乙二胺与N-乙基乙二胺萃取精馏溶剂的选择

常压下,测定了乙二胺-N-乙基乙二胺、乙二胺-乙二醇、N-乙基乙二胺-乙二醇二组分物系的汽液平衡数据,由实验数据关联了Wilson模型参数。选取β-苯乙醇和乙二醇作为萃取剂,在萃取剂存在条件下进行了物系的汽液平衡计算和实验验证。实验和计算结果表明,乙二醇是乙二胺和N-乙基乙二胺萃取精馏的有效萃取剂,β-苯乙醇不是有效的萃取剂。采用乙二醇作为萃取剂时,N-乙基乙二胺与乙二胺的相对挥发度增大,原难挥发的组分N-乙基乙二胺转变为易挥发组分。     

乙酸乙酯-乙腈-1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 k Pa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([emim]OTf)的乙酸乙酯-乙腈物系的等压汽液平衡数据;采用NRTL方程对实验数据进行关联,关联效果良好。实验结果表明,加入[emim]OTf后,乙酸乙酯-乙腈二组分物系汽液平衡线发生偏离,[emim]OTf含量越高,偏离程度越大;[emim]OTf具有明显的盐析效应,当[emim]·OTf的含量达到5%(x)时,就可消除乙酸乙酯-乙腈物系的共沸点;[emim]OTf可作为乙酸乙酯-乙腈萃取精馏的萃取剂。     

异丙醇-水-碱/乙二醇物系常压汽液平衡数据的测定

在常压下,用循环式汽液平衡釜测定了异丙醇-水-氢氧化钾(氢氧化钠或醋酸钾)/乙二醇物系的汽液平衡数据,其中,氢氧化钾(氢氧化钠或醋酸钾)/乙二醇作为复合溶剂,V(复合溶剂)∶V(异丙醇-水)分别为0.5∶1,1∶1,2∶1。实验结果表明,氢氧化钾(氢氧化钠)/乙二醇复合溶剂可消除异丙醇-水的共沸点,并显著提高异丙醇-水的相对挥发度;当脱除复合溶剂后液相异丙醇的摩尔分数小于80%时,氢氧化钾(氢氧化钠)/乙二醇复合溶剂对异丙醇-水的分离效果优于醋酸钾/乙二醇复合溶剂。用W ilson模型对实验数据进行关联,汽相组分的平均偏差小于0.02。     

化学工程

TQ013.1200507433乙醇水复合溶剂体系汽液平衡〔刊〕/鲍静,张雅明…(南京工业大学化学化工学院)∥南京工业大学学报.-2004,26(5).-42～46,86用改进的Othmer汽液平衡釜测定了101.3kPa下乙醇水复合溶剂6个体系在不同溶剂比的汽液平衡数据,6种复合溶剂为:乙二醇+氯化锂,乙二醇+氯化钙,乙二醇+醋酸钾,乙二醇+氯化锂+氢氧化钾,乙二醇+氯化钙+氢氧化钾,乙二醇+醋酸钾+氢氧化钾。并用Wilson模型和NRTL模型对实验数据进行了关联,结果良好,大部分体系的汽相组成平均偏差小于0.02,泡点温度平均偏差小于1K。表10参13(段军摘)TQ013.1200507434乙酸…     

异丙醇-水-1-乙基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-乙基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([EMIM][BF_4])(摩尔分数约为10%,20%,30%)的异丙醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,加入[EMIM][BF_4],使汽液平衡线偏离了异丙醇-水二组分物系的汽液平衡线,[EMIM][BF_4]含量越大,汽液平衡线偏离程度越大。[EMIM][BF_4]表现出盐效应,使异丙醇对水的相对挥发度发生了改变,消除了异丙醇-水物系的共沸点。[EMIM][BF_4]含量越大盐效应越明显,随[EMIM][BF_4]含量的增加,异丙醇对水的相对挥发度增加。[EMIM][BF_4]可作为异丙醇-水物系萃取精馏的溶剂,适宜的[EMIM][BF_4]摩尔分数约为20%。     

