一种高纯度正己烷的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油化工的一种高纯度聚合级正己烷的生产方法,即以直馏、油田轻 烃或重整抽余油经加氢脱除杂质而后分离,获得正己烷质量分数含量60 %~90 %的粗正 己烷为原料,采用了邻苯二甲酸二辛酯为抽提溶剂进行抽提精馏,并经产品净化,获得高纯 度正己烷的生产方法。
【背景技术】
[0002] 正己烷是工业上用途最广的烃类溶剂之一,是最具有代表性的非极性溶剂。正己 烷作为重要的化工原料和溶剂,已经被广泛应用于医药、化工、高分子材料、橡胶工业以及 食品分析等行业,正己烷主要是由原油裂解及分馏获得,在直馏、油田轻烃或重整抽余油经 加氢脱除杂质而后分离获得粗正己烷。由于原料中含有与正己烷沸点(68. 7°C)非常相近 的组分甲基环戊烷,甲基环戊烷的沸点(71.8°C),若以普通精馏方法,获得高纯度的正己 烷不经济,也不现实。
[0003] 分子筛吸附分离是高纯度正己烷制备的主要方法之一,赵雅娟、程远.高纯正己 烷的制备[J]化学试剂,1999, 21(1) :54-55.利用5A分子筛双柱变压吸附塔分离正己烷和 它的同分异构体,正己烷含量可达99%以上。CNlOl148390A公开了变压吸附提取高纯度 正己烷工艺,其工艺流程是多塔加温变压吸附流程,其具体步骤如下:1)吸附过程;2)均压 降、放压;3)解吸过程;4)均压升、充压。分离可得含量在95. 0% -99. 9% (wt)的正己烷。
[0004] CN1765857公开了一种正己烷与甲基环戊烷的萃取精馏分离方法,将原料工业己 烷与萃取精馏的溶剂邻苯二甲酸二甲酯以一定配比加入萃取精馏塔,分离后,塔顶为高纯 度正己烷,塔釜为溶剂邻苯二甲酸二甲酯+甲基环戊烷;塔釜物料送入溶剂再生塔进行蒸 馏操作,塔顶采出为甲基环戊烷,塔顶采出物的甲基环戊烷进一步精制获取高纯度甲基环 戊烷,塔釜溶剂邻苯二甲酸二甲酯送回萃取精馏塔循环使用,此方法可回收原料中的甲基 环戊烷,回收率在90 %以上,并可得到纯度> 98 %的高纯度正己烷。但是邻苯二甲酸二甲 酯的热降解温度在200°C左右,而该方法萃取精馏塔釜温度195-200°C,溶剂再生塔釜温度 215-225°C,该技术不具备工业化生产的条件。
[0005] 李春利等正己烷-甲级环戊烷-N-甲基吡咯烷酮三组分物系汽液平衡的测定及 萃取精馏的模拟[J]石油化工,2011,40 (9) :959-962.采用改进的Othmer汽相单循环平衡 釜,在常压下测定了正己烷-甲级环戊烷-N-甲基吡咯烷酮(NMP)三组分物系的汽液平衡 数据。用NRTL方程对正己烷-甲级环戊烷-NMP三组分物系的汽液平衡数据进行关联,回 归得到了NRTL方程模型参数。模拟结果表明,采用NMP为萃取剂,萃取精馏正己烷-甲级 环戊烷,可获得高纯度的正己烷。
[0006] N-甲基吡咯烷酮是无色透明油状液体,微有胺的气味,熔点-24. 4°C,沸点203°C, 对于正己烷-甲基环戊烷,NMP具有优良的选择性和溶解性,NMP化学性质稳定,在惰性气 体保护下,即使在315°C以上N-甲基吡咯烷酮的安定性仍很好,但若生产和储存过程中暴 露在空气中,易发生氧化反应;在水和氧存在的条件下,在175°C以上,NMP过氧化物产生分 解,甚至水解生成4-甲基胺基丁酸,引起酸腐蚀。
[0007] 邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是无色透明油状液体,有特殊气味,熔点-55°C,沸点 386. 9°C,对于正己烷-甲级环戊烷,DOP具有优良的选择性和溶解性,光热稳定性好,较低 的挥发性。
