基于萃取精馏法精制苯与回收噻吩

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1、天津大学硕士学位论文萃取精馏法精制苯与回收噻吩姓名：张亮申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：曾爱武20070601摘要随着焦化工业的发展，焦化苯已经成为苯的一个重要来源。但是，其中含有的多种烷烃、烯烃能够与苯形成共沸物，传统的分离方法不适应当今绿色化工的发展要求。本文利用萃取精馏新工艺精制纯苯，回收噻吩。萃取精馏的关键在于溶剂的选取。本文利用UNIFAC方程以及其两种主要的修正形式对文献中报道过的溶剂：N一甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMS0)、N，N一二甲基甲酰胺、吗啉、苯胺、二苯基甲烷、乙二醇、二甘醇、四甘醇(TEG)、环丁砜等进行了筛选，并且选择己烯、环已

2、烷、甲基环己烷、正庚烷作为烷烃、烯烃的代表。从萃取效果方面考虑，环丁砜、二甲基亚砜、四甘醇、N一甲基吡咯烷酮、N，N一二甲基甲酰胺都是优良的溶剂，但考虑到沸点、毒性等因素，选择NMP作为萃取精馏实验的溶剂。萃取精馏实验分为三个阶段：除烷烃与烯烃阶段、苯精制阶段以及噻吩回收阶段。第一阶段，通过一次萃取精馏成功的除去了烷烃、烯烃，并且最大限度的保留了噻吩，为后续的步骤打下了基础；。第二阶段，制取了纯苯，色谱分析噻吩杂质基本不出峰；在第三阶段，噻吩得以回收，并且浓缩其浓度至99％(质量百分数)。实验过程中，采用不同的回流比和溶剂比，分析了操作参数对萃取精馏的影响。最后，对整个萃取精

3、馏实验过程进行了模拟计算，得到最佳的操作参数；分析了在三个阶段不同的组分在不同的物流中的质量分率，计算了在没有物料浪费、操作在理想的条件下进行所能达到的最大收率；同时分析了萃取精馏塔、溶剂回收塔内部的浓度和温度分布。关键词：萃取精馏UNIFAC方程苯噻吩溶剂N．甲基吡咯烷酮(N肝)模拟ABSTRACTWiththedevelopmentofthecokingindustry，cokingbenzeneisbecomingallimportantsouEceofbenzene，butitalwayscontainsalkanesandalkenes，whichcouldform

4、azeotropicmixturewithbenzene．netraditionalseparationmethodcouldnotfitthedevelopmentoftheenvironmentallyfriendlychemistry．Thispaperrefinesthebenzeneandrecoversthethiophenethroughextractivedistillationtechnology．Thekeyoftheextractivedistillationisthechoiceofsolvent．Inthepaperitevaluatessolven

5、tsthathadbeenreportedwithUNIFACmodel：N—methylprolinodone(NMP)，Dimethylsulfoxide(DMSO)，Dimethylformamide，Morpholine，Aniline，Diphenylmethane，Ethanediol，Diglycol，Tetraethyleneglycol(TEG)，Sulfolane。Andhexane，cyclohexane，methyleyclohexaneand1-heptaneareselected邪therepresentativeofalkanesandalken

6、es．ItisprovedthatSulfolane，DMSO，TEG，NMPandDimethylformamideareeffectivesolvents．However,consideringfortheBPandtoxicity，NMPisselected髂solventintheextractivedistillationexperiment．Theexperimentiscomposedofthreeparts：theprocessofremovingalkanesandalkenes，theprocessofrefiningbenzeneandtheproces

7、sofpurifyingthiophene．Inthefirststage，alkanesandalkenesareremovedmostlybyonceextractivedistillation，andthethiopheneismaximumlypreserved,SOitlaysthefoudationforthefollwingstage．Thehighqualitybenzeneisobtainedinthesecondstage，andthethiophenecouldnotbedetec