探究糠醛复合溶剂萃取萃取精馏分离苯-正庚烷的研究

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1、分类号：UDC：lIlIIllPIIIIIIIIHIIIflrlHIIr『、t1436167密级：编号：工学硕士学位论文糠醛复合溶剂萃取／萃取精馏分离苯一正庚烷的研究硕士研究生：姚春艳指导教师：董红星教授学位级别：工学硕士学科、专业：化学工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2008年6月论文答辩日期：2008年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学哈尔滨一I：科人学硕士学位论文摘要苯是一种重要的基础化工原料，可用来合成多种精细有机化工中间体，其主要来源为石油苯、焦化苯，由于石油苯在全球市场上供

2、不应求，且成本较高，使得焦化苯的生产受到愈来愈多的重视。加氢精制后的焦化苯中主要的杂质是正庚烷、环己烷等烷烃，占杂质的90％以上。由于这些杂质与苯沸点相近，难以用常规精馏方法进行分离。对于苯中的杂质的脱除常用的方法有共沸精馏、萃取精馏等但都有其各自的缺点。盐效应分离是继萃取精馏、共沸精馏等特殊精馏方法之后分离分离因子趋近于1混合物的又—种方法。它是将盐加入到溶液中时，由于盐与待分离各组分分子的相互作用不同，使平衡组成发生变化，导致分离因子远离1，从而实现混合物的分离。与萃取精馏、共沸精馏相比，盐效应分

3、离只需添加少量固体盐，即可达到较好的分离效果。本文以糠醛为溶剂选择加盐萃取及加盐萃取精馏对分离苯和正庚烷展开了研究。采用糠醛加硫氰酸钾为复合溶剂加盐萃取分离苯一正庚烷实验结果表明：溶剂比为1．0也．O：1，硫氰酸钾浓度为5．O％。10％(质量分数)时分离效果最佳。硫氰酸钾的加入可以使正庚烷的分配比由2．71增加到11．54，同时溶剂的选择性系数也由3．44增加到6．0。采用五级错流萃取分离苯和正庚烷，可以得到纯度高达99．21％的正庚烷馏分。通过加盐萃取蒸馏实验考察了溶剂类型、溶剂比、盐类型等因素对苯

4、和正庚烷相对挥发度的影响。实验结果表明，采用糠醛复合溶剂，溶剂比为1时，正庚烷对苯的相对挥发度提高到2．243，较单—糠醛溶剂时提高了0．411。由此表明加盐萃取精馏比普通的萃取精馏其分离效果具有明显的优势。在实验的基础上，本文采用Tan．Wilson模型对苯正魔皖-糠醛硫氰酸钾体系汽液平衡数旧进行关联，得到了很好的效果，均方差仅为0．0083。关键词：苯．正庚烷；糠醛加硫氰酸钾复合溶剂；加盐萃取；加盐萃取精馏；Tan-Wilson模型关联哈尔滨工袢人学硕士学位论文ABSTRACTBenzeneisa

5、ilimportantbasicchemicalmaterials，whichcanbeusedtosynthesizeavarietyoffineorganicchemicalintermediates．Itspurityisexpectedveryhigllwiththegreatmarketdemand,SOithasgreatsocialeffectstoproducebenzeneproductssuitableformarketdemandeconomically．Benzenestems

6、fromthecoalindustryandpetroleumchemicalindustrymainly．Theformerattractsmoleandmoreattention,asthelatterbecomesmoreexpensivefortheshortpetroleumsupplyintheglobalmarket．Themainimpuritiesaleparaffinsinbenzeneproducedbycoalsuchasheptane,cyclohexane,whichacc

7、ountformorethan90％oftheimpurity．Becausetheimpuritieshaveverycloseboilingpointtobenzene’S，theycannotbeseparatedbynormaldistillation．Thecommonmethodstoremovetheimpuritiesinbenzeneareazeotropicdistillation,extractivedistillation,etc．Butthesemethodshavethei

8、rownshortcomings．Thesalteffectwasstudiedbytheoreticalanalysisandexperimentstomeettheneedofseparationtaskinchemicalengineeringprocesses．Becausetherealedifferencesamongtheinteractionsbetweenthesaltandeachcomponent,therelativevolati