本发明涉及环己酮和环己醇的精馏系统领域，具体为一种高纯度环己酮和环己醇的精馏系统及其生产工艺。
背景技术：
环己酮/环己醇是用于新材料领域己二酸和己内酰胺的重要原料。现已知通过环己烷空气氧化和环己烯的水合来合成环己酮，后通过蒸馏将轻组分和重组分分离而获得纯化环己酮。
环己烷空气氧化生成环己酮/环己醇
环己烯水合生成环己醇
环己醇脱氢生成环己酮
无论使用环己烷氧化法或环己烯水合工艺，都会副产一部分轻组分和重组分，若不加以分离的话，环己酮/环己醇的纯度都很难提高，现有工艺环己酮的纯度一般在99.97％wt以下；又因为从环己酮塔釜供应的物料含有2％左右的环己酮，致使环己醇的纯度在98％wt以下，从而无法作为商品环己醇外销。
专利200910075129.8公开了一种以焦化苯为原料生产环己酮的方法，其主要创新点在于采用焦化苯作为原料，提出了某种状态参数下的生产结果。但是对于环己醇的纯度要求极低，环己醇纯度99％wt，更没有说明该生产的环己酮纯度。
专利201510660301.1公布了一种环己醇脱氢生产环己酮的工艺方法，其主要创新点在提供一种改进的环己醇脱氢制备环己酮的新工艺方法，结合脱氢工艺在分离出氢气之前脱除重组分，利用工艺热源换热以热集成方法节能效果显著。对于环己酮/环己醇纯度没有要求。
现有的工艺无法对产品进行纯度把控，导致其无法同时得到高纯度环己酮和高纯度环己醇。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能对粗醇酮深度加工，解决现有产品纯度低的问题，并获得高纯度环己酮和高纯度环己醇的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统及其生产工艺。
本发明首先提供一种高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，包括依次连接的轻一塔、酮一塔、酮二塔、醇一塔、醇二塔；还包括与轻一塔连接的轻二塔；所述轻二塔与轻一塔形成一回流通路；所述酮一塔与酮二塔形成一回流通路；所述醇一塔与醇二塔形成一回流通路。
所述轻一塔、轻二塔、酮一塔、醇一塔均设置有进料口在中间部分，并设置有塔顶和塔釜；酮二塔和醇二塔均设置有塔顶和塔釜，进料口设置在塔顶部分。
轻一塔的轻一塔塔釜组分是直接送入酮一塔，轻一塔的轻一塔塔顶组分送入轻二塔进行精馏；轻二塔的轻二塔塔釜组分是回流至轻一塔，轻二塔的轻二塔塔顶组分精馏后得到轻二塔精馏成品；酮一塔的进料口接收来自轻一塔的轻一塔塔釜组分并进行精馏，酮一塔的酮一塔塔顶组分进行精馏后得到酮一塔精馏成品，酮一塔的酮一塔塔釜组分送入酮二塔内精馏；酮二塔的进料口接收酮一塔塔釜组分并进行精馏，酮二塔的塔顶设置回流通路到酮一塔的塔釜部分，酮二塔的酮二塔塔釜组分送入醇一塔；醇一塔的进料口接收来自酮二塔的酮二塔塔釜组分并进行精馏，醇一塔的醇一塔塔顶组分进行精馏后得到醇一塔精馏成品。醇一塔的醇一塔塔釜组分送入醇二塔内；醇二塔的进料口接收来自醇一塔的醇一塔塔釜组分并精馏，醇二塔的塔顶设置回流通路到醇一塔，醇二塔的醇二塔塔釜组分精馏后得到醇二塔精馏成品。
本发明还提供如下优化方案：
优选的，还包括一换热器；所述换热器与所述轻一塔、酮一塔形成一换热系统。所述的换热器既是轻一塔的塔顶冷凝器，又是酮一塔的塔釜再沸器，优选的，换热器选用升膜式再沸器，管程走冷介质，壳程走热介质。
优选的，所述酮一塔与酮二塔的回流通路上设置有冷却装置。设置冷却装置的目的为获得酮二塔塔釜含酮较低的环己醇的同时，将含酮较高的环己醇返回至酮一塔，控制一定的回流比，以达到环己酮和环己醇分离的目的。优选地酮二塔的回流比≤1。
优选的，所述酮二塔与醇一塔连接的通路上设置有醇一塔进料汽化器和醇一塔进料闪蒸器。
优选的，还包括一与轻一塔连接的轻一塔精馏系统，所述轻一塔精馏系统包括：
与轻一塔、换热器形成回流通路并依次连接的轻一塔冷凝器、轻一塔回流罐、轻一塔回流泵。
更优选的，所述轻一塔精馏系统与轻二塔回流到轻一塔的轻二塔塔釜组分均回流到轻一塔塔顶。
优选的，还包括一与轻二塔连接的轻二塔精馏系统，所述轻二塔精馏系统包括：
与轻二塔形成回流通路并依次连接的轻二塔冷凝器、轻二塔回流罐、轻二塔回流泵。所述轻二塔精馏成品是从轻二塔回流泵与轻二塔的支路中得到。
优选的，还包括一与酮一塔连接的酮一塔精馏系统，所述酮一塔精馏系统包括：
与酮一塔形成回流通路并依次连接的酮一塔冷凝器、酮一塔回流罐、酮一塔回流泵。所述酮一塔精馏成品是从酮一塔回流泵与酮一塔的支路中得到。
优选的，还包括一与醇一塔连接的醇一塔精馏系统，所述醇一塔精馏系统包括：
与醇一塔形成回流通路的依次连接的醇一塔冷凝器、醇一塔回流罐、醇一塔回流泵。所述醇一塔精馏成品是从醇一塔回流泵与醇一塔的支路中得到。
优选的，所述轻一塔与一轻一塔再沸器形成一回流通路；轻二塔与一轻二塔再沸器形成一回流通路；酮一塔与一酮一塔再沸器形成一回流通路；酮二塔与一酮二塔再沸器形成一回流通路；醇一塔与一醇一塔再沸器形成一回流通路；醇二塔与一醇二塔再沸器形成一回流通路。轻一塔、轻二塔、酮一塔、酮二塔、醇一塔、醇二塔均包括一塔釜位置的再沸器。
优选的，所述轻一塔与所述酮一塔的流通通路上设置有轻一塔釜液泵；酮一塔与酮二塔的流通通路上设置有酮一塔釜液泵；酮二塔与醇一塔的流通通路上设置有酮二塔釜液泵；醇一塔与醇二塔的流通通路上设置有醇一塔釜液泵。
更优选的，在轻二塔的轻二塔塔釜组分回流到轻一塔的塔顶的流通通路上设置有轻二塔釜液泵。
更优选的，在酮一塔和换热器的流通通路中设置有酮一塔循环泵。更优选的，所述酮一塔循环泵和酮一塔再沸器共用一酮一塔塔釜组分流出管路。
更优选的，在醇二塔的再沸器前端设置一醇二塔循环泵。
本发明还提供一种上述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的生产工艺，包括如下步骤：
s1将原料送入轻一塔并精馏处理后；轻一塔的塔釜的轻一塔塔釜组分送入酮一塔进行处理；轻一塔的塔顶的轻一塔塔顶组分送入轻二塔进行处理；
