步优化方案，在原料不含水且甲苯过量的情况下，共沸精馏塔T-102塔顶操作压力为270～290kPa，甲醇精制塔T-103塔顶操作压力为100～120kPa。
进一步优化方案，在原料不含水且甲苯过量的情况下，共沸精馏塔T-102塔顶操作温度为80～95℃，塔釜操作温度为145～160℃；甲醇精制塔T-103塔顶操作温度为50～60℃，塔釜操作温度为60～70℃。
在原料不含水且甲苯过量的情况下，共沸精馏塔T-102的塔中进料口连通有共沸精馏塔预热器E-105，共沸精馏塔T-102的塔釜连通有共沸精馏塔再沸器E-106，共沸精馏塔T-102的塔顶出料口连通有共沸精馏塔冷凝器E-107、甲醇精制塔再沸器E-108，甲醇精制塔再沸器E-108与甲醇精制塔T-103的塔釜连通，共沸精馏塔冷凝器E-107、甲醇精制塔再沸器E-108连通有共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112，共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112与第一分相罐连通，第一分相罐的上层与共沸精馏塔T-102的塔顶进料口连通，第一分相罐的下层与甲醇精制塔T-103的塔顶进料口连通；
甲醇精制塔T-103的塔顶出料口连通有甲醇精制塔尾冷器E-111、甲醇精制塔主冷器E-110，甲醇精制塔尾冷器E-111、甲醇精制塔主冷器E-110连通有甲醇精制塔顶凝液冷却器E-113，甲醇精制塔顶凝液冷却器E-113连通有第二分相罐，第二分相罐的下层与甲醇精制塔T-103的塔顶进料口连通，第二分相罐的上层与第一分相罐的连通，甲醇精制塔T-103的塔釜出料口连通有甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114。
本发明装置中采用热耦合操作，仅共沸精馏塔T-102塔釜再沸器需要提供热源，共沸精馏塔T-102塔顶一个冷凝器、甲醇精制塔T-103塔顶冷凝器需要输入循环水及低温水，甲醇精制塔再沸器E-108共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物冷凝过程中产生的热量传递至甲醇精制塔T-103，节约了循环水、低温水及系统热能的用量。
进一步优化方案，在原料不含水且甲醇过量的情况下，脱共沸物塔T-101塔顶操作压力为101～120kPa，共沸精馏塔T-102塔顶操作压力为280～320kPa，甲醇精制塔T-103塔顶操作压力为280～320kPa。
进一步优化方案，在原料不含水且甲醇过量的情况下，脱共沸物塔T-101塔顶操作温度为60～70℃，塔釜操作温度为60～70℃，共沸精馏塔T-102塔顶操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为150～160℃；甲醇精制塔T-103塔顶操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为90～100℃。
在原料不含水且甲醇过量的情况下，脱共沸物塔T-101的进料口连通有进料预热器E-101，脱共沸物塔T-101的塔顶出料口、出料口均与脱共沸物塔主冷器E-103、脱共沸物塔尾冷器E-104连通，脱共沸物塔T-101与共沸精馏塔T-102的塔中进料口连通，共沸精馏塔T-102的塔釜连通有共沸精馏塔再沸器E-106，共沸精馏塔T-102的塔釜出料口连通有共沸精馏塔釜液冷却器E-116，共沸精馏塔T-102的塔顶出料口连通有脱共沸物塔再沸器E-102，脱共沸物塔再沸器E-102与脱共沸物塔T-101的塔釜连通，脱共沸物塔再沸器E-102与共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112连通，共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112与第一分相罐连通，第一分相罐的上层与共沸精馏塔T-102的塔顶进料口连通，第一分相罐的下层与甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114连通，甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114连通有甲醇精制塔进料预热器E-115，甲醇精制塔进料预热器E-115与甲醇精制塔T-103的塔顶进料口连通；
甲醇精制塔T-103的塔顶出料口与脱共沸物塔再沸器E-102连通，甲醇精制塔T-103的塔釜连通有甲醇精制塔再沸器E-108，甲醇精制塔T-103的塔釜与甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114连通；脱共沸物塔T-101通过甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114与甲醇精制塔T-103连通。
