專利名稱：：一種加鹽萃取分離苯-環(huán)己烷/正庚烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是一種提取、分離方法，具體地說是一種分離苯、環(huán)己烷或正庚烷的方法。(二)
背景技術(shù)：
：苯是重要的有機(jī)化工原料，自20世紀(jì)70年代至今，國內(nèi)外市場對純苯的需求量一直有增無減。粗苯中的非芳烴雜質(zhì)主要為環(huán)己烷、正庚烷及甲基環(huán)己烷，由于苯與環(huán)己烷的相對揮發(fā)度在全組成范圍內(nèi)均很低且形成共沸物，這使得苯與它們的分離趨近于一個既古老而又困難的課題，現(xiàn)有分離苯和環(huán)己烷的方法主要是共沸精餾、萃取精餾及滲透蒸發(fā)。共沸精餾流程復(fù)雜，既需共沸劑又需萃取劑，操作較為困難；萃取精餾過程溶劑比過高，能源消耗大；滲透蒸發(fā)法，雖解決了能耗問題，但工業(yè)生產(chǎn)可行性較差，技術(shù)不夠成熟?，F(xiàn)有分離苯和正庚烷的方法主要是萃取精餾及加鹽萃取精餾，同樣存在能耗大，操作復(fù)雜等缺點。采用萃取法分離苯一環(huán)己烷/正庚烷體系尚未見報道。由于苯是優(yōu)良的溶劑，與許多有機(jī)溶劑如N，N-二甲基甲酰胺(簡稱DMF)等互溶，難以分層，因此利用DMF等為萃取劑萃取分離苯一環(huán)己烷/正庚垸體系是無法實現(xiàn)的。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能耗低，操作簡單，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和工業(yè)可行性的加鹽萃取分離苯一環(huán)己烷/正庚垸的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的1、復(fù)合萃取劑的制備將無機(jī)鹽類助萃取劑溶解于有機(jī)主萃取劑中，形成一定濃度的含鹽有機(jī)溶劑，制得復(fù)合萃取劑；2、多級錯流或逆流加鹽萃取按照復(fù)合萃取劑與苯-環(huán)己院/正庚垸的體積為的0.5~2:1的比例，加入復(fù)合萃取劑組成苯-環(huán)己垸/正庚垸混合體系，對苯-環(huán)己烷/正庚烷混合體系進(jìn)行多級錯流或逆流加鹽萃取，得到摩爾濃度大于96%的環(huán)己烷或大于73%的正庚烷以及富含苯的萃取液；3、常規(guī)精餾將富含苯的萃取液進(jìn)行精餾，獲得摩爾濃度大于98%的苯及濃度大于96%的有機(jī)主萃取劑。本發(fā)明還可以包括1、所述的無機(jī)鹽類助萃取劑為無機(jī)鹽KSCN，所述的有機(jī)主萃取劑是N，N-二甲基甲酰胺單組分溶劑，KSCN的加入量為復(fù)合溶劑總質(zhì)量的7%~25%。2、所述苯-環(huán)己烷/正庚烷加鹽萃取分離過程，操作為常溫常壓間歇或連續(xù)過程。本發(fā)明的創(chuàng)新在于在DMF中加入鹽后，苯一環(huán)己烷/正庚烷一DMF(含鹽)混合溶液分層，且分配系數(shù)和選擇系數(shù)很高，使萃取分離成為可能，獲得了令人滿意的分離效果。本發(fā)明利用加鹽萃取與普通精餾聯(lián)合的方法分離苯和環(huán)己烷/正庚烷，在分別獲得摩爾濃度大于98%的苯及摩爾濃度大于96%的環(huán)己烷(或正庚垸)的同時回收摩爾濃度大于96M的DMF。此方法能耗低，操作簡單，技術(shù)成熟，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和工業(yè)可行性。