s2轻一塔塔顶组分送入轻二塔精馏处理得到轻二塔精馏成品，剩余轻一塔塔顶组分回流到轻一塔进行精馏；
s3将轻一塔塔釜组分送入酮一塔并精馏处理后；酮一塔的塔釜的酮一塔塔釜组分送入酮二塔进行处理；酮一塔的塔顶的酮一塔塔顶组分精馏处理后得到酮一塔精馏成品；
s4将酮一塔塔釜组分送入酮二塔并精馏处理；酮二塔的塔釜的酮二塔塔釜组分送入醇一塔进行处理；酮二塔的塔顶的酮二塔塔顶组分回送到酮一塔精馏；
s5将酮二塔塔釜组分送入醇一塔并精馏处理；醇一塔的塔釜的醇一塔塔釜组分送入醇二塔进行处理；醇一塔的塔顶的醇一塔塔顶组分精馏处理后得到醇一塔精馏成品；
s6将醇一塔塔釜组分送入醇二塔并精馏处理后；醇二塔的塔顶的醇二塔塔顶组分回流至醇一塔；在醇二塔的塔釜得到醇二塔精馏成品。
本发明的有益效果是：
1、使用本发明的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，能获得高纯度达到≥99.97％(wt)的环己酮的深加工方法，和获得高纯度≥99.5％wt(环己醇 环己酮≥99.8％wt)环己醇的加工工艺。
2、本发明的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的在保证产品环己酮质量的同时，采出的轻组分中含环己酮/环己醇的浓度更低，副产物轻组分含环己酮≤1％wt。
3、本发明获得的高纯度环己醇脱氢，在获得高纯度产品的同时，副产物重质油的产量同比降低35％。这是因为环己醇在高温(200-260℃)脱氢时，夹带的环己酮越低，副产物重质油的生成越少。
4、本发明的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统使用时优化了整体的精馏工艺，在整个精馏过程中蒸汽消耗量减少，有助于节能减排。
附图说明
图1为本发明一种优选实施例的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的连接图；
图2为本发明一种优选实施例的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的连接图；
图3为本发明一种优选实施例的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的连接图；
具体的附图标记为：
1轻一塔；2轻二塔；3酮一塔；4酮二塔；5醇一塔；6醇二塔；7换热器；11轻一塔塔釜组分；12轻一塔塔顶组分；13轻一塔冷凝器；14轻一塔回流罐；15轻一塔回流泵；16轻一塔再沸器；17轻一塔釜液泵；21轻二塔塔釜组分；22轻二塔塔顶组分；23轻二塔冷凝器；24轻二塔回流罐；25轻二塔回流泵；26轻二塔再沸器；27轻二塔釜液泵；31酮一塔塔釜组分；32酮一塔塔顶组分；33酮一塔冷凝器；34酮一塔回流罐；35酮一塔回流泵；36酮一塔再沸器；37酮一塔釜液泵；38酮一塔循环泵；41酮二塔塔釜组分；42酮二塔再沸器；43酮二塔釜液泵；44冷却装置；51醇一塔塔釜组分；52醇一塔塔顶组分；53醇一塔冷凝器；54醇一塔回流罐；55醇一塔回流泵；56醇一塔再沸器；57醇一塔釜液泵；58醇一塔进料汽化器；59醇一塔进料闪蒸器；61醇二塔塔釜组分；62醇二塔再沸器；63醇二塔循环泵。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明首先提供一种高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，包括依次连接的轻一塔1、酮一塔3、酮二塔4、醇一塔5、醇二塔6；还包括与轻一塔1连接的轻二塔2；所述轻二塔2与轻一塔1形成一回流通路；所述酮一塔3与酮二塔4形成一回流通路；所述醇一塔5与醇二塔6形成一回流通路。
所述轻一塔1、轻二塔2、酮一塔3、醇一塔5均设置有进料口在中间部分，并设置有塔顶和塔釜；酮二塔4和醇二塔6均设置有塔顶和塔釜，进料口设置在塔顶部分。
轻一塔1的轻一塔塔釜组分11是直接送入酮一塔3，轻一塔1的轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2进行精馏；轻二塔2的轻二塔塔釜组分21是回流至轻一塔1，轻二塔2的轻二塔塔顶组分22精馏后得到轻二塔精馏成品；酮一塔3的进料口接收来自轻一塔1的轻一塔塔釜组分11并进行精馏，酮一塔3的酮一塔塔顶组分32进行精馏后得到酮一塔精馏成品，酮一塔3的酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4内精馏；酮二塔4的进料口接收酮一塔塔釜组分31并进行精馏，酮二塔4的塔顶设置回流通路到酮一塔3的塔釜部分，酮二塔4的酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5；醇一塔5的进料口接收来自酮二塔4的酮二塔塔釜组分41并进行精馏，醇一塔5的醇一塔塔顶组分52进行精馏后得到醇一塔精馏成品。醇一塔5的醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6内；醇二塔6的进料口接收来自醇一塔5的醇一塔塔釜组分51并精馏，醇二塔6的塔顶设置回流通路到醇一塔5，醇二塔6的醇二塔塔釜组分61精馏后得到醇二塔精馏成品。
本发明通过轻一塔1和轻二塔2及其精馏系统，在保证产品环己酮质量的同时，从轻二塔精馏成品中采出的轻组分中含环己酮/环己醇的浓度更低，优选地副产物轻组分含环己酮≤1％wt。
本发明通过酮一塔3及其精馏系统和酮二塔4，分解质量控制点，在保证产品环己酮质量的同时，降低酮一塔3的回流比，节约蒸汽消耗的前提下，从酮一塔精馏成品中获得≥99.97％的产品环己酮。
本发明通过醇一塔5及其精馏系统和醇二塔6，分解组分质量控制点，降低醇一塔5的回流比，并使得醇一塔5的醇一塔再沸器可以使用1.4mpag蒸汽发电后，从醇一塔精馏成品获得高纯度≥99.5％wt(环己醇 环己酮≥99.8％wt)的环己醇，作为产品可以外销。