[0008] 以正己烷质量分数含量60%~90%的粗正己烷为原料,以邻苯二甲酸二辛酯为 抽提溶剂,采用抽提精馏工艺,生产正己烷含量在98. 5% (wt)以上的正己烷并经净化获得 符合高端市场所需的高纯度聚合级正己烷,实现工业化生产,具有一定的现实意义。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种高纯度正己烷的生产方法,本发明以直馏、油田轻烃或 重整抽余油经加氢脱除杂质而后分离,获得正己烷质量分数含量60%~90%的粗正己烷 为原料,采用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为抽提溶剂进行抽提精馏,经产品净化,正己烷含量 大于98. 5% (重量)。
[0010] 一种高纯度正己烷的生产方法,原料8经脱异己烷塔1精馏分离得到脱异己烷塔 1塔底组分7,脱异己烷塔1塔底组分7进入抽提精馏塔2与循环溶剂逆向接触进行抽提 精馏,抽提精馏塔2塔顶产品7进入正己烷再蒸塔5,正己烷再蒸塔5塔顶为高纯度正己烷 14,正己烷再蒸塔5塔底组分11进入到溶剂回收塔3,抽提精馏塔2塔底富溶剂10进入溶 剂回收塔3进行溶剂回收,溶剂回收塔3塔循环溶剂13返回到抽提精馏塔2循环使用。 [0011] 所述的原料为含60 %~90 %正己烷的C6馏分,至少为油田凝析油装置副产的C6 馏分、重整芳烃抽提C6抽余油或富含正己烷的C6馏分一种。
[0012] 所述的脱异己烷塔1的理论板数70~100,操作压力(表)0? 05~0?IMPa,塔顶 温度77~87°C,塔底温度91~100°C。
[0013] 所述的抽提精馏塔2的理论板数45~60,操作压力(表)-0? 055~-0? 04MPa,塔 顶温度45~53 °C,塔底温度95~105°C;脱异己烷塔1塔底组分7与循环溶剂的质量比 为:1 : 3~12。优选3~5。
[0014] 所述的溶剂回收塔3的理论板数15~20,操作压力(表)0? 05~0? 055MPa,塔顶 温度85~89 °C,塔底温度152~157 °C。
[0015] 所述正己烷再蒸塔5的理论板数25~30,操作压力(表)0? 05~0? 055MPa,塔顶 温度79~81°C,塔底温度94~97°C。
[0016] 所述的溶剂为邻苯二甲酸二辛酯,进入抽提精馏塔2的中部。
[0017] 与现有技术吸附分离方法相比,本发明一种高纯度正己烷的生产方法,对设备的 要求低,产品质量更稳定,能耗合理。
[0018] 与现有技术精馏、加氢精馏方法相比,本发明一种高纯度正己烷的生产方法,正己 烷产品纯度高,能耗低。
【附图说明】
[0019] 图1为一种高纯度正己烷生产方法流程示意图
[0020] 其中:
[0021] 1.脱异己烷塔,2.抽提精馏塔,3.溶剂回收塔,4.抽提精馏真空泵,5.正己烷再蒸 塔,6.轻组分,7.脱异己烷塔1塔底组分,8.原料,9.抽提精馏塔2塔顶产品,10.富溶剂, 11.正己烷再蒸塔5塔底组分,12.重组分,13.循环溶剂,14.高纯度正己烷。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0023] 以直馏、油田轻烃或重整抽余油经加氢脱除杂质而后分离,获得正己烷质量分数 含量60%~90%的粗正己烷为原料,经脱异己烷塔1,进行精馏分离,塔顶产品为轻组分, 塔底获得的脱轻粗正己烷异己烷质量分数含量小于1%,该塔在微正压下操作。脱轻粗正 己烷进入抽提精馏塔2中下部,循环溶剂(DOP)进入抽提精馏塔2中上部,进行抽提精馏操 作,塔顶产品为质量分数含量大于等于98. 5%的正己烷,该物流进入正己烷再蒸塔脱除正 己烷中微量的邻苯二甲酸二辛酯等杂质获得高纯度正己烷。抽提精馏塔2塔底物流富溶剂 进入溶剂回收塔3底部,进行间歇蒸馏操作,塔顶产品为重组分,塔底为循环溶剂,循环溶 剂依次做脱异己烷塔重沸器热源和原料加热器热源后,循环回抽提精馏塔2。
[0024] 脱异己烷塔1的理论板数70~100,操作压力(表)0.05~0?IMPa,塔顶温度77~ 87°C,塔底温度91~KKTC;该塔设计的轻重关键组分分别为三甲基戊烷和正己烷,塔底产 品异己烷以上轻组分(含异己烷)质量分数含量小于0.5%。
[0025] 抽提精馏塔2的理论板数45~60,操作压力(表)-0? 055~-0? 04MPa,塔顶温 度45~53°C,塔底温度95~105°C;脱轻粗正己烷与邻苯二甲酸二辛酯的