李 明

（中國平煤神馬集團尼龍科技有限公司，河南 平頂山 467000）

作為一種較為特殊的精餾方式，萃取精餾是針對臨近沸點混合物分離的主要途徑，目前在化工行業(yè)應用較為廣泛。環(huán)己醇是一種無色透明油狀液體或白色針狀結晶，是一種用途廣泛的工業(yè)原料。在環(huán)己醇生產(chǎn)當中，常常會出現(xiàn)大量副反應，針對這種情況往往采用萃取精餾分離環(huán)己醇。但在實際操作中，萃取精餾技術會受到多種因素影響，比如溶劑、設備裝置、操作流程等等。為了進一步提高環(huán)己醇萃取純度，開展環(huán)己醇生產(chǎn)中萃取精餾技術研究具有重要意義。

1 萃取精餾技術原理

作為一種高效的分離提純技術，萃取精餾技術的原理基本與恒沸精餾一致，是指將一定量萃取劑或溶劑等第三組分摻入到原料液內(nèi)，促使原有組分間的相對揮發(fā)度發(fā)生變化，以此達到分離的目的。但兩者又存在一些不同之處，比如，相比原料液各組分的沸點，萃取劑的沸點相對較高，且無法和組分產(chǎn)生恒沸液。因此，在實際應用當中，萃取精餾多適用于各組分沸點差距較小溶液的分離。按照操作方式不同，萃取精餾可以分為2大類，具體如下：

1）連續(xù)萃取精餾。連續(xù)萃取精餾是指在整個過程當中無論是進料，或添加、回收溶劑都具有連續(xù)性。一般情況下，在連續(xù)萃取精餾當中利用雙塔操作，其中一個塔被用作萃取精餾塔，從塔的中部被分離物料連續(xù)進入塔內(nèi)，同時在接近塔頂位置連續(xù)加入溶劑。在塔內(nèi)易揮發(fā)組分則會從塔頂餾出，而其他難以發(fā)揮組分、溶劑則會從塔底餾出，隨后流入溶劑回收塔內(nèi)。在此環(huán)節(jié)，溶劑回收塔當中再次分離，從塔頂餾出的為難發(fā)揮組分，由塔底餾出的則為溶劑，且最終被輸送到萃取精餾塔。

2）間歇萃取精餾。間歇萃取精餾與連續(xù)萃取精餾之間存在很多相同點，但卻更加復雜，尤其是在操作方法上存在很大不同。但相比之下，間歇萃取精餾操作更為靈活，多個產(chǎn)品僅通過一個塔便可獲取，此外，在同一個塔內(nèi)也可回收溶劑。

2 環(huán)己醇生產(chǎn)中萃取精餾技術要點

通常情況下，環(huán)己醇萃取精餾技術影響因素較多，如萃取劑、萃取工藝、萃取設備，且要歷經(jīng)幾個環(huán)節(jié)。為了保證萃取生產(chǎn)質量，必須了解主要影響因素，找出技術關鍵點。

2.1 萃取劑的選擇

萃取劑選擇是否合理直接關系到萃取精餾的成敗。無論是連續(xù)萃取精餾，抑或是間歇萃取精餾，萃取劑（溶劑）選擇是否合理都極為重要。為此，在選擇萃取劑時，必須要達到以下幾點要求。