本发明通过醇二塔6，分解质量控制点，在保证产品环己醇质量的同时，从醇二塔精馏成品采出的重组分中含环己酮/环己醇的浓度更低，优选地副产物重组分含环己醇≤1％wt。
还包括一换热器7；所述换热器7与所述轻一塔1、酮一塔3形成一换热系统。所述的换热器7既是轻一塔1的塔顶冷凝器，又是酮一塔3的塔釜再沸器，优选的，换热器7选用升膜式再沸器，管程走冷介质，壳程走热介质。轻一塔1的轻一塔塔顶组分12走的管程，酮一塔3的酮一塔塔釜组分31走的壳程，换热的有益效果为，在蒸发酮一塔塔釜组分31的同时，冷凝轻一塔塔顶组分12中的高沸物进行组分分离。
如图2所示，所述酮一塔3与酮二塔4的回流通路上设置有冷却装置44。设置冷却装置的目的为获得酮二塔塔釜含酮较低的环己醇的同时，将含环己酮较高的环己醇蒸汽返回至酮一塔，控制一定的回流比，以达到环己酮和环己醇分离的目的。优选地酮二塔的回流比≤1。
如图3所示，所述酮二塔与醇一塔连接的通路上设置有醇一塔进料汽化器58和醇一塔进料闪蒸器59。在醇一塔进料口前预蒸发，能降低塔釜的蒸发量，有利于环己醇与重组分的分离，提高换热效率和节能效果。
还包括一与轻一塔1连接的轻一塔精馏系统，所述轻一塔精馏系统包括：
与轻一塔1、换热器7形成回流通路并依次连接的轻一塔冷凝器13、轻一塔回流罐14、轻一塔回流泵15。
所述轻一塔精馏系统与轻二塔2回流到轻一塔1的轻二塔塔釜组分21均回流到轻一塔1塔顶。
还包括一与轻二塔2连接的轻二塔精馏系统，所述轻二塔精馏系统包括：
与轻二塔2形成回流通路并依次连接的轻二塔冷凝器23、轻二塔回流罐24、轻二塔回流泵25。所述轻二塔精馏成品是从轻二塔回流泵25与轻二塔2的支路中得到。
还包括一与酮一塔3连接的酮一塔精馏系统，所述酮一塔精馏系统包括：
与酮一塔3形成回流通路并依次连接的酮一塔冷凝器33、酮一塔回流罐34、酮一塔回流泵35。所述酮一塔精馏成品是从酮一塔回流泵35与酮一塔3的支路中得到。
还包括一与醇一塔5连接的醇一塔精馏系统，所述醇一塔精馏系统包括：
与醇一塔5形成回流通路的依次连接的醇一塔冷凝器53、醇一塔回流罐54、醇一塔回流泵55。所述醇一塔精馏成品是从醇一塔回流泵55与醇一塔5的支路中得到。
所述轻一塔1与一轻一塔再沸器16形成一回流通路；轻二塔2与一轻二塔再沸器26形成一回流通路；酮一塔3与一酮一塔再沸器36形成一回流通路；酮二塔4与一酮二塔再沸器42形成一回流通路；醇一塔5与一醇一塔再沸器56形成一回流通路；醇二塔6与一醇二塔再沸器62形成一回流通路。即轻一塔1、轻二塔2、酮一塔3、酮二塔4、醇一塔5、醇二塔6均包括一塔釜位置的再沸器。
所述轻一塔1与所述酮一塔3的流通通路上设置有轻一塔釜液泵17；酮一塔3与酮二塔4的流通通路上设置有酮一塔釜液泵37；酮二塔4与醇一塔5的流通通路上设置有酮二塔釜液泵43；醇一塔5与醇二塔6的流通通路上设置有醇一塔釜液泵57。
在轻二塔2的轻二塔塔釜组分21回流到轻一塔1的塔顶的流通通路上设置有轻二塔釜液泵27。
在酮一塔3和换热器7的流通通路中设置有酮一塔循环泵38。更优选的，所述酮一塔循环泵38和酮一塔再沸器36共用一酮一塔塔釜组分31的流出管路。
在醇二塔6的再沸器前端设置一醇二塔循环泵63。
所述的轻一塔1、轻一塔再沸器16、轻一塔精馏系统为一套完整的精馏系统；在轻一塔1塔釜设置的轻一塔再沸器16对轻一塔1的塔釜部分进行精馏，在轻一塔1的塔顶设置的依次连接的轻一塔冷凝器13、轻一塔回流罐14、轻一塔回流泵15与形成轻一塔1的塔顶形成一回流通路。优选的，在轻一塔1的塔顶和轻一塔冷凝器13之间设置有换热器7用于对轻一塔1的塔顶组分和酮一塔3的塔釜组分进行换热。所述的轻一塔1是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。
将环己醇脱氢产物和环己烷氧化产物为原料从轻一塔1的进料口送入轻一塔1，其中环己酮40～60％wt、环己醇40～60％wt，并含有少量轻/重组分，在这里俗称“粗醇酮”。所述的轻一塔1使用“粗醇酮”为原料经过精馏处理，在轻一塔1的塔釜获得轻组分≤0.0025％wt的原料供酮一塔3使用，在轻一塔1的塔顶获得含环己酮20～90％wt的轻组分供轻二塔2使用。
所述的轻一塔1在生产过程中以塔釜液作为主要控制指标，控制塔釜轻组分≤0.0025％wt，轻一塔1的塔顶的温度指标作为“温度”控制指标，控制塔顶的轻组分的环己酮为20～90％wt，控制塔顶温度≥125℃，保证轻一塔1的塔釜指标合格。
所述的轻二塔2、轻二塔再沸器26、轻二塔精馏系统为一套完整的精馏系统。轻二塔再沸器26设置在轻二塔2的塔釜部分。轻二塔精馏系统连接于轻二塔2的塔顶部分，并包括依次连接的轻二塔冷凝器23、轻二塔回流罐24、轻二塔回流泵25形成一回流通路，在轻二塔回流泵25和轻二塔2塔顶的连接管路中设置支路以收集轻二塔精馏成品。所述的轻二塔22是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。
所述的轻二塔2在生产过程中塔顶的含量指标作为主要控制指标，控制塔顶含环己酮≤1％wt的轻组分外销，轻二塔2的塔釜的含量指标作为次要控制指标，控制塔釜含有环己酮≥80％w比较宽泛的范围的物料作为轻一塔1的部分回流循环使用。
所述的酮一塔3、酮一塔再沸器36、酮一塔精馏系统为一套完整的精馏系统。酮一塔再沸器36设置在酮一塔3的塔釜部分。酮一塔精馏系统连接于酮一塔3的塔顶部分，酮一塔精馏系统包括依次连接的酮一塔冷凝器33、酮一塔回流罐34、酮一塔回流泵35，并与酮一塔3塔顶连接形成回流通路。并在酮一塔回流泵35和酮一塔3塔顶的连接通路中设置一支路用于收集酮一塔精馏成品。所述的酮一塔3是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。
