乙醇和甲苯共沸物的萃取剂研究
时间：2021-02-05 08:02:22 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：本文选择环乙二醇、环丁砜、环己醇、二甲基亚砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七种常用溶剂分别作为萃取剂分离乙醇和甲苯共沸物，通过拟二元汽液平衡相图分析，乙二醇是作为乙醇和甲苯共沸物的最佳萃取剂。
关键词：乙醇；甲苯；萃取剂；共沸
乙醇和甲苯都是非常重要的有机化工原料，可作为溶剂、化工中间体和助剂，也可用作香料、塑料、涂料等。其混合物通常存在有机合成和制药行业[ 1 ]，乙醇一般是由乙醛氧化和乙烯水化法制取。因此，分离甲苯和乙醇技术具有十分重要的意义。
在常压下，乙醇和甲苯可形成最低混合物，采用普通的蒸馏方法难以得到高纯度的乙醇和甲苯的混合物，普通的蒸馏法工艺的能耗大，且共沸剂在生产过程中存在人身危害和环境污染。相对与传统的共沸精馏而言，由于萃取精馏所采用的溶剂沸点较高，不易挥发，溶剂从塔釜排放，因而能耗低，污染少等优点，而且采用连续萃取精馏流程可将萃取剂循环利用。所以萃取精馏技术是分离近沸点或含有共沸组成混 合物的主要方法之一，而溶剂的选择是萃取精馏技术能否实现的重要关键[ 2-3 ]。
本文以乙醇和甲苯体系为研究对象，通过绘制二元汽液平衡相图，筛选出合适的萃取剂。
1 萃取剂筛选比较
本文以乙醇和甲苯共沸物为研究对象，绘制了加入几种萃取剂后体系的拟二元汽液平衡相图。比较了乙二醇、环丁砜、环己醇、二甲基亚砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚这七种常用溶剂分别作为萃取剂分离乙醇和甲苯共沸物的效果，考察了溶剂比（萃取剂对共沸物原料的摩尔流量比）皆为1的条件下，乙醇和甲苯共沸体系的汽液相平衡关系，见图1。
由图1可以看出，可以看出加入萃取剂后，二甲基亚砜无法打破乙醇和甲苯的共沸现象，说明不适合用作乙醇和甲苯共沸物的萃取剂。其它几种溶剂均能有效打破乙醇和甲苯体系的共沸现象，其中，性能最好的是乙二醇，其次是环己醇和乙二醇甲醚，偏离平衡线程度是最大的。环丁砜和1，3-丙二醇的萃取性能基本相当。
几种萃取剂的性能优良顺序依次为：乙二醇>环己醇>乙二醇甲醚>环丁砜=1，3-丙二醇>N，N-二甲基甲酰胺。经比较，乙二醇是分离乙醇和甲苯共沸物的最佳萃取剂。
2 结论
通过比较乙二醇、环丁砜、环己醇、二甲基亚砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚这七种常用溶剂分离乙醇和甲苯共沸物的效果，最终确定乙二醇是分离乙醇和甲苯共沸物效果最好的萃取剂。
参考文献：
[1] 张鸾，张锦威，朱宏吉，等.萃取精馏分离甲醇——甲苯共沸物的研究[J].化学工业与工程，2013，30[5]：71-75.
[2] 杨文东，袁慎峰，陈志荣，等.乙酸乙醋-正己烷萃取精馏过程的模拟计算[J].计算机与应用化学，2012，29（8）：954-958.
[3] 张春勇，郑纯智，唐江宏，等.萃取精馏分离甲基环己烧和甲苯工艺过程的模拟[J].石油化工，2011，40（5）：532-535.
基金项目：
贵州省教育厅教学内容与课程体系改革项目（GZSJG10977201604）；
贵州省科技厅联合基金项目（黔科合J字LKLS[2013]27号）；
贵州省普通高等学校煤系固体废弃物资源化技术创新团队（No：黔教合人才团队字[2014]46号）；
贵州省教育厅特色重点实验室项目（[2011]278）；
贵州省煤炭资源清洁高效利用科研实验平台（黔科平台[2011]4003号）。
作者简介：
彭倩（1992-），女，贵州毕节人，工学学士，主要从事化工传质与分离研究。
