甲醇和苯共沸物的萃取劑篩選

趙繼月 王克良 蒲興云 楊建發

摘要：本文選擇苯甲醚、乙二醇、N，N二甲基乙酰胺三種有機溶劑分別作為甲醇和苯共沸物的萃取劑，通過擬二元汽液平衡相圖分析，最終篩選出苯甲醚為最優萃取劑。

關鍵詞：甲醇；苯；共沸

甲醇是一種易燃、易揮發、無色的液體，常用于化工生產中的有機溶劑。苯是一種碳氫化合物也是最簡單的芳烴。它難溶于水，易溶于有機溶劑，可作為化工生產中的溶劑[1]。

常壓下甲醇和苯可以形成最低共沸體系，共沸溫度為 575℃[2]。采用普通的間歇精餾無法將其有效分離得到高純度的甲醇和苯，比如加鹽萃取精餾[3]和離子液體[45]的方法來消除甲醇苯物系的共沸現象。但離子液體費用較高；加鹽萃取精餾的缺點在于鹽具有很強的腐蝕性，分離設備需要較高的維護費用，易發生堵塞并且通用性比較差。萃取精餾是化學工業生產過程中的一個重要的工業分離方法，是近幾十年來出現并迅速發展起來的一個新興的研究領域。

萃取精餾對設備要求簡單，特別適用于化工生產等領域。因此本文采用加入萃取劑的方法對甲醇—苯二元體系進行萃取精餾分離。

1 萃取劑篩選

本文以甲醇苯二元混合物系為研究對象，通過繪制擬二元汽液平衡相圖，篩選出合適的萃取劑。比較了苯甲醚、 乙二醇、 N， N二甲基乙酰胺這三種溶劑作為萃取劑分離甲醇和苯共沸物的效果，考察了溶劑比S/F（萃取劑對共沸物原料的摩爾流量比）皆為1的條件下，甲醇和苯共沸體系的汽液相平衡關系，見圖1。

由上圖可以看出，可以看出加入苯甲醚后，偏離平衡線程度是最大的，說明苯甲醚選擇性最強，其次是N，N二甲基乙酰胺，兩種萃取劑均可以有效打破體系的共沸現象，乙二醇無法打破共沸現象。幾種萃取劑的分離能力為：苯甲醚>N ， N二甲基乙酰胺>乙二醇。綜合考慮，優先選擇苯甲醚作為甲醇和苯共沸物的萃取劑。

2 結論

通過比較苯甲醚、乙二醇、N，N二甲基乙酰胺這三種溶劑加入甲醇和苯共沸物后的擬二元汽液平衡相圖，最終確定苯甲是醚作為甲醇和苯共沸物的優良萃取劑。

參考文獻：

[1]許憲碩.萃取精餾分離甲醇—苯二元共沸物[D].天津大學，2012.

[2]程能林，趙江洪，何祿桂，肖正中.工業設計學科的建設[J]. 高等工程教育研究，1994，04：58.

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基金項目：貴州省教育廳教學內容與課程體系改革項目（GZSJG10977201604）；貴州省科技廳聯合基金項目（黔科合J字LKLS[2013]27號）；貴州省普通高等學校煤系固體廢棄物資源化技術創新團隊（No：黔教合人才團隊字[2014]46號）；貴州省教育廳特色重點實驗室項目（[2011]278）；貴州省煤炭資源清潔高效利用科研實驗平臺（黔科平臺[2011]4003號）

作者簡介：趙繼月（1991），男，貴州畢節人，工學學士，主要從事化工傳質與分離研究。

通信聯系人：王克良（1984），男，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，講師，主要從事化工傳質與分離、節能方面的研究。