二異丙醚和異丙醇共沸物的萃取劑篩選

陳松 蔡維仲 王克良 連明磊 楊建發

摘 要：本文選擇乙二醇、環丁砜、環乙醇、二甲基亞砜、二甘醇、糠醛、苯甲醚和1，3-丙二醇這八種溶劑分別作為萃取劑分離二異丙醚和異丙醇共沸物的效果，通過擬二元汽液平衡相圖分析，最終篩選出苯乙二醇、二甲基亞砜為最佳萃取劑。

關鍵詞：二異丙醚；異丙醇；共沸

二異丙醚和異丙醇是重要的有機溶劑，在精細化工、醫藥等領域有著廣泛的使用。常壓下，二異丙醚和異丙醇易形成共沸物，共沸溫度為66.2℃[ 1 ]，共沸組成為C6烯烴雜質、二異丙醚、異丙醇和水等[ 2 ]，因此很難用常規精餾方法分離。共沸體系的分離方法有特殊萃取精餾法、恒沸精餾法和膜分離法等；恒沸精餾溶劑用量大、生產能耗高，具有一定的局限性。朱登磊等[ 3 ]實驗研究結果表明了萃取精餾作為分離近沸點混合物，共沸物及其他低相對揮發度混合物的技術，在化學工業中有很重要意義。萃取精餾不僅可連續有效地分離共沸物，而且裝置相對簡單，具有能耗低、污染小、處理量大等優點[ 4 ]，具有巨大的社會效益和較好的經濟性。選擇性能優良的萃取劑，優化萃取精餾效果，是萃取精餾的關鍵。

1 萃取劑比較

本文以二異丙醚和異丙醇共沸物為研究對象，通過繪制擬二元汽液平衡相圖，篩選出合適的萃取劑。比較了乙二醇、環丁砜、環乙醇、二甲基亞砜、二甘醇、糠醛、苯甲醚和1，3-丙二醇這八種溶劑分別作為萃取劑分離二異丙醚和異丙醇共沸物的效果，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，二異丙醚和異丙醇共沸體系的汽液相平衡關系，見圖1。

由圖1可以看出，可以看出加入萃取劑后，除了苯甲醚外，其它幾種溶劑均能有效打破二異丙醚和異丙醇體系的共沸現象。加入乙二醇后，偏離平衡線程度是最大的，說明乙二醇作為萃取劑選擇性最強，其次是二甲基亞砜，二甘醇與二甘醇的萃取能力基本相當。

幾種萃取劑的分離能力為：乙二醇>二甲基亞砜>1，3-丙二醇（二甘醇與之能力相當）>環丁砜>環己醇>糠醛。綜合考慮，優先選擇乙二醇或二甲基亞砜作為二異丙醚和異丙醇共沸物的萃取劑。

2 結論

通過比較乙二醇、環丁砜、環乙醇、二甲基亞砜、二甘醇、糠醛、苯甲醚和1，3-丙二醇這八種溶劑分別作為萃取劑分離甲醇和苯共沸物的效果，最終確定乙二醇或二甲基亞砜作為二異丙醚和異丙醇共沸物的萃取劑性能最優良。

參考文獻：

[1] 楊磊，張志剛，黃動昊，賈鵬，李文秀.萃取精餾分離二異丙醚-異丙醇共沸物的流程模擬[J].沈陽化工大學學報，2014，02：115-118.

[2] 張瑞華，滕文彬，杜桂強，宋世晶.異丙醇裝置副產二異丙醚提純新工藝研究[J].山東化工，2014，10：23-25.

[3] 朱登磊，譚超，任根寬.基于Aspenplus萃取精餾的概念設計及優化[J].計算機與應用化學，2010，06：791-795.

[4] 王孝科，田枚.離子液體萃取精餾分離苯——環己烷物系[J].石油化工，2008，37（9）：905-909.

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：陳松（1993-），男，貴州長順人，工學學士，主要從事化工傳質與分離研究。