乙醇和甲苯共沸物的萃取劑研究

彭倩 袁闖 龍道娟 王克良 連明磊 楊建發

摘 要：本文選擇環乙二醇、環丁砜、環己醇、二甲基亞砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七種常用溶劑分別作為萃取劑分離乙醇和甲苯共沸物，通過擬二元汽液平衡相圖分析，乙二醇是作為乙醇和甲苯共沸物的最佳萃取劑。

關鍵詞：乙醇；甲苯；萃取劑；共沸

乙醇和甲苯都是非常重要的有機化工原料，可作為溶劑、化工中間體和助劑，也可用作香料、塑料、涂料等。其混合物通常存在有機合成和制藥行業[ 1 ]，乙醇一般是由乙醛氧化和乙烯水化法制取。因此，分離甲苯和乙醇技術具有十分重要的意義。

在常壓下，乙醇和甲苯可形成最低混合物，采用普通的蒸餾方法難以得到高純度的乙醇和甲苯的混合物，普通的蒸餾法工藝的能耗大，且共沸劑在生產過程中存在人身危害和環境污染。相對與傳統的共沸精餾而言，由于萃取精餾所采用的溶劑沸點較高，不易揮發，溶劑從塔釜排放，因而能耗低，污染少等優點，而且采用連續萃取精餾流程可將萃取劑循環利用。所以萃取精餾技術是分離近沸點或含有共沸組成混 合物的主要方法之一，而溶劑的選擇是萃取精餾技術能否實現的重要關鍵[ 2-3 ]。

本文以乙醇和甲苯體系為研究對象，通過繪制二元汽液平衡相圖，篩選出合適的萃取劑。

1 萃取劑篩選比較

本文以乙醇和甲苯共沸物為研究對象，繪制了加入幾種萃取劑后體系的擬二元汽液平衡相圖。比較了乙二醇、環丁砜、環己醇、二甲基亞砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七種常用溶劑分別作為萃取劑分離乙醇和甲苯共沸物的效果，考察了溶劑比（萃取劑對共沸物原料的摩爾流量比）皆為1的條件下，乙醇和甲苯共沸體系的汽液相平衡關系，見圖1。

由圖1可以看出，可以看出加入萃取劑后，二甲基亞砜無法打破乙醇和甲苯的共沸現象，說明不適合用作乙醇和甲苯共沸物的萃取劑。其它幾種溶劑均能有效打破乙醇和甲苯體系的共沸現象，其中，性能最好的是乙二醇，其次是環己醇和乙二醇甲醚，偏離平衡線程度是最大的。環丁砜和1，3-丙二醇的萃取性能基本相當。

幾種萃取劑的性能優良順序依次為：乙二醇>環己醇>乙二醇甲醚>環丁砜=1，3-丙二醇>N，N-二甲基甲酰胺。經比較，乙二醇是分離乙醇和甲苯共沸物的最佳萃取劑。

2 結論

通過比較乙二醇、環丁砜、環己醇、二甲基亞砜、1，3-丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺和乙二醇甲醚這七種常用溶劑分離乙醇和甲苯共沸物的效果，最終確定乙二醇是分離乙醇和甲苯共沸物效果最好的萃取劑。

參考文獻：

[1] 張鸞，張錦威，朱宏吉，等.萃取精餾分離甲醇——甲苯共沸物的研究[J].化學工業與工程，2013，30[5]：71-75.

[2] 楊文東，袁慎峰，陳志榮，等.乙酸乙醋-正己烷萃取精餾過程的模擬計算[J].計算機與應用化學，2012，29（8）：954-958.

[3] 張春勇，鄭純智，唐江宏，等.萃取精餾分離甲基環己燒和甲苯工藝過程的模擬[J].石油化工，2011，40（5）：532-535.

基金項目：

貴州省教育廳教學內容與課程體系改革項目（GZSJG10977201604）；

貴州省科技廳聯合基金項目（黔科合J字LKLS[2013]27號）；

貴州省普通高等學校煤系固體廢棄物資源化技術創新團隊（No：黔教合人才團隊字[2014]46號）；

貴州省教育廳特色重點實驗室項目（[2011]278）；

貴州省煤炭資源清潔高效利用科研實驗平臺（黔科平臺[2011]4003號）。

作者簡介：

彭倩（1992-），女，貴州畢節人，工學學士，主要從事化工傳質與分離研究。