[发明专利]一种苯-环己烷-环己烯的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于化工分离过程领域，涉及由环己烯制备环己醇，进而生产己二酸或己内酰胺工艺中从苯-环己烷-环己烯近沸程物系分离环己烯的方法。

背景技术

环己烯水合法为基础的己二酸、己内酰胺生产路线是目前工业化生产中的主流工艺。其中，环己烯的生产多采用苯的部分加氢，通常是在钌系催化剂的作用下，在气-液-液-固四相体系反应生成环己烯、环己烷和水。由于常压下苯、环己烷、环己烯的沸点分别为80.1℃、80.7℃和83℃，属近沸程物系，普通精馏法无法分离。在工业化生产中，多采用N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）为溶剂的萃取精馏法。

对于萃取精馏，已经提出了各种方法，其中萃取剂也采用了不同的溶剂，除N,N-二甲基乙酰胺外，己二腈、环丁砜、丙二酸二甲酯和琥珀酸二甲酯也都有报道。在这类常规的萃取剂中，分离效率不一定足够高，往往存在着自身选择性与溶解性之间相互矛盾的问题，从而限制了萃取精馏技术的应用和发展。

专利CN1157811公开了一种从含有环己烯和至少一种选自环己烷和苯的组分的混合物中分离环己烯的方法，它包括使该混合物经过萃取蒸馏，从而获得富含环己烯的馏分，其中使用某种含氮化合物或N-甲基-2-吡咯烷酮和水的混合液作为萃取蒸馏的萃取溶剂。但所选萃取剂的分离能力有限，使用含氮化合物对环己烯加氢催化剂存在潜在的影响，在工业化生产采用存在很大风险。

专利CN101796001A公开了一种环己烯的分离方法，采用N,N-二甲基乙酰胺作为萃取剂蒸馏分离包含环己烯、环己烷和苯的混合溶液，提出其中萃取剂分解造成分离能力下降和控制萃取剂中乙酸环己酯的含量来保持萃取能力。但采用N,N-二甲基乙酰胺单一溶剂往往存在自身选择性和溶解性之间相互矛盾的问题，同时该专利采用两次萃取流程，分离能耗较大。

专利CN102134177A公开了一种萃取精馏分离环己烷和环己烯的方法，萃取剂选择环丁砜，将环己烷和环己烯混合液在萃取精馏塔中进行萃取精馏，塔顶得到环己烷，塔底得到环己烯和萃取剂环丁砜的富溶剂溶液。但所分离物系为二元物系不含苯的分离，针对苯-环己烷-环己烯三元物系的分离，其分离性能未做介绍，且环丁砜本身含硫，对反应工段的催化剂会产生致命的影响，不适于用于苯部分加氢工艺中三组分的分离。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种苯-环己烷-环己烯的分离方法，本分离方法采用DMAC+X二元混合溶剂作为萃取剂，解决了单一溶剂存在的自身选择性和溶解性之间相互矛盾的问题，实现了苯-环己烷-环己烯的完全分离；并通过利用分隔壁精馏塔技术，巧妙的使用单塔实现了多塔的功能。

本发明的技术方案概述如下：

一种苯-环己烷-环己烯的分离方法，采用了二元混合溶剂N,N-二甲基乙酰胺+X（DMAC+X）作为萃取剂，其中DMAC为基础溶剂，X可以选择为N-甲基吡咯烷酮（NMP），含量在0~15wt%范围内，优选10wt%，作为助溶剂；X也可以选择为为γ-丁内酯，含量在0~30wt%范围内，优选25wt%，作为助溶剂。

萃取剂采用二元混合溶剂DMAC+NMP，尽管DMAC是目前分离苯-环己烷-环己烯近沸程物系较好的萃取剂，但也受自身选择性和溶解性相互矛盾的限制。NMP的溶解性明显优于DMAC。以DMAC为基础溶剂，NMP为助溶剂的二元混合溶剂的主要优势在于保证DMAC单一溶剂高选择性的前提下，通过加入NMP改善其溶解性，提高了最终的分离性能。

萃取剂采用二元混合溶剂DMAC+γ-丁内酯，γ-丁内酯的选择性明显优于DMAC。以DMAC为基础溶剂，γ-丁内酯为助溶剂的二元混合溶剂的主要优势在于保证DMAC单一溶剂原有选择性和溶解性的前提下，通过加入γ-丁内酯进一步提高其选择性，提高了最终的分离性能。

整个分离过程为：