乙醇和甲苯共沸物的萃取劑研究

彭倩 袁闖 龍道娟 王克良 連明磊 楊建發(fā)

摘 要：本文選擇環(huán)乙二醇、環(huán)丁砜、環(huán)己醇、二甲基亞砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七種常用溶劑分別作為萃取劑分離乙醇和甲苯共沸物，通過(guò)擬二元汽液平衡相圖分析，乙二醇是作為乙醇和甲苯共沸物的最佳萃取劑。

關(guān)鍵詞：乙醇；甲苯；萃取劑；共沸

乙醇和甲苯都是非常重要的有機(jī)化工原料，可作為溶劑、化工中間體和助劑，也可用作香料、塑料、涂料等。其混合物通常存在有機(jī)合成和制藥行業(yè)[ 1 ]，乙醇一般是由乙醛氧化和乙烯水化法制取。因此，分離甲苯和乙醇技術(shù)具有十分重要的意義。

在常壓下，乙醇和甲苯可形成最低混合物，采用普通的蒸餾方法難以得到高純度的乙醇和甲苯的混合物，普通的蒸餾法工藝的能耗大，且共沸劑在生產(chǎn)過(guò)程中存在人身危害和環(huán)境污染。相對(duì)與傳統(tǒng)的共沸精餾而言，由于萃取精餾所采用的溶劑沸點(diǎn)較高，不易揮發(fā)，溶劑從塔釜排放，因而能耗低，污染少等優(yōu)點(diǎn)，而且采用連續(xù)萃取精餾流程可將萃取劑循環(huán)利用。所以萃取精餾技術(shù)是分離近沸點(diǎn)或含有共沸組成混 合物的主要方法之一，而溶劑的選擇是萃取精餾技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)的重要關(guān)鍵[ 2-3 ]。

本文以乙醇和甲苯體系為研究對(duì)象，通過(guò)繪制二元汽液平衡相圖，篩選出合適的萃取劑。

1 萃取劑篩選比較

本文以乙醇和甲苯共沸物為研究對(duì)象，繪制了加入幾種萃取劑后體系的擬二元汽液平衡相圖。比較了乙二醇、環(huán)丁砜、環(huán)己醇、二甲基亞砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七種常用溶劑分別作為萃取劑分離乙醇和甲苯共沸物的效果，考察了溶劑比（萃取劑對(duì)共沸物原料的摩爾流量比）皆為1的條件下，乙醇和甲苯共沸體系的汽液相平衡關(guān)系，見(jiàn)圖1。

由圖1可以看出，可以看出加入萃取劑后，二甲基亞砜無(wú)法打破乙醇和甲苯的共沸現(xiàn)象，說(shuō)明不適合用作乙醇和甲苯共沸物的萃取劑。其它幾種溶劑均能有效打破乙醇和甲苯體系的共沸現(xiàn)象，其中，性能最好的是乙二醇，其次是環(huán)己醇和乙二醇甲醚，偏離平衡線程度是最大的。環(huán)丁砜和1，3-丙二醇的萃取性能基本相當(dāng)。

幾種萃取劑的性能優(yōu)良順序依次為：乙二醇>環(huán)己醇>乙二醇甲醚>環(huán)丁砜=1，3-丙二醇>N，N-二甲基甲酰胺。經(jīng)比較，乙二醇是分離乙醇和甲苯共沸物的最佳萃取劑。

2 結(jié)論

通過(guò)比較乙二醇、環(huán)丁砜、環(huán)己醇、二甲基亞砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七種常用溶劑分離乙醇和甲苯共沸物的效果，最終確定乙二醇是分離乙醇和甲苯共沸物效果最好的萃取劑。

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作者簡(jiǎn)介：

彭倩（1992-），女，貴州畢節(jié)人，工學(xué)學(xué)士，主要從事化工傳質(zhì)與分離研究。