本发明装置中采用热耦合操作，仅甲醇精制塔T-103和共沸精馏塔T-102塔釜需要提供热源，仅脱共沸物塔T-101塔顶冷凝器需要输入循环水及低温水，脱共沸物塔再沸器E-102将共沸精馏塔T-102的塔顶气相产物、甲醇精制塔T-103的塔顶气相产物冷凝产生的热量传递至脱共沸物塔T-101，节约了循环水、低温水及系统热能的用量。
进一步优化方案，在原料含水且甲醇过量的情况下，脱共沸物塔T-101塔顶操作压力为101～120kPa，共沸精馏塔T-102塔顶操作压力为101～120kPa，甲醇精制塔T-103塔顶操作压力为101～120kPa，脱水塔T-104塔顶操作压力为270～290kPa。
进一步优化方案，在原料含水且甲醇过量的情况下，脱共沸物塔T-101塔顶操作温度为60～70℃，塔釜操作温度为70～80℃，共沸精馏塔T-102塔顶操作温度为55～65℃，塔釜操作温度为105～120℃；甲醇精制塔T-103塔顶操作温度为50～60℃，塔釜操作温度为60～70℃，脱水塔T-104塔顶操作温度为80～100℃，塔釜操作温度为120～140℃。
在原料含水且甲醇过量的情况下，脱共沸物塔T-101的塔中进料口连通有进料预热器E-101，脱共沸物塔T-101的塔顶出料口、进料口连通有脱共沸物塔主冷器E-103、脱共沸物塔尾冷器E-104，脱共沸物塔主冷器E-103、脱共沸物塔尾冷器E-104连通有共沸精馏塔预热器E-105，共沸精馏塔预热器E-105与共沸精馏塔T-102的塔中进料口连通，共沸精馏塔T-102的塔顶出料口连通有甲醇精制塔主冷器E-110、甲醇精制塔尾冷器E-111，甲醇精制塔主冷器E-110、甲醇精制塔尾冷器E-111与共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112连通，共沸精馏塔顶凝液冷却器E-112连通有第一分相罐，第一分相罐上层与共沸精馏塔T-102的塔顶进料口连通，共沸精馏塔T-102的塔釜连通有共沸精馏塔再沸器E-106，共沸精馏塔T-102的塔釜与共沸精馏塔釜液冷却器E-116连通，第一分相罐的下层与甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114连通，甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114与甲醇精制塔T-103的塔顶进料口连通。
甲醇精制塔T-103的塔顶出料口与甲醇精制塔主冷器E-110、甲醇精制塔尾冷器E-111连通，甲醇精制塔T-103的塔釜连通有甲醇精制塔再沸器E-108，甲醇精制塔T-103的塔釜与甲醇精制塔釜液采出冷却器E-114连通。
脱共沸物塔T-101的塔釜连通有脱水塔进料预热器E-117，脱水塔进料预热器E-117与脱水塔T-104的塔中进料口连通，脱水塔T-104的塔顶出料口连通有脱共沸物塔再沸器E-102，脱共沸物塔再沸器E-102与脱共沸物塔T-101的塔釜连通，脱共沸物塔再沸器E-102与脱水塔顶采出冷却器E-118以及脱共沸物塔尾冷器E-104的塔顶进料口连通，脱水塔T-104的塔釜连通有脱水塔再沸器E-109，脱水塔T-104的塔釜出料口与共沸精馏塔预热器E-105连通。
本发明装置中脱共沸物塔T-101与脱水塔T-104采用热耦合操作，仅脱水塔T-104塔釜需要提供热源，仅脱共沸物塔T-101塔顶冷凝器需要输入循环水及低温水，脱共沸物塔再沸器E-102将脱水塔T-104的塔顶气相产物冷凝产生的热量传递至脱共沸物塔T-101，并且脱共沸物塔尾冷器E-104产生的废水通过共沸精馏塔预热器E-105排出，产生的热量用于共沸精馏塔预热器E-105的预热，节约了循环水、低温水及系统热能的用量。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，包括以下三种情况；
原料不含水且甲苯过量：
原料经共沸精馏塔预热器(E-105)预热后进入共沸精馏塔(T-102)中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔(T-102)的塔顶气相产物分别在共沸精馏塔冷凝器(E-107)、甲醇精制塔再沸器(E-108)内进行冷凝，凝液经共沸精馏塔顶凝液冷却器(E-112)冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔(T-102)，下层产物进入甲醇精制塔(T-103)，共沸精馏塔(T-102)塔釜连通有共沸精馏塔再沸器(E-106)，共沸精馏塔(T-102)塔釜的甲苯在共沸精馏塔预热器(E-105)内冷却，得到甲苯产品，共沸精馏塔(T-102)塔釜的甲苯冷却时产生的热量用于原料预热；
