甲醇和苯共沸物的萃取剂筛选

赵继月 王克良 蒲兴云 杨建发

摘要：本文选择苯甲醚、乙二醇、N，N二甲基乙酰胺三种有机溶剂分别作为甲醇和苯共沸物的萃取剂，通过拟二元汽液平衡相图分析，最终筛选出苯甲醚为最优萃取剂。

关键词：甲醇；苯；共沸

甲醇是一种易燃、易挥发、无色的液体，常用于化工生产中的有机溶剂。苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。它难溶于水，易溶于有机溶剂，可作为化工生产中的溶剂[1]。

常压下甲醇和苯可以形成最低共沸体系，共沸温度为 575℃[2]。采用普通的间歇精馏无法将其有效分离得到高纯度的甲醇和苯，比如加盐萃取精馏[3]和离子液体[45]的方法来消除甲醇苯物系的共沸现象。但离子液体费用较高；加盐萃取精馏的缺点在于盐具有很强的腐蚀性，分离设备需要较高的维护费用，易发生堵塞并且通用性比较差。萃取精馏是化学工业生产过程中的一个重要的工业分离方法，是近几十年来出现并迅速发展起来的一个新兴的研究领域。

萃取精馏对设备要求简单，特别适用于化工生产等领域。因此本文采用加入萃取剂的方法对甲醇—苯二元体系进行萃取精馏分离。

1 萃取剂筛选

本文以甲醇苯二元混合物系为研究对象，通过绘制拟二元汽液平衡相图，筛选出合适的萃取剂。比较了苯甲醚、 乙二醇、 N， N二甲基乙酰胺这三种溶剂作为萃取剂分离甲醇和苯共沸物的效果，考察了溶剂比S/F（萃取剂对共沸物原料的摩尔流量比）皆为1的条件下，甲醇和苯共沸体系的汽液相平衡关系，见图1。

由上图可以看出，可以看出加入苯甲醚后，偏离平衡线程度是最大的，说明苯甲醚选择性最强，其次是N，N二甲基乙酰胺，两种萃取剂均可以有效打破体系的共沸现象，乙二醇无法打破共沸现象。几种萃取剂的分离能力为：苯甲醚>N ， N二甲基乙酰胺>乙二醇。综合考虑，优先选择苯甲醚作为甲醇和苯共沸物的萃取剂。

2 结论

通过比较苯甲醚、乙二醇、N，N二甲基乙酰胺这三种溶剂加入甲醇和苯共沸物后的拟二元汽液平衡相图，最终确定苯甲是醚作为甲醇和苯共沸物的优良萃取剂。

参考文献：

[1]許宪硕.萃取精馏分离甲醇—苯二元共沸物[D].天津大学，2012.

[2]程能林，赵江洪，何禄桂，肖正中.工业设计学科的建设[J]. 高等工程教育研究，1994，04：58.

[3]Natarajan T S，Srinivasan D.Vaporliquid equilibrium data for the systems acetonemethanol an methanolbenzene in the presence of dissolve salts [J]. Journal of Chemical Engineering Data，19802， 5：215218.

[4]李群生，朱炜，付永泉，等.甲醇—苯—l—辛基—3—甲基咪唑四氟硼酸盐物系汽液平衡的测定[J].石油化工，2011，05： 541544.

[5]李群生，马各土夫，朱炜，等.甲醇苯离子液体等压汽液平衡数据的测定[J].北京化工大学学报（自然科学版），2011，03：1216.

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：赵继月（1991），男，贵州毕节人，工学学士，主要从事化工传质与分离研究。

通信联系人：王克良（1984），男，黑龍江齐齐哈尔人，硕士，讲师，主要从事化工传质与分离、节能方面的研究。