以N-甲酰嗎啉為溶劑的芳烴抽提體系相平衡研究.pdf

1、N-甲酰嗎啉（NFM）具有較高的選擇性和溶解性、無(wú)毒無(wú)腐蝕、黏度小、沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)適中、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，在乙烯裂解裝置配套的芳烴抽提工藝與煉油系統(tǒng)的芳烴抽提工藝中，NFM是最常用的萃取精餾溶劑之一。在萃取精餾過(guò)程中，相關(guān)的工藝設(shè)計(jì)和改進(jìn)均需要精確可靠的相關(guān)體系的相平衡數(shù)據(jù)，測(cè)定以NFM為溶劑的相平衡數(shù)據(jù)具有重要的研究意義。
　　本研究利用汽液雙循環(huán)Rose釜建立了一套汽液相平衡實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)定了不同溫度下乙苯-NFM、丁

2、基苯-NFM、異丙苯-NFM、1,2,4-三甲基苯-NFM四組二元體系的常壓汽液平衡數(shù)據(jù)。對(duì)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。并用NRTL和UNIQUAC兩種模型對(duì)這四組二元體系的汽液平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算，關(guān)聯(lián)得到了四組二元體系的交互作用參數(shù)。
　　此研究還設(shè)計(jì)了一套液液相平衡釜，測(cè)定了1,3-二甲基環(huán)己烷-NFM、正丙基環(huán)己烷-NFM、3-甲基戊烷-NFM、正庚烷-NFM、正壬烷-NFM和2,2,4-三甲基戊烷-NFM六組二元體

3、系的液液平衡數(shù)據(jù)，分別采用NRTL和UNIQUAC模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，得到了六組二元體系的兩種模型的交互作用參數(shù)。實(shí)驗(yàn)還測(cè)定了苯-環(huán)己烷-NFM及2,2,4-三甲基戊烷-乙苯-NFM兩套三元體系在不同溫度下的液液平衡數(shù)據(jù)。采用NRTL模型及二元實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的的二元交互作用參數(shù)，計(jì)算了2,2,4-三甲基戊烷-乙苯-NFM三元液液相平衡數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合很好。
　　本研究以AspenPlus軟件為工具，用Dortmund

4、修正的UNIFAC基團(tuán)貢獻(xiàn)法研究了芳烴抽提工藝中相關(guān)體系的汽-液和液-液相平衡數(shù)據(jù)的估算。將NFM分別用兩種方法進(jìn)行拆分：一種將其當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立基團(tuán)NFM；另一種將其拆分為CHO和C4H8NO。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)發(fā)表的烷烴-NFM及環(huán)烷烴-NFM體系液液平衡數(shù)據(jù)，采用兩種拆分方法，分別擬合了CH2-NFM、CH2-CHO、CH2-C4H8NO、c-CH2-NFM、c-CH2-CHO、c-CH2-C4H8NO的UNIFAC-Dortmun