當(dāng)原料液為苯與環(huán)己垸共沸組成時(環(huán)己烷摩爾含量45。/。)單級萃取環(huán)己垸在萃余液中的摩爾含量可達(dá)到62.5%;五級錯流萃取，萃余相中環(huán)己垸的摩爾含量可達(dá)86.4%;七級錯流萃取，其萃余液中環(huán)己烷摩爾濃度可達(dá)96.4%。當(dāng)原料液為苯與正庚垸混合體系，五級錯流萃取后可得正庚垸摩爾含量大于96%的萃余液。當(dāng)原料液為苯與環(huán)己烷/正庚烷混合液時，五級錯流萃取后，萃取液中苯的摩爾含量可達(dá)85.7%(脫溶劑含量)。采用常規(guī)間歇精餾處理富含苯的萃取液，鎦出液中苯摩爾含量可達(dá)98.2%以上，塔釜中DMF的摩爾濃度大于96%。本發(fā)明釆用有機(jī)溶劑中加入鹽類輔助組分的方法，由于鹽效應(yīng)，該過程使體系的自由能發(fā)生變化因而改變了各組分的活度系數(shù)，使得所制得的復(fù)合萃取劑對原料組分中的環(huán)己烷/正庚烷起排斥作用，降低了互溶度，混合液分層，產(chǎn)生了加鹽萃取分離苯與環(huán)己烷/正庚烷的新方法。具體實施例方式下面舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述實施例一單級萃取分離苯與環(huán)己垸共沸物在燒杯中加入一定量的N，N-二甲基甲酰胺，用電力攪拌器攪拌的同時加入烘干后的硫氰酸鉀鹽，使加入硫氰酸鉀量占二者總質(zhì)量的25%;在錐形瓶中，加入22.5ml環(huán)己烷、22.5ml苯(共沸組成苯摩爾含量55%)及45ml復(fù)合萃取劑，采用恒溫磁力攪拌器在常溫下進(jìn)行充分混合攪拌一小時；分液，稱量，得到萃余液30ml，萃取液60ml;用氣相色譜分析溶液組成，萃余液中環(huán)己垸與苯的摩爾比值為1.77:1.00;萃取液中環(huán)己烷與苯的摩爾比值為0.21:1.00。環(huán)己烷的分配系數(shù)為9.4，苯的分配系數(shù)為1.12選擇系數(shù)達(dá)8.43。對比實驗將22.5ml環(huán)己烷、22.5ml苯及45mlN，N-二甲基甲酰胺混合，混合溶液透明均勻不分層，無法進(jìn)行萃取分離。實驗結(jié)果表明在N，N-二甲基甲酰胺中加入硫氰酸鉀后即可采用萃取操作分離苯-環(huán)己烷共沸物；利用單級加鹽萃取法分離苯一環(huán)己烷共沸物效果明顯，環(huán)己烷分離率達(dá)83.3%。實施例二多級錯流萃取苯一環(huán)己烷一正庚烷混合物在燒杯中加入一定量的N，N-二甲基甲酰胺，用電力攪拌器攪拌的同時加入烘干后的硫氰酸鉀鹽，加入硫氰酸鉀量占總質(zhì)量的15%;在分液漏斗中，加入10ml環(huán)己烷、10ml正庚烷、20ml苯及40ml復(fù)合萃取劑，振蕩混合均勻；靜置分層，取萃取液于燒杯中，按體積流量比l:1加入新的復(fù)合萃取劑于萃余液混合，重復(fù)上述歩驟，進(jìn)行五級錯流萃取，利用氣相色譜分析溶液組成，萃余相中苯的摩爾含量為0.63%,萃取相中苯的摩爾含量為85.7%(脫溶劑含量)?？梢钥闯?，利用含有硫氰酸鉀的N，N-二甲基甲酰胺溶液作為萃取劑多級錯流萃取分離苯一環(huán)己垸一正庚垸混合物，可以得到很好的分離效果，苯分離率達(dá)88.2%。實施例三多級逆流萃取苯與環(huán)己垸共沸物利用三支分液漏斗模擬五級逆流萃取過程。取三支分液漏斗編號，在1號分液漏斗中加入20ml環(huán)己垸、20ml苯(共沸組成苯摩爾含量55%)及40ml復(fù)合萃取劑，振蕩混合均勻，靜置分層；將下層萃取液取出放入2號分液漏斗，并按體積流量比分別在l、2號分液漏斗中加入新鮮料液和復(fù)合溶劑，分別搖勻后靜置分層；將3號分液漏斗下層萃取液排出，將2號分液漏斗下層萃取液防于3號分液漏斗中，1號分液漏斗下層萃取液置于2號分液漏斗中，l號分液漏斗上層萃余相排出；按體積流量比在1號分液漏斗及3號分液漏斗中分別加入溶劑和新鮮料液，靜置分層。