正己烷-甲基环戊烷-N-甲基吡咯烷酮三组分物系汽液平衡的测定及萃取精馏的模拟

采用改进的Othmer汽相单循环平衡釜,在常压下测定了正己烷-甲基环戊烷-N-甲基吡咯烷酮(NMP)三组分物系的汽液平衡数据。采用NRTL方程对实验数据进行关联,回归得到了NRTL方程的模型参数,汽相摩尔分数的实验值和计算值平均绝对相用对偏差为1.96%。萃取精馏正己烷-甲基环戊烷适宜的萃取剂与原料的质量比(溶剂比)为8。模拟结果表明,采用NMP为萃取剂、萃取精馏正已烷-甲基环戊烷适宜的条件为:溶剂比8、理论板数45、原料进料位置第26块塔板、萃取剂进料位置第7块塔板、回流比为2。在此条件下,塔顶馏分中正己烷的质量分数可达99.10%。     

微量水-碳四二组分物系汽液平衡数据的测定与关联

采用高压汽液平衡装置,在291.15 K下,测定了微量水-异丁烷、微量水-正丁烷、微量水-1-丁烯、微量水-顺-2-丁烯、微量水-反-2-丁烯5个二组分物系的汽液平衡数据。所测得的汽液平衡数据均符合热力学一致性检验,采用PR方程对实验数据进行关联,得到5个二组分物系在291.15 K下的二元交互作用参数。实验结果表明,采用PR方程进行拟合计算,5个二组分物系的汽相质量分数计算值与实验值的平均相对偏差分别为2.23%,2.36%,2.59%,1.96%,2.14%;PR方程可用于微量水与碳四组分的工程热力学计算。     

乙醇-水-l,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐三组分物系的汽液平衡测定及关联

在101.32 kPa下,用CE-2型Othmer汽液平衡釜测定了乙醇-水-1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([mmim]DMP)物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联。实验结果表明,UNIFAC方程可用于含离子液体物系的汽液平衡的计算;加入离子液体[mmim]DMP使乙醇-水二组分物系的汽液平衡线发生偏离,[mmim]DMP含量越高,汽液平衡线偏离程度越大;[mmim]DMP具有明显的盐析效应,能消除乙醇-水二组分物系的共沸点;[mmim]DMP可作为乙醇-水物系萃取精馏的溶剂。     

乙酸乙酯-乙腈-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐物系等压汽液相平衡数据的测定与关联

在101.3 k Pa下,用改进的Othmer釜测定了乙酸乙酯-乙腈-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF_6)三组分物系的等压汽液相平衡数据,并应用NRTL模型对汽液相平衡的数据进行了关联。实验结果表明,[OMIM]PF_6对乙酸乙酯有明显的盐析效应;离子液体的加入使乙酸乙酯-乙腈二组分物系的汽液平衡曲线发生偏离,离子液体加入量越大,偏离程度越大;乙酸乙酯-乙腈-[OMIM]PF_6三组分物系乙酸乙酯的汽相摩尔分数的实验值与计算值的绝对平均偏差为0.004,温度平均偏差为0.4 K。     

甲醇-乙腈-l-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐三组分物系的汽液平衡

在101.32 kPa下,用CE-2型Othmer汽液平衡釜测定了甲醇-乙腈-l-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)三组分物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联。实验结果表明,与未加入[bmim]BF4相比,加入[bmim]BF4后甲醇-乙腈二组分物系的汽液平衡线产生偏离,[bmim]BF4含量越高,偏离程度越大;[bmim]BF4具有明显的盐析效应,当[bmim]BF4的含量为10%(x)时,甲醇-乙腈物系的共沸点消失;UNIFAC方程可用于预测甲醇-乙腈-[bmim]BF4三组分物系的汽液平衡。     

复合溶剂间歇萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇物系

使用单一溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亚砜(DMSO)和复合溶剂DMF-DMSO对乙酸乙酯-乙醇物系进行了间歇萃取精馏的实验。考察了溶剂种类、溶剂比、回流比等因素对分离效果的影响,比较了使用单一溶剂和复合溶剂时的间歇萃取精馏实验所需的操作时间。实验结果表明,复合溶剂DMF-DMSO的分离效果最好,采用复合溶剂DMF-DMSO时,适宜操作条件:n(DMF):n(DMSO)=2:3,溶剂加入速率25mL/min,溶剂与产品质量比5.0,回流比3.3,此时塔顶产品中乙酸乙酯的质量分数为99.52%;且使用复合溶剂DMF-DMSO时间歇萃取精馏的操作时间比使用单一溶剂所需的操作时间短,单位质量产品能耗较使用单一溶剂DMF时降低了42.6%,较使用单一溶剂DMSO时降低了37.4%。     

