[发明专利]一种C6烃吸附分离系统

说明书

本发明涉及一种C6烃吸附分离系统，从来源不同的C6烃混合物分别提取获得纯度高于99.0％甲基环戊烷、正己烷与甲基环戊烷，其系统包括二级PSA分离装置，其中，第一级PSA分离装置通过采用大孔改性八面沸石极性分离吸附剂与C6烃混合物蒸汽混合，在第一压力条件下，吸附分离A组分，获得高纯B组分，在第二压力条件下，吸附剂吸附的A组分脱附液化，得第一级脱附物富A混合烃。第二级PSA分离装置通过采用5A或MFI型择型分离吸附剂与第一级的脱附物的富A混合烃蒸汽混合，在第一压力条件下，吸附分离B组分，获得高纯A组分，在第二压力条件下，吸附剂吸附的B组分脱附液化，得第二级脱附物。

技术领域

本发明涉及PSA吸附分离技术领域，尤其涉及一种C6烃吸附分离系统。

背景技术

工业上甲基环戊烷作为有机溶剂溶解树脂、蜡、沥青、橡胶和干性油。新近发现，甲基环戊烷是良好的制冷剂，可以在无氟环保的制冷设备中替代氟利昂作为制冷工质。正己烷主要用作溶剂，配制黏胶以粘合鞋革或箱包，常用于电子信息产业生产过程的擦拭清洗作业，还有食品制造业的粗油浸出，塑料制造业的丙烯溶剂回收，化学工业的萃取剂，日用化学品生产的花香溶剂萃取等。环己烷用作橡胶、涂料、清漆、光刻胶的溶剂，胶黏剂的稀释剂，油脂、精油的萃取剂。因毒性小，常替代苯用于脱油脂、脱润滑脂和脱漆。此外，中、大规模集成电路、超大规模集成电路生产过程的清洗剂。作为原料用于有机合成制尼龙的单体己二酸、己二胺和己内酰胺、环己醇、环己酮等。

近期(2019年4月)国内市场每吨售价环己烷5200-5300元；正己烷7800元；甲基环戊烷31000元。显然，后者以其高得多的价格表明其极高的经济价值。

这三种C6烃的分子构型，尺寸分子量和沸点见表1：

表1甲基环戊烷、正己烷和环己烷的主要物理性质

上表的数据可见，这三种C6烃的分子量，甲基环戊烷和环己烷相同，均为84.16，低于正己烷的86.18。三者的沸点正己烷和甲基环戊烷分别是69和71.8℃，差1.8℃，很难用蒸馏方法分离二者。而环己烷的沸点是80.7℃，比其它二个C6烃高9-11℃，尚可精馏分离。

从分子的尺寸上看，环己烷的尺寸(尤其是宽度)均明显大于其它二者，可以通过分子筛的择型吸附在三者的混合液中有可能将尺寸小的正己烷和甲基环戊烷吸附分离，获得纯环己烷。但正己烷和甲基环戊烷的分子尺寸差距较小，用择形分子筛吸附分离比较困难。

石油加工中的芳烃抽余油是正己烷和甲基环戊烷的主要来源。其分子组成与沸点分别如下：碳五组分5.31％(18-36℃)；2-甲基戊烷6.57％(60.3℃)；3-甲基戊烷3.63％(63.3℃)；正己烷8.4％(69℃)；4，4-二甲基1-戊烯0.01％(79℃)；2,2-二甲基戊烷0.03％(79.2℃)；甲基环戊烷29.56％(71.8℃)；2,4-二甲基戊烷0.19％(80.5℃)；苯0.08％(80℃)、碳七及以上组分46.2％(>90℃)。低塔板的分馏操作取70℃左右的馏分即可获得正己烷和甲基环戊烷的混合物，其组成为正己烷22.1％，甲基环戊烷77.9％。由于正已烷的沸点(68.74℃)和甲基环戊烷(71.49℃)的沸点非常接近，采用一般精馏方法很难彻底分离。工业上用共沸精馏的方法，选择甲醇作共沸剂，用水作萃取剂将甲醇萃取出来，以便回收利用。共沸蒸馏方法，可获得纯度99％以上的甲基环戊烷。[2010年第29卷第2期化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS，375，2.2OOO年4月Apr.2OOO化学工业与工程CHEMICALINDUST.ANDENGINEEING第17卷第2期Vol.17，No.3，3.]。但水作为萃取剂时回收甲醇又需将水与甲醇的混合液用蒸馏方法分离，除能耗较高外，残存于废水中的有毒的甲醇显然会对环境造成严重的污染问题，生产过程的污水排放不易被各地已普遍执行的严格环保法所允许。

发明内容