丙酮和正己烷共沸物的萃取剂研究

谭绒 尚林 陈凤 李静 王克良 连明磊 杨建发

摘要：本文选择二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、环己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分别作为萃取剂分离丙酮和正己烷共沸物，通过拟二元汽液平衡相图分析，环己醇是作为丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取剂。

关键词：丙酮；正己烷；萃取剂；共沸

丙酮和正己烷都是常用的有机化工原料。丙酮和正己烷常压下能形成最低共沸物。共沸组成为正己烷的质量分数为41%，共沸温度为49.8%[1]。为此，采用普通精馏无法进行分离。在这种情况下可以采用催化精馏、变压精馏、共沸精馏等特殊精馏法萃取进行分离。相对与传统的共沸精馏而言，由于萃取精馏所采用的萃取剂沸点较高，不易挥发，溶剂从塔釜排放，因而能耗低，污染少等优点，而且采用连续萃取精馏流程可将萃取剂循环利用。因而萃取剂的选择是萃取精馏技术能否实现的重要关键[23]。

本文以丙酮和正己烷體系为研究对象，通过绘制二元汽液平衡相图，筛选出合适的萃取剂。

1 萃取剂筛选比较

本文以丙酮和正己烷共沸物为研究对象，绘制了加入几种萃取剂后体系的拟二元汽液平衡相图。比较了二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、环己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分别作为萃取剂分离丙酮和正己烷共沸物的效果，考察了溶剂比（萃取剂对共沸物原料的摩尔流量比）皆为1的条件下，丙酮和正己烷共沸体系的汽液相平衡关系，见图1。

由图1可以看出，加入萃取剂后，二甲基乙酰胺无法打破丙酮和正己烷的共沸现象，说明不适合用作丙酮和正己烷共沸物的萃取剂。其它几种溶剂均能有效打破丙酮和正己烷体系的共沸现象，其中，性能最好的是环己醇，其次是乙二醇甲醚和二甲基亞砜。几种萃取剂的性能优良顺序依次为：环己醇>乙二醇甲醚>二甲基亚砜>N甲基吡咯烷酮>苯甲酸甲酯>丁酸丁酯。最终确定环己醇是分离丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取剂。

2 结论

通过比较二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、环己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分离丙酮和正己烷共沸物的效果，最终确定环己醇是分离丙酮和正己烷共沸物效果最好的萃取剂。

参考文献：

[1]邹灿灿，袁慎峰，陈志荣，尹红.丙酮和正己烷共沸体系萃取精馏的模拟优化[J].计算机与应用化学，2014，03：275278.

[2]杨文东，袁慎峰，陈志荣，等.乙酸乙醋-正己烷萃取精馏过程的模拟计算[J].计算机与应用化学，2012，29（8）：954958.

[3]张春勇，郑纯智，唐江宏，等.萃取精馏分离甲基环己烧和甲苯工艺过程的模拟[J].石油化工，2011，40（5）：532535.

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：谭绒（1994），女，贵州普安人，工学学士，主要从事化工传质与分离研究。

通信作者：李静（1986），女，河北石家庄人，硕士，讲师，主要从事化工传质与分离、节能方面的研究。