共沸精馏塔(T-102)的塔顶气相产物冷凝过程中产生的热量通过所述甲醇精制塔再沸器(E-108)进入甲醇精制塔(T-103)，甲醇精制塔再沸器(E-108)与甲醇精制塔(T-103)的塔釜连通，甲醇精制塔(T-103)的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器(E-110)、甲醇精制塔尾冷器(E-111)冷凝并经过甲醇精制塔顶凝液冷却器(E-113)冷却后进入第二分相罐分层，甲醇精制塔尾冷器(E-111)排出废气，第二分相罐上层产物进入第一分相罐，下层产物进入甲醇精制塔(T-103)，甲醇精制塔(T-103)塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)冷却后送出，得到甲醇产品；
原料不含水且甲醇过量：
原料经进料预热器(E-101)预热后进入脱共沸物塔(T-101)的中上部，脱共沸物塔(T-101)的塔顶气相产物经过脱共沸物塔主冷器(E-103)、脱共沸物塔尾冷器(E-104)冷凝后一部分回流到脱共沸物塔(T-101)内，另一部分进入共沸精馏塔(T-102)中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔(T-102)的塔顶气相产物经脱共沸物塔再沸器(E-102)冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器(E-112)冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔(T-102)塔顶，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)、甲醇精制塔进料预热器(E-115)预热后进入甲醇精制塔(T-103)的塔顶，共沸精馏塔(T-102)的塔釜设置有共沸精馏塔再沸器(E-106)，共沸精馏塔(T-102)塔釜的甲苯经过共沸精馏塔釜液冷却器(E-116)冷却后，得到甲苯产品；
甲醇精制塔(T-103)的塔顶气相产物经脱共沸物塔再沸器(E-102)冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器(E-112)冷却后进入第一分相罐进行分层，甲醇精制塔(T-103)的塔釜连通有甲醇精制塔再沸器(E-108)，甲醇精制塔(T-103)塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)冷却后送出，得到甲醇产品；
共沸精馏塔(T-102)的塔顶气相产物、甲醇精制塔(T-103)的塔顶气相产物冷凝产生的热量经脱共沸物塔再沸器(E-102)进入脱共沸物塔(T-101)，脱共沸物塔再沸器(E-102)与脱共沸物塔(T-101)的塔釜连通，脱共沸物塔(T-101)塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)冷却后送出，得到甲醇产品；
原料含水且甲醇过量；
原料经进料预热器(E-101)预热后进入脱共沸物塔(T-101)中下部，脱共沸物塔(T-101)的塔顶气相产物经脱共沸物塔主冷器(E-103)、脱共沸物塔尾冷器(E-104)冷凝后一部分回流至脱共沸物塔(T-101)，另一部分经共沸精馏塔预热器(E-105)预热后进入共沸精馏塔(T-102)中与环己烷进行共沸精馏，共沸精馏塔(T-102)的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器(E-110)、甲醇精制塔尾冷器(E-111)冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器(E-112)冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔(T-102)，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)预热后进入甲醇精制塔(T-103)塔顶，共沸精馏塔(T-102)的塔釜设置有共沸精馏塔再沸器(E-106)，共沸精馏塔(T-102)塔釜的甲苯经过共沸精馏塔釜液冷却器(E-116)冷却后，得到甲苯产品；
甲醇精制塔(T-103)的塔釜设置有甲醇精制塔再沸器(E-108)，甲醇精制塔(T-103)的塔顶气相产物经甲醇精制塔主冷器(E-110)、甲醇精制塔尾冷器(E-111)冷凝并经过共沸精馏塔顶凝液冷却器(E-112)冷却后进入第一分相罐分层，上层产物进入共沸精馏塔(T-102)，下层产物经过甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)预热后进入甲醇精制塔(T-103)塔顶，甲醇精制塔(T-103)塔釜的甲醇经甲醇精制塔釜液采出冷却器(E-114)冷却后送出，得到甲醇产品；