第一，溶劑對溶質的高選擇性；

第二，相比所需分離物系的最高沸點組分的揮發(fā)度，溶劑的揮發(fā)度必須更高，這樣才能實現(xiàn)回收萃取劑的目的。

第三，萃取劑的毒性、腐蝕性不得太大，不能造成環(huán)境污染；

第四，萃取劑的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性良好；

第五，萃取劑具有良好的相容性，與被分離組分相比，萃取劑應與其具有良好溶解度。

第六，萃取劑的成本不得過高，要具有良好的經(jīng)濟性。

對于整個萃取精餾過程來講，萃取劑只有具有高選擇性，才能降低萃取精餾的操作成本和投入成本，因此，萃取劑選擇是否合理，對于整個萃取精餾技術而言意義非凡。

在精餾塔當中，萃取劑會跟隨塔底的難揮發(fā)組分同時餾出，隨后在再次于難揮發(fā)組分進行分離，并餾出循環(huán)利用。在環(huán)己醇生產(chǎn)當中，最常用的萃取劑為N, N-二甲基乙酰胺，究其原因在于萃取劑和被分離組分會產(chǎn)生一定化學反應，而N, N-二甲基乙酰胺具有相對穩(wěn)定的化學性質，在具體操作環(huán)節(jié)，很難和苯、環(huán)已烯、環(huán)己烷等產(chǎn)生化學反應。此外，按照相關規(guī)定，萃取劑的沸點必須高于被分離組分，這樣才能在塔內(nèi)以液相呈現(xiàn)，在一般條件下，N, N-二甲基乙酰胺沸點較高，可達到166.1℃。對于被分離組分苯、環(huán)乙烷來講，要高出很多，因此，無法產(chǎn)生恒沸物，且便于分離。此外，該萃取劑的熱穩(wěn)定性較好，在沸點上不易分離，長期使用仍具有較高安全性。

2.2 萃取工藝的應用

在萃取精餾技術研究當中，萃取工藝的改進與發(fā)展一直是重點研究對象。通常情況下，萃取精餾都采用雙塔流程，主要組成包括：萃取精餾塔、溶劑回收塔。一個好的萃取精餾工藝流程，可以大幅降低能耗，還能將設備的潛能及優(yōu)勢充分發(fā)揮出現(xiàn)，是提高生產(chǎn)能力和工作效率的重要手段。然而，在很多情況下，萃取精餾過程的雙塔流程模式并非始終如一，而需要根據(jù)實際情況，適當進行改造與創(chuàng)新。比如，當溶劑具有較高沸點的情況下，就需要改進溶劑回收塔，需要注入適量水達到沸點降低的目的。此外，溶劑還需在下一個塔內(nèi)回收，這種情況下雙塔就不再是雙塔了，而需要根據(jù)情況增設塔設備。此外，在萃取過程中，一直以來存在精餾塔餾出液體存在熱聚和損失、板效率低等情況，為了解決這一難題。提出了第一精餾塔液分段采集的方式，該技術的提出極大地提升了萃取工藝水平。除此之外，還研究了在同一個精餾塔內(nèi)完成萃取精餾與加氫兩個工序，這種工藝改進，能夠很大程度上有效提升了萃取精餾的純度，并增強了整個精餾操作的安全和降低成本。隨著科學技術的不斷提升，越來越新工藝、新技術得到了廣泛應用，行業(yè)專家及工作人員將更多的目光投向了萃取工藝流程的結合與應用，通過多種工藝的結合，能夠進一步降低成本，提高分離提純率。

2.3 萃取設備的應用

精餾塔是萃取精餾設備當中最關鍵的一部分，當前應用最多的精餾塔為板式塔型。浮閥塔板是構成板式塔型的主要部件，相比其他塔板，在生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力等方面具有較大優(yōu)勢。伴隨萃取精餾技術的迅速發(fā)展，越來越多問題急需解決，需要研發(fā)新設備，唯有創(chuàng)新，才能獲取更高的競爭力。因此，在生產(chǎn)當中必須積極研發(fā)及引進新設備，從而有效提升萃取精餾的純度和生產(chǎn)效率。

環(huán)己醇裝置中萃取精餾起著重要的作用，苯和環(huán)己烯在140℃溫度和4.5Mpa壓力下部分加氫反應生成環(huán)己烯和環(huán)己烷，苯的轉化率為40%、環(huán)己烯的選擇性80%。產(chǎn)生的環(huán)己烯、環(huán)己烷及未反應的苯形成粗環(huán)己烯。為分離出高純度的環(huán)己烯，環(huán)己醇裝置設置了萃取精餾系統(tǒng)。粗環(huán)己烯通過脫水塔處理之后，便可進入萃取精餾系統(tǒng)處理。為了增強分離萃取精餾成效，各個塔均需采取負壓操作。通過負壓的作用，可以大幅降低各組沸點及蒸汽消耗量。通過環(huán)己醇萃取精餾裝置物質分離提純效果顯著，環(huán)己烷、環(huán)己烯及苯的純度分別高于96.48%、99.0%、99.2%。

3 結束語

綜上所述，萃取精餾技術是現(xiàn)代化工生產(chǎn)行業(yè)當中較為常見的一種分離混合物的技術工藝。其主要原理是利用萃取劑,改變物料中原有組分間相對揮發(fā)度最終達到分離目的,從而提高環(huán)己醇的純度以及質量,以滿足現(xiàn)代化生活的要求。