浅析环己醇生产中萃取精馏技术的应用

许明先，张雯雯

（1.平顶山市神马万里化工股份有限公司，河南平顶山 467000；2.河南质量工程职业学院食品化工系，河南平顶山 467000）

浅析环己醇生产中萃取精馏技术的应用

许明先1，张雯雯2

（1.平顶山市神马万里化工股份有限公司，河南平顶山 467000；2.河南质量工程职业学院食品化工系，河南平顶山 467000）

萃取精馏技术在化工行业的应用十分普及，其主要用于环乙醇提炼、芳烃分离乙醇等化工行业当中。在萃取精馏技术应用的过程中，选择合适的萃取剂是最为重要的。伴随着国内外技术对萃取剂的研究与探索，萃取精馏技术生产环乙醇的优势越来越明显。主要针对环乙醇生产中萃取精馏技术的运用进行阐述。

环乙醇；萃取精馏技术；化工生产

萃取精馏技术是针对临近沸点混合物分离的主流技术之一，其已经在化工行业得到了广泛的应用。然而萃取精馏技术的应用会受到所选择溶剂、工程流程、设备装置的影响。因此，要提升环乙醇的萃取纯度，就需要针对萃取精馏技术在环乙醇生产中的应用进行研究。

1 萃取精馏技术的原理及其类别

萃取精馏技术是一种往精馏塔持续加入高沸点添加剂，以转变料液中被分离组分间的相对挥发度，从而使得普通精馏无法分离的液体混合物变得更加容易分离的一种精馏方法。在一般有机化工的生产过程中，往往会遇到组分相对挥发度较为接近的情况，组分之间也存在导致共沸物的可能性。如果使用普通的精馏方式将其进行分离的难度会相对较大，或根本无法实现。对于这一类物质的精馏，则可以采用特殊的精馏技术，向被分离物系中添加第三种组分，从而转变被分离的组分活度系数，强化组分与组分之间的挥发度，从而最终实现分离的目的。假如添加的溶剂与物质中的轻组分组合成为最低共沸物，则溶剂与组分将会为共沸物的形式通过塔顶蒸出，而塔底则会得到重组分。这一过程被成为共沸精馏。而假如所添加的溶剂无法与原物质的任何组分结合形成共沸物，则沸点又相对其他组分要高，则溶剂与组分将会流出精馏塔，而塔顶则获得轻组分，这一过程被称为萃取精馏。一般来说，萃取精馏可以分为连续萃取精馏以及间歇萃取精馏两种类型[1]。其中，连续萃取精馏就是入料、添加溶剂以及回收都是连续性的，通常为萃取精馏塔以及回收塔，双塔之间相处循环回收。间接性萃取精馏则是近几年兴起的技术，间歇萃取精馏同时拥有间歇精馏以及萃取精馏的优势，其相对于连续萃取精馏来说更加繁杂，流程与操作方式也与其存在巨大的差异。

2 环己醇生产中萃取精馏技术的应用

通常来说运用萃取精馏技术来生产环乙醇需要经过2~3道工艺，需要使用的设备包括萃取剂回收塔、溶液回收塔、萃取塔等。在整个萃取的过程中萃取剂占据着最为关键的作用，但是如果萃取工艺高超，萃取装置选择合适，也能够在一定程度善弥补萃取剂的缺陷，从而提升环乙醇的萃取水平。

2.1 选萃取剂

萃取精馏技术工作原理视在需要分离的溶液中添加萃取剂，以便改变原溶液中关键组分的挥发度，即为改变了原溶液组分间的相互作用力，从而形成全新的非理性溶液。萃取剂的沸点相对原溶液中随意某一组分的沸点更高，但其无法与原溶液当中的随意某一组分形成共沸物。在精馏塔中萃取剂将会伴随着塔底的物质一同从塔底引出，再使用精馏萃取剂与塔底产品进行分离，所分离的萃取剂可以循环利用[2]。在环乙醇生产中可以选择N，N–二甲基乙酰胺来作为萃取剂，主要是由于萃取剂与被分离组分出现化学反应，而N，N–二甲基乙酰胺的化学性质相对稳定，在操作环境温度下不会与苯、环已烯、环己烷出现化学反应。萃取剂的沸点相对于其他被分离组分要更高，在塔内会形成液相状态。而N，N–二甲基乙酰胺在一般情况下沸点为166.1℃，相对于苯、环乙烷都较大，不会与物质中的组分形成恒沸物，并且容易分离[3]。同时，N，N–二甲基乙酰胺还拥有较为良好的热稳定性，在沸点上也不容易分解，可以长时间使用，安全可靠，拥有较高的经济效益。

2.2 萃取过程

使用环乙醇萃取精馏装置，生产环乙烯与环乙烷，反应装置温度需要控制在156℃左右，压力控制在4.6MPa左右。在萃取精馏催化剂的作用下发生化学反应，其中苯的转化率达到40%，环乙烯的转化率为80%。环乙烯与环乙烷以及无反应的苯在经过脱水塔处理后进入分离精制系统进行处理。为了强化分离萃取精馏的效果，各塔均使用了负压操作。在经过负压处理下，各组沸点相对较低，可以减少蒸汽的消耗，增加了萃取剂分解的难度。在经过萃取精馏的物质纯度较高，环乙烷纯度高于97.48%，环乙烯纯度高于98.79%，苯纯度高于99.2%。

3 结束语

当前我国的萃取精馏技术已经获得了显著的进步与发展。要进一步提升萃取精馏的纯度，就需要优化当前萃取精馏设备，选择最佳的萃取剂。在利用萃取精馏技术生产环乙醇的过程中可以选择N，N–二甲基乙酰胺作为萃取剂，结合相应的生产环节来进行操作，通过萃取精馏步骤，将苯加氢反应后混合物料中的苯、环乙烯、环乙醇有效分离。

[1] 樊国梅.催化反应精馏技术在聚乙烯醇生产中的应用[J].甘肃科技纵横，2006，（2）：38+164.

[2] 杨海涛.萃取精馏技术在环己醇生产中的应用[J].化工生产与技术，2006，（3）：41-42+66.

[3] 赵林秀，曹端林，崔建兰.生产聚乙烯醇醇解废液回收工艺研究进展[J].郑州轻工业学院学报，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

许明先（1986—），女，河南汝州人，助理工程师，主要研究方向为环己醇生产工艺。