淺析環(huán)己醇生產(chǎn)中萃取精餾技術(shù)的應用

許明先，張雯雯

（1.平頂山市神馬萬里化工股份有限公司，河南平頂山 467000；2.河南質(zhì)量工程職業(yè)學院食品化工系，河南平頂山 467000）

淺析環(huán)己醇生產(chǎn)中萃取精餾技術(shù)的應用

許明先1，張雯雯2

（1.平頂山市神馬萬里化工股份有限公司，河南平頂山 467000；2.河南質(zhì)量工程職業(yè)學院食品化工系，河南平頂山 467000）

萃取精餾技術(shù)在化工行業(yè)的應用十分普及，其主要用于環(huán)乙醇提煉、芳烴分離乙醇等化工行業(yè)當中。在萃取精餾技術(shù)應用的過程中，選擇合適的萃取劑是最為重要的。伴隨著國內(nèi)外技術(shù)對萃取劑的研究與探索，萃取精餾技術(shù)生產(chǎn)環(huán)乙醇的優(yōu)勢越來越明顯。主要針對環(huán)乙醇生產(chǎn)中萃取精餾技術(shù)的運用進行闡述。

環(huán)乙醇；萃取精餾技術(shù)；化工生產(chǎn)

萃取精餾技術(shù)是針對臨近沸點混合物分離的主流技術(shù)之一，其已經(jīng)在化工行業(yè)得到了廣泛的應用。然而萃取精餾技術(shù)的應用會受到所選擇溶劑、工程流程、設備裝置的影響。因此，要提升環(huán)乙醇的萃取純度，就需要針對萃取精餾技術(shù)在環(huán)乙醇生產(chǎn)中的應用進行研究。

1 萃取精餾技術(shù)的原理及其類別

萃取精餾技術(shù)是一種往精餾塔持續(xù)加入高沸點添加劑，以轉(zhuǎn)變料液中被分離組分間的相對揮發(fā)度，從而使得普通精餾無法分離的液體混合物變得更加容易分離的一種精餾方法。在一般有機化工的生產(chǎn)過程中，往往會遇到組分相對揮發(fā)度較為接近的情況，組分之間也存在導致共沸物的可能性。如果使用普通的精餾方式將其進行分離的難度會相對較大，或根本無法實現(xiàn)。對于這一類物質(zhì)的精餾，則可以采用特殊的精餾技術(shù)，向被分離物系中添加第三種組分，從而轉(zhuǎn)變被分離的組分活度系數(shù)，強化組分與組分之間的揮發(fā)度，從而最終實現(xiàn)分離的目的。假如添加的溶劑與物質(zhì)中的輕組分組合成為最低共沸物，則溶劑與組分將會為共沸物的形式通過塔頂蒸出，而塔底則會得到重組分。這一過程被成為共沸精餾。而假如所添加的溶劑無法與原物質(zhì)的任何組分結(jié)合形成共沸物，則沸點又相對其他組分要高，則溶劑與組分將會流出精餾塔，而塔頂則獲得輕組分，這一過程被稱為萃取精餾。一般來說，萃取精餾可以分為連續(xù)萃取精餾以及間歇萃取精餾兩種類型[1]。其中，連續(xù)萃取精餾就是入料、添加溶劑以及回收都是連續(xù)性的，通常為萃取精餾塔以及回收塔，雙塔之間相處循環(huán)回收。間接性萃取精餾則是近幾年興起的技術(shù)，間歇萃取精餾同時擁有間歇精餾以及萃取精餾的優(yōu)勢，其相對于連續(xù)萃取精餾來說更加繁雜，流程與操作方式也與其存在巨大的差異。

2 環(huán)己醇生產(chǎn)中萃取精餾技術(shù)的應用

通常來說運用萃取精餾技術(shù)來生產(chǎn)環(huán)乙醇需要經(jīng)過2~3道工藝，需要使用的設備包括萃取劑回收塔、溶液回收塔、萃取塔等。在整個萃取的過程中萃取劑占據(jù)著最為關(guān)鍵的作用，但是如果萃取工藝高超，萃取裝置選擇合適，也能夠在一定程度善彌補萃取劑的缺陷，從而提升環(huán)乙醇的萃取水平。