重復(fù)以上步驟，可實現(xiàn)五級逆流萃取操作，用氣相色譜測試實驗結(jié)果，如表1所示。表1逆流萃取實驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表可以看出，逆流萃取分離后，苯-環(huán)己垸在萃取相和萃余相中的含量都有明顯的變化，并遠(yuǎn)離了共沸組成。權(quán)利要求1、一種加鹽萃取分離苯一環(huán)己烷/正庚烷的方法，其特征是(1)、復(fù)合萃取劑的制備將無機(jī)鹽類助萃取劑溶解于有機(jī)主萃取劑中，形成一定濃度的含鹽有機(jī)溶劑，制得復(fù)合萃取劑；(2)、多級錯流或逆流加鹽萃取按照復(fù)合萃取劑與苯-環(huán)己烷/正庚烷的體積為的0.5～2∶1的比例，加入復(fù)合萃取劑組成苯-環(huán)己烷/正庚烷混合體系，對苯-環(huán)己烷/正庚烷混合體系進(jìn)行多級錯流或逆流加鹽萃取，得到摩爾濃度大于96％的環(huán)己烷或大于73％的正庚烷以及富含苯的萃取液。(3)、常規(guī)精餾將富含苯的萃取液進(jìn)行精餾，獲得摩爾濃度大于98％的苯及濃度大于96％的有機(jī)主萃取劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的加鹽萃取分離苯一環(huán)己垸/正庚垸的方法，其特征是所述的無機(jī)鹽類助萃取劑為無機(jī)鹽KSCN，所述的有機(jī)主萃取劑是N，N-二甲基甲酰胺單組分溶劑，KSCN的加入量為復(fù)合溶劑總質(zhì)量的7%~25%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的加鹽萃取分離苯一環(huán)己烷/正庚垸的方法，其特征是所述苯-環(huán)己垸/正庚烷加鹽萃取分離過程，操作為常溫常壓間歇或連續(xù)過程。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的加鹽萃取分離苯一環(huán)己烷/」下庚烷的方法，其特征是KSCN的加入量為復(fù)合溶劑總質(zhì)量的15%。全文摘要本發(fā)明提供的是一種加鹽萃取分離苯-環(huán)己烷/正庚烷的方法。將無機(jī)鹽類助萃取劑溶解于有機(jī)主萃取劑中，形成一定濃度的含鹽有機(jī)溶劑，制得復(fù)合萃取劑；按照復(fù)合萃取劑與苯-環(huán)己烷/正庚烷的體積為的0.5～2∶1的比例，加入復(fù)合萃取劑組成苯-環(huán)己烷/正庚烷混合體系，對苯-環(huán)己烷/正庚烷混合體系進(jìn)行多級錯流或逆流加鹽萃取，得到摩爾濃度大于96％的環(huán)己烷或大于73％的正庚烷以及富含苯的萃取液；將富含苯的萃取液進(jìn)行精餾，獲得摩爾濃度大于98％的苯及濃度大于96％的有機(jī)主萃取劑。本發(fā)明采用有機(jī)溶劑中加入鹽類輔助組分的方法，使得所制得的復(fù)合萃取劑對原料組分中的環(huán)己烷/正庚烷起排斥作用，降低了互溶度，混合液分層。文檔編號C07C7/10GK101172928SQ20071014456公開日2008年5月7日申請日期2007年11月6日優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日發(fā)明者姚春艷,楊曉光,王曉宇,董紅星申請人:哈爾濱工程大學(xué)