轻一塔塔釜组分11，即轻组分≤0.0025％wt的原料经过酮一塔3的精馏处理，在生产控制过程中酮一塔3的塔顶作为主要控制指标，控制塔顶环己酮≥99.97％wt的酮一塔精馏成品外销或供下游己内酰胺生产使用，酮一塔3的塔釜作为次要控制指标，控制含环己酮≤20％wt比较宽泛的范围的环己醇，即酮一塔塔釜组分31供酮二塔4作为进料回流液使用。
所述的酮一塔3的塔釜作为次要控制指标，控制含环己酮≤20％wt(比较宽泛的范围)的环己醇，对比通常控制2％wt的环己酮含量，在酮一塔3的塔顶更有利于获得高纯度环己酮。
所述的酮一塔3的塔釜作为次要控制指标，控制含环己酮≤20％wt(比较宽泛的范围)的环己醇，对比通常控制的回流比3.3～3.6，优选的控制酮一塔3的回流比3～3.3，以20万吨环己酮装置为例，降低0.3的回流比计算，节约1.25t/h的蒸汽，蒸汽价格以100元/t，年运行8000h记，年节约蒸汽成本为：1.25×100×8000＝1000000元，以达到节能的效果。
所述的换热器7，既是轻一塔1的塔顶冷凝器，又是酮一塔3的塔釜再沸器，优选地换热器7选用升膜式再沸器，管程走冷介质，壳程热介质温度≥125℃，冷介质设置有喷淋器，用热方便，换热负荷可以使用液体喷淋量调整，换热量以轻一塔1塔顶冷负荷的60％，以20万吨环己酮装置为例，节约蒸汽5.25t/h，年节约蒸汽成本为：5.25×100×8000＝4200000元，达到节能的效果。
所述的酮二塔4在负压下操作，操作压力为10～20kpaa。酮一塔3的酮一塔塔釜组分31作为酮二塔4的进料回流液，酮二塔4的塔顶蒸汽直接回流进入酮一塔3的填料下层。
酮一塔塔釜组分31，即含环己酮≤20％wt的环己醇经过酮二塔4的精馏处理，在生产控制过程中酮二塔4的塔釜作为主要控制指标，在酮二塔4的塔釜获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的组分，即酮二塔塔釜组分41供醇一塔5使用。
所述的醇一塔5、醇一塔再沸器56、醇一塔精馏系统为一套完整的精馏系统。醇一塔再沸器56设置于醇一塔5的塔釜部分。醇一塔5的塔顶与醇一塔精馏系统形成一回流通路，醇一塔精馏系统包括依次连接的醇一塔冷凝器53、醇一塔回流罐54、醇一塔回流泵55。醇一塔回流泵55与醇一塔5塔顶连接的流通通路上设置有支路以收集醇一塔精馏成品。所述的醇一塔5是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。
含环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的组分，即酮二塔塔釜组分41经过醇一塔5的精馏处理，在生产控制过程中，醇一塔5塔顶作为主要控制指标，控制醇一塔5的塔顶环己酮≤0.5％wt、环己醇≥99.5％wt，以得到醇一塔精馏成品供脱氢使用或外销，醇一塔5的塔釜作为次要控制指标控制醇一塔5塔釜含环己醇20～80％wt(比较宽泛的范围)的重组分，即醇一塔塔釜组分51供醇二塔6作为回流液使用。
所述的醇一塔5的塔釜作为次要控制指标，控制含环己醇20～80％wt(比较宽泛的范围)，对比通常控制≤5％wt，在醇一塔5的塔顶更有利于获得高纯度环己醇。
所述的醇一塔5的塔釜作为次要控制指标，控制含环己醇20～80％wt(比较宽泛的范围)，对比通常控制的回流比1，优选的控制醇一塔5的回流比≤0.8，以达保证产品环己醇质量的同时，兼顾节能的效果，以20万吨环己酮装置为例，节约蒸汽2t/h，年节约蒸汽成本为：2×100×8000＝1600000元。
所述的醇一塔5的塔釜控制含环己醇20～80％wt，醇一塔5的醇一塔再沸器56可以使用≤1.4mpag的蒸汽作为热源，对比国内各个装置均使用3.8mpag蒸汽减压供应，1.4mpag蒸汽发电价值30元/吨蒸汽，以20万吨环己酮装置为例，醇一塔5的再沸器蒸汽消耗15t/h，年增加发电效益为：15×30×8000＝3600000元。
所述的醇二塔6在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，醇一塔5的釜液，即醇一塔塔釜组分51作为醇二塔6的回流液，醇二塔6的塔顶蒸汽直接进入醇一塔5的填料最下层。
含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51经过醇二塔6的精馏处理，在生产控制过程中，醇二塔6的塔釜作为主要控制指标，控制醇二塔6的塔釜含环己醇≤1％wt的重组分，即得到醇二塔精馏成品并外销。
本发明还提供一种上述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的生产工艺，包括如下步骤：
s1将原料送入轻一塔1并精馏处理后；轻一塔1的塔釜的轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3进行处理；轻一塔1的塔顶的轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2进行处理；
s2轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2精馏处理得到轻二塔精馏成品，剩余轻一塔塔顶组分12回流到轻一塔1进行精馏；
s3将轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3并精馏处理后；酮一塔3的塔釜的酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4进行处理；酮一塔3的塔顶的酮一塔塔顶组分32精馏处理后得到酮一塔精馏成品；
s4将酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4并精馏处理；酮二塔4的塔釜的酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5进行处理；酮二塔4的塔顶的酮二塔4塔顶组分回送到酮一塔3精馏；
