筛选离子液体用萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇物系的研究

发布时间：2020-10-27 20:10

　　 随着经济转型与供给侧结构性调整,环保与生态成为生产制造业的主流。乙酸甲酯和甲醇作为常见的化工原料,通常以共沸物的形式存在,离子液体作为绿色溶剂受到广泛关注,使用离子液体替代传统有机溶剂对乙酸甲酯-甲醇共沸体系进行萃取精馏是当下研究的热门。通过基于COSMO-RS理论的COSMO-Thermal X软件从26种阴离子和26种阳离子组合成的676种离子液体中选出用于萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸体系的离子液体萃取剂,根据选择性的结果发现,选择性1-苄基-3-甲基咪唑醋酸([Bz MIM][Ac])1-辛基-3-甲基咪唑醋酸([OMIM][Ac])﹥氯化1-辛基-3-甲基咪唑([OMIM][Cl]),同时,丁基三甲基醋酸氨([N4111][Ac])的选择性最高。考虑到成本及整个体系研究的系统性,选取1-苄基-3-甲基咪唑醋酸([Bz MIM][Ac])、1-辛基-3-甲基咪唑醋酸([OMIM][Ac])、氯化1-辛基三甲基咪唑([OMIM][Cl])进行相平衡实验,对丁基三甲基醋酸氨([N4111][Ac])进行预测相平衡数据。将实验测定的三组三元数据与软件预测的一组三元数据使用NRTL模型进行关联,对得到的三元数据进行了拟合。并采用离子片贡献-对应态(FC-CS)方法估算了[N4111][Ac]、[Bz MIM][Ac]、[OMIM][Ac]、[OMIM][Cl]四种离子液体的临界性质参数并使用Riedel方程结合估算的临界性质预测[N4111][Ac]等四种离子液体的液体蒸汽压。这些参数被代入Aspen Plus软件中,对以四种离子液体萃取剂分离乙酸甲酯-甲醇体系的萃取精馏过程进行了模拟,同时基于年总成本(TAC)的经济评估来验证最佳设计参数。结果表明,[Bz MIM][AC]是最适合分离乙酸甲酯和甲醇共沸物系统的萃取剂。
【学位单位】：沈阳化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ028.3;O642.42;O645.1
【部分图文】：

on）[19-21]。续萃取精馏萃取精馏过程中，待分离物系的进料、萃取剂进料及回收过程都是连 1-1 所示是连续萃取精馏中典型的双塔流程，1 塔为萃取精馏塔，2]。溶剂与待分离物系通常分别从塔的顶部、中下部进入萃取精馏塔，与溶剂作用力较弱的易挥发的轻组分会从塔顶采出，与溶剂作用力较一同从塔底进入第二部分即溶剂回收部分，重组分从回收塔的塔顶采出返回萃取精馏塔循环使用[24]。第二部分的目的是为了使作用力较强，提高产能的同时能够使溶剂循环进而节约成本。期的国内外研究内容中，王英龙等不仅研究了四氢呋喃（THF）-乙醇]，同时研究了溶剂流速对分离二元共沸混合物萃取精馏可控性的影响用计算机辅助分子设计(CAMD)技术快速筛选萃取精馏分离烃类的溶烯、正丁烷/1-丁烯、正庚烷/苯为代表的 C3、C4、C6 烃类体系为研MD 方法选择潜在溶剂。

论文 第一甲基亚砜以及两者的混合物作为萃取剂对苯-环己烷体间歇精馏技术和进展从操作方式及可行性、操作优化等未来发展的方向。间歇精馏的原料和萃取剂的进料以及始时在没有萃取剂的状况下进行全回流，通过调节合适到轻组分，最后调节回流比操作将重组分与萃取剂分离

离子液体离子液体（Ionic Liquids，ILs）在常压室温下呈现液态，且由阴阳离子组成的离子物[40]。自 1914 年保罗-沃尔登（Paul Walden）[41]报道了第一个乙基硝酸铵TNH3][NO3]）离子液体之后，国内外对离子液体开展了大量的研究工作[42-51]，主要使用离子液体分离共沸物系的相平衡研究[42-44]、过程模拟精馏研究[45-47]、气体吸附验的研究等，扩展至化学工程[49]、有机化学[50]和环境科学[51]等领域。1 离子液体的分类离子液体[52]（ILs）是指由离子组成的在室温及低温下为液态的盐。离子液体中的子和阳离子的价态相等，在宏观上表现为电中性。离子液体主要由阴阳离子两部分，可以通过改变其阴阳离子的组成大约可以组成 1018种[53]。根据有机阳离子的不同将阳离子按照种类进行分类[54]，结构式如图 1-2 所示。因为合成与成本的原因，当究主要集中在咪唑类、吡啶类、季磷类、季铵类四种阳离子的离子液体，尤其是咪离子液体更是研究的热点。根据阴阳离子的不同可将其进行分类，常见的阳离子和子[55]的种类如图 1-3 和图 1-4 所示。
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本文编号：2858997