[发明专利]一种单塔热泵精馏分离甲基环戊烷和环己烷的工艺

说明书

本发明涉及一种单塔热泵精馏分离甲基环戊烷和环己烷的工艺。该工艺通过单塔实现了甲基环戊烷和环己烷的分离，甲基环戊烷以气相的形式从精馏塔塔顶蒸出进入换热器，换热后进入辅助冷凝器进一步冷凝，最后进入分流器进行分流，部分甲基环戊烷作为产品直接采出，部分甲基环戊烷返回至精馏塔；环己烷从精馏塔塔釜采出进入分流器进行分流，部分环己烷作为产品直接采出，部分环己烷经减压阀减压后进入换热器，后经压缩机压缩后进入精馏塔。该工艺中的精馏塔既不需要冷凝器也不需要再沸器，充分利用系统自身热源。本发明解决了甲基环戊烷‑环己烷体系在常压下形成近沸点混合物而难分离的问题，单塔实现分离，具有能耗低、产品收率高、工艺简单等优点。

【技术领域】

本发明属于化工行业的分离纯化领域，具体涉及一种单塔热泵精馏分离甲基环戊烷和环己烷的工艺。

【背景技术】

甲基环戊烷，无色液体，有刺激性气味，不溶于水，溶于醇、乙醚、苯、丙酮等多数有机溶剂。甲基环戊烷可用作溶剂及色谱分析标准物质，也用于有机合成。环己烷别名六氢化苯，为无色有刺激性气味的液体，不溶于水，溶于多数有机溶剂，极易燃烧。环己烷一般用作溶剂、色谱分析标准物质及用于有机合成，也可在树脂、涂料、脂肪、石蜡油类中应用，还可制备环己醇和环己酮等有机物。

环己烷是化学工业中有价值的重要产物，可通过甲基环戊烷的异构化来制备。在提取完环己烷之后，后处理过程中会产生大量的甲基环戊烷和环己烷的混合物，而常压下甲基环戊烷和环己烷是近沸点混合物，普通精馏方法难以分离，为降低生产成本，减少环境污染，需对甲基环戊烷和环己烷进行有效分离。

有关精馏方面的文章和专利很多，尚未见公开发表的精馏分离甲基环戊烷与环己烷近沸点混合物方面的资料。本发明利用单个精馏塔、压缩机实现两组分的分离。本发明的方法适合环己烷质量分数占30％-70％的甲基环戊烷-环己烷近沸点混合物。本发明为单塔分离，节约成本的同时，实现甲基环戊烷-环己烷近沸点混合物的高纯度分离，工艺简单，操作方便。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种单塔热泵精馏分离甲基环戊烷和环己烷的工艺。本发明的另一个目的是提供一种单塔热泵精馏分离甲基环戊烷和环己烷的装置。

本发明的另一个目的是提供所述工艺在单塔热泵精馏分离甲基环戊烷与环己烷近沸点混合物中的应用。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

一种单塔热泵精馏分离甲基环戊烷和环己烷的工艺，其特征在于用于分离甲基环戊烷和环己烷近沸点混合物的装置主要包含以下部分：

精馏塔(T1)、分流器(S1、S2)、减压阀(V1)、换热器(H1)、冷凝器(C1)、压缩机(MVR)、泵(P1、P2)。

采用单塔热泵精馏工艺分离甲基环戊烷和环己烷主要包括以下步骤：

(1)将甲基环戊烷和环己烷混合物经泵(P1)送入精馏塔(T1)内，进行甲基环戊烷和环己烷的分离，甲基环戊烷以气相的形式从精馏塔(T1)塔顶蒸出经管路2进入换热器(H1)，换热后通过管路3，进入辅助冷凝器(C1)进一步冷凝，最后进入分流器(S2)进行分流；

(2)经分流器(S2)分流后，部分甲基环戊烷作为产品经管路5直接采出，部分甲基环戊烷经管路6经泵(P2)返回至精馏塔(T1)；

(3)环己烷从精馏塔(T1)塔底采出进入分流器(S1)进行分流，部分环己烷作为产品经管路9直接采出，部分环己烷经减压阀(V1)减压后进入换热器(H1)，换热后进入压缩机(MVR)压缩后经管路13进入精馏塔(T1)；