s5将酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5并精馏处理；醇一塔5的塔釜的醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6进行处理；醇一塔5的塔顶的醇一塔塔顶组分52精馏处理后得到醇一塔精馏成品；
s6将醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6并精馏处理后；醇二塔6的塔顶的醇二塔6塔顶组分回流至醇一塔5；在醇二塔6的塔釜得到醇二塔精馏成品。
以上为本发明的详细内容，下面结合实施例来说明。
实施例一
如图1所示，一种上述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的生产工艺，按如下工艺步骤进行生产：
s1将原料送入轻一塔1并精馏处理后；轻一塔1的塔釜的轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3进行处理；轻一塔1的塔顶的轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2进行处理；
所述原料为环己醇脱氢产物和环己烷氧化产物，其中环己酮40～60％wt、环己醇40～60％wt，并含有少量轻重组分，在这里俗称“粗醇酮”。所述的轻一塔1是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。轻一塔塔顶组分12为含环己酮≥20％wt的轻组分，轻一塔塔釜组分11为轻组分≤0.0025％wt的原料，所述轻组分即指沸点比环己酮低的组分。
s2轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2精馏处理得到轻二塔精馏成品，剩余轻一塔塔顶组分12回流到轻一塔1进行精馏；轻二塔2是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。含环己酮20～90％wt的轻组分的轻一塔塔顶组分12经过轻二塔2的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在轻二塔2的塔顶获得含环己酮≤5％wt的轻组分，即轻二塔精馏成品外销，塔釜作为次要控制指标，在轻二塔2的塔釜获得含有环己酮≥80％wt的物料供轻一塔1作为部分回流。
s3将轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3并精馏处理后；酮一塔3的塔釜的酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4进行处理；酮一塔3的塔顶的酮一塔塔顶组分32精馏处理后得到酮一塔精馏成品。酮一塔3是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。轻组分≤0.0025％wt的原料，即轻一塔塔釜组分11经过酮一塔3的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在酮一塔3的塔顶获得环己酮≥99.97％wt的产品，即酮一塔精馏成品外销或供下游己内酰胺生产使用，塔釜作为次要控制指标，在酮一塔3的塔釜同时获得含环己酮≤20％wt的环己醇，即酮一塔3塔釜成品供酮二塔4作为回流液使用。
s4将酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4并精馏处理；酮二塔4的塔釜的酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5进行处理；酮二塔4的塔顶的酮二塔4塔顶组分回送到酮一塔3精馏。
所述的酮二塔4在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，酮一塔3的酮一塔塔釜组分31作为酮二塔4的回流液，酮二塔4的塔顶蒸汽直接进入酮一塔3的填料下层。
含环己酮≤20％wt的环己醇，即酮一塔塔釜组分31经过酮二塔4的精馏处理，塔釜作为主要控制指标，在酮二塔4的塔釜获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的物料，即酮二塔塔釜组分41供醇一塔5使用。
s5将酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5并精馏处理；醇一塔5的塔釜的醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6进行处理；醇一塔5的塔顶的醇一塔塔顶组分52精馏处理后得到醇一塔精馏成品。所述的醇一塔5是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。
环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的物料，即酮二塔塔釜组分41经过醇一塔5的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在醇一塔5的塔顶获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥99.5％wt的物料，即醇一塔精馏成品供脱氢使用或外销，塔釜作为次要控制指标，在醇一塔5的塔釜获得含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51供醇二塔6作为回流液使用。
