[发明专利]从环己烷原料中分离乙酸的方法和装置

说明书

本发明涉及一种从环己烷原料中分离乙酸的方法和装置，其中的方法包括：在萃取精馏塔中，以醇为萃取剂，对环己烷原料进行萃取精馏，由塔顶得到高纯度的环己烷。本发明特别适合于处理环己烷与乙酸的共沸物，可以更简单的方式，同时得到高纯度的环己烷和高纯度的乙酸。

技术领域

本发明涉及了一种从环己烷原料中分离乙酸的方法和装置，具体涉及了一种通过萃取精馏从环己烷原料中分离乙酸的方法和装置。

背景技术

化工分离过程的投资、能耗往往很大，在分离复杂、操作较多的化工厂，分离成本可达总成本的90％以上，即使一般的化工厂，分离设备也往往在数量上多于反应器，在投资上不低于反应器。因此，对化工生产来说，分离过程十分关键，总是要力图设计、安排出更合理、高效的分离过程。

尽管环己烷和乙酸都是十分常用的基本有机化合物，但在公开文献中，鲜有二者分离技术的报道。环己烷的常压沸点为80.1℃，乙酸的常压沸点为117℃，看似容易用普通精馏的方法分离，但实际上两者能形成最低恒沸物，无法通过普通精馏将二者分离。

CN1270578A/US6177053B1(己二酸生产中从环己烷除去乙酸的方法和装置，RPC公司)公开了一种在将环己烷直接氧化成己二酸的生产过程中,从环己烷中除去乙酸的方法和装置。乙酸的除去优选通过在一至三级(优先两级)萃取槽中使用少量的洗涤水来进行。这一方法虽能将环己烷中的乙酸脱除；但乙酸与水的后续分离十分困难，目前工业上分离水和乙酸时采用的普通精馏和共沸精馏能耗都很高。

在本发明人发明的环己烯酯化、加氢联产环己醇和乙醇的工艺中，也涉及到环己烷和乙酸的混合物，相关文献可见CN103664529B、CN103664586B、CN103664587B、CN103880598B、CN103880599B、CN103664531B、US 9561991B2。在这些文献中，没有涉及乙酸与环己烷的高效分离方法。

综上所述，现有技术中还缺乏环己烷与乙酸的高效分离方法。

发明内容

本发明的一个目的是，用简单的方式，从环己烷原料中分离出乙酸，得到高纯度的环己烷。本发明的另一个目的是，在实现前述目的的同时，得到高纯度的乙酸。

本发明人在实践中发现，在环己烷与乙酸的共沸物中，乙酸含量远高于已有文献记载的数据(2w％)。本发明人在催化精馏塔中进行环己烯(含环己烷)与乙酸的酯化反应时意外发现，如果乙酸的过量较多，不管催化精馏塔的操作条件如何，环己烷与过量的乙酸总是以恒定的沸点(约74℃)和恒定的组成(环己烷质量分数约84％，乙酸质量分数约16％)从精馏塔的塔顶蒸出，即两者形成了最低恒沸共沸物。由此必须研究解决两个实际问题，一方面，要彻底除去环己烷中的乙酸，以使该环己烷能够被后续利用，比如用于脱氢反应制造苯；另一方面，要将环己烷中的乙酸分离出来回收利用。显然，由于形成共沸，无法采用普通精馏将乙酸与环己烷分离。为解决环己烷和乙酸共沸体系的分离问题，本发明人开展了大量的研究并探索了各种分离方法，经过刻苦的努力，意外地发现了一些醇能有效增大乙酸和环己烷的相对挥发度，从而破坏二者共沸物的形成，实现两者的精馏分离，由此完成了本发明。

本发明的主要内容如下。

1.一种从环己烷原料中分离乙酸的方法，其特征在于，在萃取精馏塔中，以醇为萃取剂，对环己烷原料进行萃取精馏，由萃取精馏塔顶得到纯度大于95％的环己烷(优选大于97％，更优选大于99％，进一步优选大于99.5％)；所述纯度以苯、环己烯和环己烷的总质量分数计；所述的环己烷原料由环己烷、乙酸和可选的苯和/或环己烯组成；所述的醇选自C6～C12的一元链烷醇、C6～C12的一元环烷醇、C6～C12的一元芳香醇、C2～C8的二元醇、甘油、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的一种醇或几种醇的混合物(优选选自C6～C12的一元链烷醇、C6～C12的一元环烷醇和C6～C12的一元芳香醇、C2～C8的二元醇、甘油、二甘醇、三甘醇和四甘醇中的一种醇)。