异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟

以乙二醇为溶剂,使用Aspen Plus化工模拟软件中的BatchFrac模块,基于UNIFAC模型,对异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的间歇萃取精馏过程进行间歇萃取精馏模拟,研究了不同操作参数（如溶剂比、回流比、溶剂进料位置、溶剂进料温度等）对整个精馏过程的影响,对各工艺参数进行了分析与优化。结果表明,对于处理量为100kmol的异丙醚-异丙醇-水溶液,精馏塔具有16块塔板时,溶剂进料位置在第3块塔板,溶剂进料温度为60℃,异丙醚收集阶段回流比为5,溶剂比为1.72∶1,异丙醇收集阶段回流比为5,溶剂比为0.63∶1,塔顶异丙醚质量分数可达0.996,异丙醇质量分数可达0.978。     

分隔壁萃取精馏塔分离乙酸乙酯-异丙醇

采用分隔壁萃取精馏塔,以乙二醇为溶剂将乙酸乙酯与异丙醇分离。基于装置的实际条件进行Aspen Plus模拟,考察溶剂比、溶剂温度、回流比等条件对其分离效果的影响,同时评估其经济性。模拟得到理想的操作条件为左回流比35、右回流比15、溶剂比4、溶剂温度90℃、混合物进料位置偏下。模拟结果表明,溶剂比和左侧回流比、左侧回流比和右侧回流比在操作上存在关联;其他条件一定时,溶剂温度存在唯一值,使得两侧产品的质量分数同时达到最优;分隔壁塔与常规流程相比在经济性上具有很大优势,可节能11%和降低25%设备费。用实验验证模拟结果时,右侧产品质量分数偏低,但可通过调节右侧回流比解决这个问题。最终达到左侧出料乙酸乙酯的质量分数为98.82%,右侧出料异丙醇的质量分数为97.88%。     

隔离壁萃取精馏塔分离丙烯-丙烷的模拟

提出了采用隔离壁塔分离丙烯-丙烷的新工艺。采用Aspen Plus软件中的MultiFrac模型对其进行了模拟计算。在主塔理论板数55;副塔理论板数11的情况下,利用灵敏度分析模块分析了乙腈含水量、溶剂比、回流比、分配比对分离效果的影响。结果表明,隔离壁萃取精馏塔的适宜工艺条件为:乙腈中含水质量百分数14%;溶剂比5.2;主塔回流比8;分配比4∶1。与常规精馏和常规萃取精馏工艺进行了对比,完成相同的分离任务,该新工艺比常规精馏和常规萃取精馏工艺分别节能39%、20%。     

间歇塔釜回流共沸精馏塔的研究

在间歇塔釜回流共沸精馏塔中,以正己烷为共沸剂,对乙醇和水的共沸物进行分离实验。考察了操作时间、回流比、共沸剂用量等因素对塔釜中乙醇含量的影响,并与间歇塔顶回流共沸精馏塔的分离结果进行比较。实验结果表明,在其他操作条件相同、回流比大于3时,塔釜回流操作得到的乙醇纯度和收率均高于塔顶回流操作;在回流比5、加热功率1200W、塔釜乙醇的质量分数为99.73%时,与塔顶回流操作相比,塔釜回流操作共沸剂的用量减少了200mL,收率提高了18.92%,操作时间节省53min。     

萃取精馏分离邻二甲苯-苯乙烯过程的模拟

选用N-甲基吡咯烷酮作为萃取剂,采用Wilson模型作为气液平衡的计算模型,利用化工流程模拟软件,对萃取精馏分离邻二甲苯-苯乙烯的过程进行模拟。考察了溶剂和原料的进料位置、萃取剂与原料的质量比(溶剂比)、回流比和理论塔板数对苯乙烯回收率和萃取精馏塔塔釜热负荷的影响,并通过正交实验设计得到较优的精馏操作参数。在满足产品中苯乙烯含量为99%(w)的条件下,正交优化的结果为:溶剂进料位置第6块塔板、原料进料位置第72块塔板、溶剂比9、回流比8、理论塔板数140。在该条件下,苯乙烯回收率为95.46%,热负荷为4.611 7 GJ/h,综合评价最好。     