s6将醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6并精馏处理后；醇二塔6的塔顶的醇二塔6塔顶组分回流至醇一塔5；在醇二塔6的塔釜得到醇二塔精馏成品。所述的醇二塔6和醇二塔再沸器62在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，醇一塔5的釜液，即醇一塔塔釜组分51作为醇二塔6的回流液，醇二塔6的塔顶蒸汽直接进入醇一塔5的填料最下层。含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51经过醇二塔6的精馏处理，塔釜作为主要控制指标，在醇二塔6的塔釜获得含环己醇≤1％wt的重组分，即醇二塔精馏成品并外销。
所述的醇一塔再沸器56，蒸发的介质为含环己醇20～80％wt的重组分，使用0.8～1.4mpag的蒸汽为加热介质。
所述的醇二塔再沸器62，蒸发的介质为含环己醇≤1％wt的重组分，使用醇二塔循环泵63进行循环，醇二塔再沸器62使用≤1.4mpag的蒸汽为加热介质。
该工艺技术获得的环己酮产品99.98％wt，获得的环己醇产品中含环己酮≤0.5％wt，环己醇≥99.5％wt。为本发明的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统及其生产工艺的基础版。
实施例二
如图2所示，一种上述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的生产工艺，按如下工艺步骤进行生产：
s1将原料送入轻一塔1并精馏处理后；轻一塔1的塔釜的轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3进行处理；轻一塔1的塔顶的轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2进行处理；
所述原料为环己醇脱氢产物和环己烷氧化产物，其中环己酮40～60％wt、环己醇40～60％wt，并含有少量轻重组分，在这里俗称“粗醇酮”。所述的轻一塔1是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。轻一塔塔顶组分12为含环己酮≥20％wt的轻组分，轻一塔塔釜组分11为轻组分≤0.0025％wt的原料，所述轻组分是指沸点比环己酮低的组分。
s2轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2精馏处理得到轻二塔精馏成品，剩余轻一塔塔顶组分12回流到轻一塔1进行精馏；轻二塔2是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。含环己酮20～90％wt的轻组分的轻一塔塔顶组分12经过轻二塔2的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在轻二塔2的塔顶获得含环己酮≤5％wt的轻组分，即轻二塔精馏成品外销，塔釜作为次要控制指标，在轻二塔2的塔釜获得含有环己酮≥80％wt的物料供轻一塔1作为部分回流。
s3将轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3并精馏处理后；酮一塔3的塔釜的酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4进行处理；酮一塔3的塔顶的酮一塔塔顶组分32精馏处理后得到酮一塔精馏成品。酮一塔3是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。轻组分≤0.0025％wt的原料，即轻一塔塔釜组分11经过酮一塔3的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在酮一塔3的塔顶获得环己酮≥99.97％wt的产品，即酮一塔精馏成品外销或供下游己内酰胺生产使用，塔釜作为次要控制指标，在酮一塔3的塔釜同时获得含环己酮≤20％wt的环己醇，即酮一塔3塔釜成品供酮二塔4作为回流液使用。
s4将酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4并精馏处理；酮二塔4的塔釜的酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5进行处理；酮二塔4的塔顶的酮二塔4塔顶组分回送到酮一塔3精馏。
所述的酮二塔4在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，酮一塔3的酮一塔塔釜组分31作为酮二塔4的回流液，酮二塔4的塔顶蒸汽直接进入酮一塔3的填料下层。在酮二塔4的塔顶蒸汽送入酮一塔3的填料下层的通路中设置有冷却装置44。工艺参数压力10～20kpaa，冷却温度20～80℃。
含环己酮≤20％wt的环己醇，即酮一塔塔釜组分31经过酮二塔4的精馏处理，酮二塔4在塔顶设置了冷凝和回流，酮二塔回流比控制为≤1，返回进入酮一塔的气相含环己酮20-50％wt,塔釜作为主要控制指标，在酮二塔4的塔釜获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的物料，即酮二塔塔釜组分41供醇一塔5使用。
s5将酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5并精馏处理；醇一塔5的塔釜的醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6进行处理；醇一塔5的塔顶的醇一塔塔顶组分52精馏处理后得到醇一塔精馏成品。所述的醇一塔5是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。
环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的物料，即酮二塔塔釜组分41经过醇一塔5的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在醇一塔5的塔顶获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥99.5％wt的物料，即醇一塔精馏成品供脱氢使用或外销，塔釜作为次要控制指标，在醇一塔5的塔釜获得含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51供醇二塔6作为回流液使用。
