基于萃取精馏法精制粗苯的助溶剂选择——含nfm和助溶剂的汽液相平衡数据测定

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1、㈣掣州必硕士学位论文萃取精馏法精制粗苯的助溶剂选择一含NFM和助溶剂的汽液相平衡数据测定TheSelectionofCosolventforRefiningRudeBenzenebyExtractionDistillation-MeasurementofVLEDataforSystemsContainingNFMandCoslovent学科专业：化学工艺研究生：黄晓娟指导教师：杨长生副教授天津大学化工学院二零零八年五月摘要苯是重要的化工原料。粗苯精制是我国获得精苯的重要途径，目前广泛使用的抽提工艺是德国的Krupp．Koppers(K．K)法，其溶剂为Ⅳ-甲酰吗啉(NFM)。Ⅳ-甲酰

2、吗啉(NFM)具有良好的选择性和热稳定性。但该抽提工艺出现了一个瓶颈，就是如何在降低萃取精馏塔顶非芳烃中的苯含量的前提下，进一步降低萃取精馏塔的溶剂比，提高精苯工艺的生产能力。当前复合萃取剂是萃取精馏研究的热点。通过使用复合溶剂，来改进萃取精馏相应的分离工艺条件，研究助溶剂含量、溶剂比等因素对萃取精馏效果的影响必然需要相应NFM的汽液相平衡数据。由于项目来源厂家的粗苯中可定量的组分就有九十多种，故选择其中较难分离，含量最多且具有代表性的苯和环己烷作为待分离组分进行实验测定。论文用改进的Rose釜测定了常压下的苯．环己烷-NFM三元物系汽液平衡数据，并对该数据进行了处理，得到液相溶剂比

3、与环己烷和苯的相对挥发度，作为选取助溶剂的参考值。通过调研大量的文献，初步选取N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇、二甘醇、二甲基亚砜为助溶剂，测定了常压下助溶剂不同含量时的苯．环己烷．NFM．DMF、苯．环己烷．NFM．乙二醇、苯．环己烷．NFM．二甘醇、苯．环己烷．NFM．二甲基亚砜四元体系的汽液相平衡数据。对数据进行了处理，得出液相溶剂比与环己烷和苯的相对挥发度的关系，并与NFM单一溶剂时的环己烷和苯的相对挥发度作比较(液相溶剂的总质量不变)，结果表明含量为20砒％的乙二醇或含量为10州％的二甲基亚砜适合作为助溶剂。为了补充数据，论文还测定了常压下乙二醇．NFM二元体系的汽液

4、平衡数据，并采用NRTL活度系数模型方程对体系的汽液平衡实验数据进行了关联计算，得到了模型参数。此外，论文还采用NRTL模型方程及相应的二元体系NRTL模型参数对苯．环己烷-NFM．乙二醇四元体系汽液相平衡数据进行预测，并与实验数据进行比较，效果较好。关键词：Ⅳ-甲酰吗啉复合溶剂汽液相平衡精苯ABSTRACTBenzeneisakindofimportantchemicalmaterials．RefiningRudeBenzeneisanimportantmethodtoobtainpurebenzeneinChina．Currently,GermanKrupp-Koppers(K-

5、K)methodwhosesolventisN-Formylmorpholine(NFM)isanextractiveprocesswidelyused．N-Formylmorpholine(NFM)hasadvanagesofgoodselectivityandheatstability．Butthereisabottleneckintheprocess，whichishowtodecreasetheratioofsolventintheextractivedistillationcolumnandincreasethethroughputofpure-benzeneprocess

6、whilethecontentofbenzeneinthenon—aromatichydrocarbonsinthetopofthecolumniSreduced．Atpresent，multipleextractingagentsarethetrendsofextractivedistillationresearch，whichisusedtoimprovetheconditionofseparatedprocess．Thevapor-liquidequilibrium(VLE)dataof．NFMcontainingsystemsisneededwhilestudyingonth

7、eeffectofthefactortoextractivedistillation，suchasthecontentofcosolvent，theratioofsolvent，andSOon．Asthemensurablecomponentsofrudebenzeneofthemanufacturersareover90genus，benzeneandcyclohexaneareselectedtocarryoutexperimentsascompone