加盐萃取精馏分离乙腈_水物系_崔现宝

2007年第36卷第12期石油化工PETROCHEMICALTECHNOLOGY[收稿日期]2007-07-06;[修改稿日期]2007-09-04。[作者简介]崔现宝(1971—),男,山东省淄博市人,博士,副教授,电话022-27404493,电邮cxb@tju.edu.cn。加盐萃取精馏分离乙腈-水物系崔现宝,李杨,冯天扬,孙国秀,林莉(天津大学化工学院化学工程联合国家重点实验室,天津300072)[摘要]在0.101MPa、氯化钙乙二醇溶液的氯化钙含量和用量不同的条件下,测定了乙腈-水物系的汽液平衡数据。实验结果表明,氯化钙乙二醇溶液作为萃取剂可以消除乙腈-水物系的共沸点,提高乙腈-水物系的相对挥发度。采用NRTL模型对汽液平衡实验数据进行了关联,计算结果和实验结果的最大偏差为0.030。进行了乙腈-水物系的间歇加盐萃取精馏实验,以氯化钙质量分数为10%的乙二醇溶液为萃取剂分离乙腈-水物系,回流比为2∶1,萃取剂流量和回流量之比为1∶1,塔顶馏出物中乙腈的摩尔分数可达到99%,回收率为85%。[关键词]乙腈-水物系;乙二醇;氯化钙;汽液平衡;加盐萃取精馏[文章编号]1000-8144(2007)12-1229-05[中图分类号]TQ028[文献标识码]ASeparationofAcetonitrile-WaterbySalineExtractiveDistillationCuiXianbao,LiYang,FengTianyang,SunGuoxiu,LinLi(StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering,SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)[Abstract]Ethyleneglycol-CaCl2wasselectedassolventforseparatingazeotropicmixtureofacetonitrile-water.Vapor-liquidequilibriumofacetonitrile-waterbinarysystemwasmeasuredindifferentsaltconcentrationsandsolventdosages.Theazeotropicpointofacetonitrile-watercanbeeliminatedbyethyleneglycol-CaCl2solvent,andrelativevolatilityofacetonitriletowatercanbeincreased.ExperimentaldatawerecorrelatedbyNRTLequation,andmaximumdeviationofcorrelationresulttoexperimentaldatais0.030.Separationofacetonitrile-watermixturewascarriedoutbyabatchsalineextractivedistillation.Underconditions:ethyleneglycol-CaCl2(massfractionofCaCl210%,)assolvent,refluxratio2∶1,ratioofsolventtoquantityofreflux1∶1,molefractionofacetonitrileinoverheadcanreach99%andrecoveryis85%.[Keywords]acetonitrile-watersystem;ethyleneglycol;calciumchloride;vapor-liquidequilibrium;salineextractivedistillation乙腈是一种重要的化工原料,同时也是一种重要的有机溶剂,在溶剂回收的过程中经常遇到乙腈和水的分离问题。由于乙腈-水物系是一个完全互溶的二元共沸物系[1],因此不能采用常规精馏方法进行分离。目前,乙腈-水物系的分离工艺主要有变压精馏[2,3]、盐效萃取与精馏联合工艺[4～6]、萃取精馏[7]及渗透蒸发等[8]。变压精馏法采用减压精馏和加压精馏相结合的方法进行乙腈-水物系的分离,减压塔塔顶温度低,需要低温冷源,还需要加压设备,操作较复杂,设备投资较大;盐效萃取与精馏联合工艺中,利用盐效应使乙腈-水物系产生分相,使有机相中乙腈含量超过常压共沸组成,然后与精馏相结合,实现乙腈-水物系的分离,但盐在回收过程中易结晶,会堵塞管道;萃取精馏可得到较高纯度的乙腈,但萃取剂乙二醇的用量较大,且在乙腈的高浓度段相对挥发度较小,分离比较困难。本工作在0.101MPa和氯化钙乙