s6将醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6并精馏处理后；醇二塔6的塔顶的醇二塔6塔顶组分回流至醇一塔5；在醇二塔6的塔釜得到醇二塔精馏成品。所述的醇二塔6和醇二塔再沸器62在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，醇一塔5的釜液，即醇一塔塔釜组分51作为醇二塔6的回流液，醇二塔6的塔顶蒸汽直接进入醇一塔5的填料最下层。含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51经过醇二塔6的精馏处理，塔釜作为主要控制指标，在醇二塔6的塔釜获得含环己醇≤1％wt的重组分，即醇二塔精馏成品并外销。
所述的醇一塔再沸器56，蒸发的介质为含环己醇20～80％wt的重组分，使用0.8～1.4mpag的蒸汽为加热介质。
所述的醇二塔再沸器62，蒸发的介质为含环己醇≤1％wt的重组分，使用醇二塔循环泵63进行循环，醇二塔再沸器62使用≤1.4mpag的蒸汽为加热介质。
该工艺技术获得的环己酮产品99.985％wt，获得的环己醇产品中含环己酮0.1％wt，环己醇达到99.7％wt。为本发明的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统及其生产工艺技术的其中一种优化版，环己酮产品纯度进一步提升，环己醇产品纯度也进一步提升，使得环己醇脱氢副产物进一步降低。
实施例三
如图3所示，一种上述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的生产工艺，按如下工艺步骤进行生产：
s1将原料送入轻一塔1并精馏处理后；轻一塔1的塔釜的轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3进行处理；轻一塔1的塔顶的轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2进行处理；
所述原料为环己醇脱氢产物和环己烷氧化产物，其中环己酮40～60％wt、环己醇40～60％wt，并含有少量轻重组分，在这里俗称“粗醇酮”。所述的轻一塔1是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。轻一塔塔顶组分12为含环己酮≥20％wt的轻组分，轻一塔塔釜组分11为轻组分≤0.0025％wt的原料，轻组分是指沸点比环己酮低的组分。
s2轻一塔塔顶组分12送入轻二塔2精馏处理得到轻二塔精馏成品，剩余轻一塔塔顶组分12回流到轻一塔1进行精馏；轻二塔2是在负压下操作的，操作压力为40～60kpaa。含环己酮20～90％wt的轻组分的轻一塔塔顶组分12经过轻二塔2的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在轻二塔2的塔顶获得含环己酮≤5％wt的轻组分，即轻二塔精馏成品外销，塔釜作为次要控制指标，在轻二塔2的塔釜获得含有环己酮≥80％wt的物料供轻一塔1作为部分回流。
s3将轻一塔塔釜组分11送入酮一塔3并精馏处理后；酮一塔3的塔釜的酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4进行处理；酮一塔3的塔顶的酮一塔塔顶组分32精馏处理后得到酮一塔精馏成品。酮一塔3是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。轻组分≤0.0025％wt的原料，即轻一塔塔釜组分11经过酮一塔3的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在酮一塔3的塔顶获得环己酮≥99.97％wt的产品，即酮一塔精馏成品外销或供下游己内酰胺生产使用，塔釜作为次要控制指标，在酮一塔3的塔釜同时获得含环己酮≤20％wt的环己醇，即酮一塔3塔釜成品供酮二塔4作为回流液使用。
s4将酮一塔塔釜组分31送入酮二塔4并精馏处理；酮二塔4的塔釜的酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5进行处理；酮二塔4的塔顶的酮二塔4塔顶组分回送到酮一塔3精馏。
所述的酮二塔4在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，酮一塔3的酮一塔塔釜组分31作为酮二塔4的回流液，酮二塔4的塔顶蒸汽直接进入酮一塔3的填料下层。在酮二塔4的塔顶蒸汽送入酮一塔3的填料下层的通路中设置有冷却装置44。工艺参数为压力10～20kpaa，冷却温度20～80℃。
含环己酮≤20％wt的环己醇，即酮一塔塔釜组分31经过酮二塔4的精馏处理，酮二塔在塔顶设置了冷凝和回流，酮二塔回流比控制为≤1，返回进入酮一塔的气相含环己酮20-50％wt,塔釜作为主要控制指标，在酮二塔4的塔釜获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的物料，即酮二塔塔釜组分41供醇一塔5使用。
s5将酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5并精馏处理；醇一塔5的塔釜的醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6进行处理；醇一塔5的塔顶的醇一塔塔顶组分52精馏处理后得到醇一塔精馏成品。在酮二塔塔釜组分41送入醇一塔5并精馏处理的流通通路上设置醇一塔进料汽化器58和醇一塔进料闪蒸器59，工艺参数压力10～20kpaa，80～120℃，所述的醇一塔5是在负压下操作的，操作压力为3～7kpaa。
