隔壁塔在环己酮装置醇酮精馏中的模拟与优化

余超

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

环己酮是合成己内酰胺、尼龙和己二酸等化工产品的重要有机化工原料，也是油漆、农药、染料等领域的重要溶剂。工业生产中，环己酮主要通过环己醇在催化剂作用下经脱氢反应制得[1-2]。反应后的产物先经过气液分离除去氢气，液相粗醇酮经轻塔、酮塔、醇塔进行脱轻、脱重后得到产品环己酮，并将未反应的环己醇分离循环回脱氢反应器重复使用，所得副产物重组分作为副产品外卖。实际分离过程中，普遍存在操作温度高、能耗高、回流比高等问题，因此，节能降耗已成为环己酮装置降本增效的重要手段。

近年来，基于完全热耦合技术建立的隔壁塔用于降低能量消耗已被广泛关注[3]。相比于共沸精馏、萃取精馏等分离方式，完全热耦合技术无需加入第三组分，从而减少了分离能耗。隔壁塔是应用完全热耦合技术搭建塔结构的典型代表，在用于三组分或四组分物料的分离时可有效避免反混[4]，相对于普通双塔精馏可节省30%以上能耗，对于特定物料甚至节能60%以上，同时还可节省设备投资30%[5-6]。胡亚文等[7]将隔壁塔应用于某2.6×106t/a甲烷氯化物装置的多氯甲烷分离过程，模拟研究结果表明相对于常规双塔精馏，隔壁塔冷凝器、再沸器负荷分别减少17.98%和23.01%，具有较好的节能效果。朱登磊等[8]通过对乙醇/正丙醇/正丁醇体系进行Petlyuk塔模拟优化，获得了合适的塔板数、回流比等参数，并在优化参数基础下乙醇、正丙醇和正丁醇的纯度分别可达到98.9%、98.7%和99.0%，在节约能耗的同时完成了分离要求。……