采用分离集成技术从碳十芳烃中提取均四甲苯

采用萃取精馏和连续多级结晶相结合的分离集成技术从C_(10)芳烃中提取均四甲苯。选择甘油为萃取剂,考察实际塔板数、回流比、萃取剂与原料液的体积比(溶剂比)、进料量、结晶温度、结晶时间、抽滤时间等因素对分离均四甲苯的影响。萃取精馏条件:实际塔板数为106块、原料进料位置为第75块塔板、萃取剂进料位置为第5块塔板、溶剂比为1.0、回流比为4、原料进料量为2 mL/min,在此条件下,萃取塔顶馏分中均四甲苯的质量分数为42.7%,收率达到98.4%。连续多级结晶条件:结晶温度-6℃、结晶时间5 h、抽滤时间20 min,在此条件下,可将均四甲苯质量分数从42.7%提纯到99.18%,收率为90.95%。     

甲醇与多聚甲醛反应制备甲缩醛

以甲醇和多聚甲醛为原料、硫酸为催化剂,在甲苯溶剂中合成了甲缩醛。考察了反应温度、原料配比、催化剂用量对甲醇转化率的影响。实验结果表明,较适宜的工艺条件为:反应温度60℃,n(多聚甲醛):n(甲醇)=0.550,催化剂用量(占甲醇的质量分数)5%,反应时间60 min。在此条件下,甲醇的平衡转化率为84.6%,甲缩醛的选择性为97.9%。为提高甲醇的转化率和甲缩醛的收率,将精馏技术应用到甲缩醛合成过程中,并取得了较好的效果。采用精馏技术后,生成的甲缩醛以甲缩醛、甲醇和水的共沸物的形式蒸出,甲醇的平衡转化率达91.8%,甲缩醛的选择性达99.4%;精馏产品的质量组成为甲缩醛91.1%、甲醇6.8%、水2.1%。     

间歇恒沸精馏法分离异丙醇水溶液的过程研究

采用单塔间歇恒沸精馏法,选择环己烷作为恒沸剂,分离异丙醇和水。应用ChemCAD5 2化工模拟软件中的CC BATCH间歇精馏模块对间歇恒沸精馏工艺过程进行了模拟计算,并应用最优模拟条件来指导实验,得到了环己烷异丙醇水三元体系的最优操作条件:进料质量比m(环己烷)/m(异丙醇)/m(水)=0 428/0 5/0 07,回流比19,汽化量0 3kg/h,塔板数7。采用环己烷异丙醇水三元非均相恒沸精馏脱水法将异丙醇与水分离,从含水12 6%左右的异丙醇溶液可制得含水小于0 3%的异丙醇产品,异丙醇单程质量收率可达61 1%。     

Study on Vapor Liquid Equilibrium for C9 Separation by Azeotropic Distillation

In this work,ethylene glycol monomethylether(EE) was chosen as an entrainer for the azeotropic distillation of 1,3,5-trimethylbenzene+1-methyl-2-ethylbenzene system to investigate the influence of the entrainer on vapor liquid equilibrium(VLE) of this system.Three sets of binary VLE data in the system consisting of EE + 1,3,5-trimethylbenzene +1-methyl-2-ethylbenzene were measured using the Dvorak-Boublik still.The binary parameters of NRTL model were correlated by using the likelihood method.The ternary VLE data of the system were measured as well and were predicted by using the binary parameters of NRTL model.The test results indicated that the binary data passed the thermodynamic consistency tests,and the difference between the predicted values of ternary VLE and the experimental data reached the research standard for VLE data.Addition of EE had a great influence on the relative volatility between 1,3,5-trimethylbenzene and 1-methl-2-ethyl-benzene:when the ratio of solvent was 4,and the relative volatility between 1,3,5-trimethylbenzene and 1-methyl-2-ethylbenzene increased from 1.0125(without solvent addition) to 1.283.