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本发明公开了一种热耦合精馏分离环己酮、环己醇的工艺方法和装置,涉及化学工艺技术领域。该热耦合精馏装置包括轻一塔、轻二塔、酮塔、醇塔和醇回收塔;将工业环己酮和环己醇的混合原料通入轻一塔中部轻一塔塔顶采出进入轻二塔中部,轻二塔塔釜液相进入轻一塔中部,轻一塔塔釜液相进入酮塔中部,酮塔塔釜液相进入醇塔中下部;醇塔塔釜液相进入醇回收塔中部;其中,醇塔、轻一塔和酮塔进行三效热耦合。本发明工艺方法和装置能够用于工业生产中提纯环己酮和环己醇,降低了设备投用,也节约了循环水和系统热能的用量,大大降低了能耗,具有显著的实用性及经济效益,应用前景广阔。