脱共沸物塔(T-101)的塔釜物料在脱水塔进料预热器(E-117)进行预热后进入脱水塔(T-104)，脱水塔(T-104)的塔顶气相产物经过脱共沸物塔再沸器(E-102)冷凝后一部分回流至脱水塔(T-104)内，另一部分经脱水塔顶采出冷却器(E-118)冷却后得到甲醇产品；脱水塔(T-104)的塔顶气相产物冷凝产生的热量经过脱共沸物塔再沸器(E-102)进入脱共沸物塔(T-101)中，脱共沸物塔再沸器(E-102)与脱共沸物塔(T-101)的塔釜连通，脱水塔(T-104)的塔釜连通有脱水塔再沸器(E-109)，脱共沸物塔尾冷器(E-104)产生的废水通过共沸精馏塔预热器(E-105)排出，产生的热量用于共沸精馏塔预热器(E-105)的预热。
2.根据权利要求1所述的一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，在原料不含水且甲苯过量的情况下，所述共沸精馏塔(T-102)塔顶操作压力为270～290kPa，所述甲醇精制塔(T-103)塔顶操作压力为100～120kPa。
3.根据权利要求1所述的一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，在原料不含水且甲苯过量的情况下，所述共沸精馏塔(T-102)塔顶操作温度为80～95℃，塔釜操作温度为145～160℃；所述甲醇精制塔(T-103)塔顶操作温度为50～60℃，塔釜操作温度为60～70℃。
4.根据权利要求1所述的一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，在原料不含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔(T-101)塔顶操作压力为101～120kPa，所述共沸精馏塔(T-102)塔顶操作压力为280～320kPa，所述甲醇精制塔(T-103)塔顶操作压力为280～320kPa。
5.根据权利要求1所述的一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，在原料不含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔(T-101)塔顶操作温度为60～70℃，塔釜操作温度为60～70℃，所述共沸精馏塔(T-102)塔顶操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为150～160℃；所述甲醇精制塔(T-103)塔顶操作温度为80～90℃，塔釜操作温度为90～100℃。
6.根据权利要求1所述的一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，在原料含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔(T-101)塔顶操作压力为101～120kPa，所述共沸精馏塔(T-102)塔顶操作压力为101～120kPa，所述甲醇精制塔(T-103)塔顶操作压力为101～120kPa，所述脱水塔(T-104)塔顶操作压力为270～290kPa。
7.根据权利要求1所述的一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法，其特征在于，在原料含水且甲醇过量的情况下，所述脱共沸物塔(T-101)塔顶操作温度为60～70℃，塔釜操作温度为70～80℃，所述共沸精馏塔(T-102)塔顶操作温度为55～65℃，塔釜操作温度为105～120℃；所述甲醇精制塔(T-103)塔顶操作温度为50～60℃，塔釜操作温度为60～70℃，所述脱水塔(T-104)塔顶操作温度为80～100℃，塔釜操作温度为120～140℃。
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| CN202311421222.6A CN117466700A (zh) | 2023-10-30 | 2023-10-30 | 一种采用环己烷分离甲醇甲苯水混合物的方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119039102A (zh) * | 2024-08-26 | 2024-11-29 | 烟台国邦化工机械科技有限公司 | 一种氯苯、甲醇和水混合物连续分离的方法与系统 |
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2023
- 2023-10-30 CN CN202311421222.6A patent/CN117466700A/zh active Pending
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