2.1 選萃取劑

萃取精餾技術(shù)工作原理視在需要分離的溶液中添加萃取劑，以便改變原溶液中關(guān)鍵組分的揮發(fā)度，即為改變了原溶液組分間的相互作用力，從而形成全新的非理性溶液。萃取劑的沸點相對原溶液中隨意某一組分的沸點更高，但其無法與原溶液當中的隨意某一組分形成共沸物。在精餾塔中萃取劑將會伴隨著塔底的物質(zhì)一同從塔底引出，再使用精餾萃取劑與塔底產(chǎn)品進行分離，所分離的萃取劑可以循環(huán)利用[2]。在環(huán)乙醇生產(chǎn)中可以選擇N，N–二甲基乙酰胺來作為萃取劑，主要是由于萃取劑與被分離組分出現(xiàn)化學反應，而N，N–二甲基乙酰胺的化學性質(zhì)相對穩(wěn)定，在操作環(huán)境溫度下不會與苯、環(huán)已烯、環(huán)己烷出現(xiàn)化學反應。萃取劑的沸點相對于其他被分離組分要更高，在塔內(nèi)會形成液相狀態(tài)。而N，N–二甲基乙酰胺在一般情況下沸點為166.1℃，相對于苯、環(huán)乙烷都較大，不會與物質(zhì)中的組分形成恒沸物，并且容易分離[3]。同時，N，N–二甲基乙酰胺還擁有較為良好的熱穩(wěn)定性，在沸點上也不容易分解，可以長時間使用，安全可靠，擁有較高的經(jīng)濟效益。

2.2 萃取過程

使用環(huán)乙醇萃取精餾裝置，生產(chǎn)環(huán)乙烯與環(huán)乙烷，反應裝置溫度需要控制在156℃左右，壓力控制在4.6MPa左右。在萃取精餾催化劑的作用下發(fā)生化學反應，其中苯的轉(zhuǎn)化率達到40%，環(huán)乙烯的轉(zhuǎn)化率為80%。環(huán)乙烯與環(huán)乙烷以及無反應的苯在經(jīng)過脫水塔處理后進入分離精制系統(tǒng)進行處理。為了強化分離萃取精餾的效果，各塔均使用了負壓操作。在經(jīng)過負壓處理下，各組沸點相對較低，可以減少蒸汽的消耗，增加了萃取劑分解的難度。在經(jīng)過萃取精餾的物質(zhì)純度較高，環(huán)乙烷純度高于97.48%，環(huán)乙烯純度高于98.79%，苯純度高于99.2%。

3 結(jié)束語

當前我國的萃取精餾技術(shù)已經(jīng)獲得了顯著的進步與發(fā)展。要進一步提升萃取精餾的純度，就需要優(yōu)化當前萃取精餾設備，選擇最佳的萃取劑。在利用萃取精餾技術(shù)生產(chǎn)環(huán)乙醇的過程中可以選擇N，N–二甲基乙酰胺作為萃取劑，結(jié)合相應的生產(chǎn)環(huán)節(jié)來進行操作，通過萃取精餾步驟，將苯加氫反應后混合物料中的苯、環(huán)乙烯、環(huán)乙醇有效分離。

[1] 樊國梅.催化反應精餾技術(shù)在聚乙烯醇生產(chǎn)中的應用[J].甘肅科技縱橫，2006，（2）：38+164.

[2] 楊海濤.萃取精餾技術(shù)在環(huán)己醇生產(chǎn)中的應用[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2006，（3）：41-42+66.

[3] 趙林秀，曹端林，崔建蘭.生產(chǎn)聚乙烯醇醇解廢液回收工藝研究進展[J].鄭州輕工業(yè)學院學報，2006，（1）：27-29.

Analysis on the Application of Extractive Distillation Technology in Production of Cyclohexanol

Xu Ming-xian1，Zhang Wen-wen2

The application of extractive distillation technology in the chemical industry is very popular.It is mainly used in the chemical industry such as cyclopropanol extraction and aromatics separation ethanol.In the process of extraction distillation technology，the choice of the appropriate extractant is the most important.With the domestic and foreign technology on the extraction of research and exploration，extraction distillation technology to produce the advantages of more and more obvious ring ethanol.This article is mainly for the production of extractive distillation of cyclopropanol production technology.

cyclopentanol；extractive distillation technology；chemical production

TQ233.1

A

1003–6490（2017）05–0077–01

2017–04–05

許明先（1986—），女，河南汝州人，助理工程師，主要研究方向為環(huán)己醇生產(chǎn)工藝。