环己酮≤0.5％wt、环己醇≥97.5％wt的物料，即酮二塔塔釜组分41经过醇一塔5的精馏处理，塔顶作为主要控制指标，在醇一塔5的塔顶获得环己酮≤0.5％wt、环己醇≥99.85％wt的物料，即醇一塔精馏成品供脱氢使用或外销，塔釜作为次要控制指标，在醇一塔5的塔釜获得含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51供醇二塔6作为回流液使用。
s6将醇一塔塔釜组分51送入醇二塔6并精馏处理后；醇二塔6的塔顶的醇二塔6塔顶组分回流至醇一塔5；在醇二塔6的塔釜得到醇二塔精馏成品。所述的醇二塔6和醇二塔再沸器62在负压下操作的，操作压力为10～20kpaa，醇一塔5的釜液，即醇一塔塔釜组分51作为醇二塔6的回流液，醇二塔6的塔顶蒸汽直接进入醇一塔5的填料最下层。含环己醇20～80％wt的重组分，即醇一塔塔釜组分51经过醇二塔6的精馏处理，塔釜作为主要控制指标，在醇二塔6的塔釜获得含环己醇≤1％wt的重组分，即醇二塔精馏成品并外销。
所述的醇一塔再沸器56，蒸发的介质为含环己醇20～80％wt的重组分，使用0.8～1.4mpag的蒸汽为加热介质。
所述的醇二塔再沸器62，蒸发的介质为含环己醇≤1％wt的重组分，使用醇二塔循环泵63进行循环，醇二塔再沸器62使用≤1.4mpag的蒸汽为加热介质。
该工艺技术获得的环己酮产品99.985％wt，获得的环己醇产品中含环己酮0.1％wt，环己醇纯度99.85％wt。为本发明的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统及其生产工艺技术的其中一种的优化版，环己酮产品纯度进一步稳定提升，环己醇产品纯度再进一步提升，环己醇中重组分进一步降低，使得环己醇脱氢副产物进一步降低。
实施例四
分别按本发明的实施例一至三的工艺进行成品制备，均采用含环己酮45％wt、环己醇53％wt的粗酮醇，并含有少量轻/重组分。按表1的工艺参数进行调控。
表1成品制备参数控制实验
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：包括依次连接的轻一塔、酮一塔、酮二塔、醇一塔、醇二塔；还包括与轻一塔连接的轻二塔；所述轻二塔与轻一塔形成一回流通路；所述酮一塔与酮二塔形成一回流通路；所述醇一塔与醇二塔形成一回流通路。
2.根据权利要求1所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：还包括一换热器；所述换热器与所述轻一塔、酮一塔形成一换热系统。
3.根据权利要求1所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：所述酮一塔与酮二塔的回流通路上设置有冷却装置。
4.根据权利要求1所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：所述酮二塔与醇一塔连接的通路上设置有醇一塔进料汽化器和醇一塔进料闪蒸器。
5.根据权利要求2所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：还包括一与轻一塔连接的轻一塔精馏系统，所述轻一塔精馏系统包括：
与轻一塔、换热器形成回流通路并依次连接的轻一塔冷凝器、轻一塔回流罐、轻一塔回流泵。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：还包括一与轻二塔连接的轻二塔精馏系统，所述轻二塔精馏系统包括：
与轻二塔形成回流通路并依次连接的轻二塔冷凝器、轻二塔回流罐、轻二塔回流泵。
7.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：还包括一与酮一塔连接的酮一塔精馏系统，所述酮一塔精馏系统包括：
与酮一塔形成回流通路并依次连接的酮一塔冷凝器、酮一塔回流罐、酮一塔回流泵。
8.根据权利要求1-3任一项所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：还包括一与醇一塔连接的醇一塔精馏系统，所述醇一塔精馏系统包括：
与醇一塔形成回流通路的依次连接的醇一塔冷凝器、醇一塔回流罐、醇一塔回流泵。
9.根据权利要求1所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统，其特征在于：所述轻一塔与一轻一塔再沸器形成一回流通路；轻二塔与一轻二塔再沸器形成一回流通路；酮一塔与一酮一塔再沸器形成一回流通路；酮二塔与一酮二塔再沸器形成一回流通路；醇一塔与一醇一塔再沸器形成一回流通路；醇二塔与一醇二塔再沸器形成一回流通路。
10.一种如权利要求1所述的高纯度环己酮和环己醇的精馏系统的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
s1将原料送入轻一塔并精馏处理后；轻一塔的塔釜的轻一塔塔釜组分送入酮一塔进行处理；轻一塔的塔顶的轻一塔塔顶组分送入轻二塔进行处理；
s2轻一塔塔顶组分送入轻二塔精馏处理得到轻二塔精馏成品，剩余轻一塔塔顶组分回流到轻一塔进行精馏；
s3将轻一塔塔釜组分送入酮一塔并精馏处理后；酮一塔的塔釜的酮一塔塔釜组分送入酮二塔进行处理；酮一塔的塔顶的酮一塔塔顶组分精馏处理后得到酮一塔精馏成品；
s4将酮一塔塔釜组分送入酮二塔并精馏处理；酮二塔的塔釜的酮二塔塔釜组分送入醇一塔进行处理；酮二塔的塔顶的酮二塔塔顶组分回送到酮一塔精馏；
s5将酮二塔塔釜组分送入醇一塔并精馏处理；醇一塔的塔釜的醇一塔塔釜组分送入醇二塔进行处理；醇一塔的塔顶的醇一塔塔顶组分精馏处理后得到醇一塔精馏成品；
s6将醇一塔塔釜组分送入醇二塔并精馏处理后；醇二塔的塔顶的醇二塔塔顶组分回流至醇一塔；在醇二塔的塔釜得到醇二塔精馏成品。
技术总结