DMF+NH4SCN萃取分離苯和環(huán)已烷及液液平衡研究.pdf

1、苯和環(huán)己烷的分離是石油化工中最為重要且十分困難的分離過程之一。環(huán)己烷通常是由苯催化加氫制得，未反應的苯殘留在反應器及產(chǎn)物中，要得到純凈的環(huán)己烷就要去除環(huán)己烷中的苯。但是苯和環(huán)己烷結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近，在全組成范圍內(nèi)相對揮發(fā)度很低，形成共沸物，采用普通精餾無法分離苯和環(huán)己烷。目前工業(yè)上采用萃取精餾和恒沸精餾來分離苯和環(huán)己烷，但是投資和操作費用高，工藝復雜，能量消耗大，受汽液平衡的限制，工業(yè)上渴望尋找一種有效的方法來分離苯和環(huán)己烷混合物。溶劑

2、萃取作為一種可替代的方法適合于分離普通精餾難以分離的物系，本課題選用溶劑萃取的方法分離苯和環(huán)己烷體系。
　　 本文主要研究了N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和硫氰酸銨(NH4SCN)形成的復合溶劑萃取分離苯和環(huán)己烷的選擇性，并測定苯+環(huán)己烷+DMF+NH4SCN四元體系液液平衡數(shù)據(jù)。通過平衡數(shù)據(jù)，對該復合溶劑的萃取性能進行評價，計算了N，N-二甲基甲酰胺+硫氰酸銨復合溶劑萃取分離苯和環(huán)己烷混合物的選擇性大小。實驗結(jié)果表明隨著復合溶

3、劑中NH4SCN含量的增加，復合溶劑的選擇性系數(shù)逐漸增大；隨著萃余相中苯含量的增加，復合溶劑的萃取選擇性逐漸減小。DMF+NH4SCN復合溶劑用作萃取劑分離苯和環(huán)己烷，選擇性系數(shù)在1.88～18.95之間，分配系數(shù)在0.14～1.08之間，多級萃取實驗結(jié)果表明，經(jīng)五級錯流萃取后，萃余項中環(huán)己烷摩爾分數(shù)可達95.1％，環(huán)己烷收率最高可達0.949，且復合溶劑主要集中在萃取相，容易回收，減小了后處理的難度。鑒于DMF+NH4SCN較高的選擇

4、性，該復合溶劑可以作為萃取分離苯和環(huán)己烷的萃取劑，且更適用于分離大量環(huán)己烷中少量的苯。根據(jù)測定的平衡數(shù)據(jù)繪制了相圖，同時對平衡數(shù)據(jù)采用Othmer-Tobias方程式進行關(guān)聯(lián)，運用NRTL活度系數(shù)模型對實驗數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián)，并計算了對應的標準偏差(RMSE)和平均絕對誤差(AAD)。從計算的結(jié)果來看，NRTL方程可以很好的關(guān)聯(lián)該四組分體系。根據(jù)實驗得到的苯+環(huán)己烷+DMF+NH4SCN液液平衡數(shù)據(jù)，用ChemCAD模擬軟件進仿真模擬計算，