专利名称：：一种加盐萃取分离苯-环己烷/正庚烷的方法
技术领域：
：本发明涉及的是一种提取、分离方法，具体地说是一种分离苯、环己烷或正庚烷的方法。(二)
背景技术：
：苯是重要的有机化工原料，自20世纪70年代至今，国内外市场对纯苯的需求量一直有增无减。粗苯中的非芳烃杂质主要为环己烷、正庚烷及甲基环己烷，由于苯与环己烷的相对挥发度在全组成范围内均很低且形成共沸物，这使得苯与它们的分离趋近于一个既古老而又困难的课题，现有分离苯和环己烷的方法主要是共沸精馏、萃取精馏及渗透蒸发。共沸精馏流程复杂，既需共沸剂又需萃取剂，操作较为困难；萃取精馏过程溶剂比过高，能源消耗大；渗透蒸发法，虽解决了能耗问题，但工业生产可行性较差，技术不够成熟。现有分离苯和正庚烷的方法主要是萃取精馏及加盐萃取精馏，同样存在能耗大，操作复杂等缺点。采用萃取法分离苯一环己烷/正庚烷体系尚未见报道。由于苯是优良的溶剂，与许多有机溶剂如N，N-二甲基甲酰胺(简称DMF)等互溶，难以分层，因此利用DMF等为萃取剂萃取分离苯一环己烷/正庚垸体系是无法实现的。(三)
发明内容本发明的目的在于提供一种能耗低，操作简单，具有良好的经济性和工业可行性的加盐萃取分离苯一环己烷/正庚垸的方法。本发明的目的是这样实现的1、复合萃取剂的制备将无机盐类助萃取剂溶解于有机主萃取剂中，形成一定浓度的含盐有机溶剂，制得复合萃取剂；2、多级错流或逆流加盐萃取按照复合萃取剂与苯-环己院/正庚垸的体积为的0.5~2:1的比例，加入复合萃取剂组成苯-环己垸/正庚垸混合体系，对苯-环己烷/正庚烷混合体系进行多级错流或逆流加盐萃取，得到摩尔浓度大于96%的环己烷或大于73%的正庚烷以及富含苯的萃取液；3、常规精馏将富含苯的萃取液进行精馏，获得摩尔浓度大于98%的苯及浓度大于96%的有机主萃取剂。本发明还可以包括1、所述的无机盐类助萃取剂为无机盐KSCN，所述的有机主萃取剂是N，N-二甲基甲酰胺单组分溶剂，KSCN的加入量为复合溶剂总质量的7%~25%。2、所述苯-环己烷/正庚烷加盐萃取分离过程，操作为常温常压间歇或连续过程。本发明的创新在于在DMF中加入盐后，苯一环己烷/正庚烷一DMF(含盐)混合溶液分层，且分配系数和选择系数很高，使萃取分离成为可能，获得了令人满意的分离效果。本发明利用加盐萃取与普通精馏联合的方法分离苯和环己烷/正庚烷，在分别获得摩尔浓度大于98%的苯及摩尔浓度大于96%的环己烷(或正庚垸)的同时回收摩尔浓度大于96M的DMF。此方法能耗低，操作简单，技术成熟，具有良好的经济性和工业可行性。当原料液为苯与环己垸共沸组成时(环己烷摩尔含量45。/。)单级萃取环己垸在萃余液中的摩尔含量可达到62.5%;五级错流萃取，萃余相中环己垸的摩尔含量可达86.4%;七级错流萃取，其萃余液中环己烷摩尔浓度可达96.4%。当原料液为苯与正庚垸混合体系，五级错流萃取后可得正庚垸摩尔含量大于96%的萃余液。当原料液为苯与环己烷/正庚烷混合液时，五级错流萃取后，萃取液中苯的摩尔含量可达85.7%(脱溶剂含量)。采用常规间歇精馏处理富含苯的萃取液，镏出液中苯摩尔含量可达98.2%以上，塔釜中DMF的摩尔浓度大于96%。本发明釆用有机溶剂中加入盐类辅助组分的方法，由于盐效应，该过程使体系的自由能发生变化因而改变了各组分的活度系数，使得所制得的复合萃取剂对原料组分中的环己烷/正庚烷起排斥作用，降低了互溶度，混合液分层，产生了加盐萃取分离苯与环己烷/正庚烷的新方法。具体实施例方式下面举例对本发明做更详细地描述实施例一单级萃取分离苯与环己垸共沸物在烧杯中加入一定量的N，N-二甲基甲酰胺，用电力搅拌器搅拌的同时加入烘干后的硫氰酸钾盐，使加入硫氰酸钾量占二者总质量的25%;在锥形瓶中，加入22.5ml环己烷、22.5ml苯(共沸组成苯摩尔含量55%)及45ml复合萃取剂，采用恒温磁力搅拌器在常温下进行充分混合搅拌一小时；分液，称量，得到萃余液30ml，萃取液60ml;用气相色谱分析溶液组成，萃余液中环己垸与苯的摩尔比值为1.77:1.00;萃取液中环己烷与苯的摩尔比值为0.21:1.00。环己烷的分配系数为9.4，苯的分配系数为1.12选择系数达8.43。对比实验将22.5ml环己烷、22.5ml苯及45mlN，N-二甲基甲酰胺混合，混合溶液透明均匀不分层，无法进行萃取分离。实验结果表明在N，N-二甲基甲酰胺中加入硫氰酸钾后即可采用萃取操作分离苯-环己烷共沸物；利用单级加盐萃取法分离苯一环己烷共沸物效果明显，环己烷分离率达83.3%。实施例二多级错流萃取苯一环己烷一正庚烷混合物在烧杯中加入一定量的N，N-二甲基甲酰胺，用电力搅拌器搅拌的同时加入烘干后的硫氰酸钾盐，加入硫氰酸钾量占总质量的15%;在分液漏斗中，加入10ml环己烷、10ml正庚烷、20ml苯及40ml复合萃取剂，振荡混合均匀；静置分层，取萃取液于烧杯中，按体积流量比l:1加入新的复合萃取剂于萃余液混合，重复上述歩骤，进行五级错流萃取，利用气相色谱分析溶液组成，萃余相中苯的摩尔含量为0.63%,萃取相中苯的摩尔含量为85.7%(脱溶剂含量)。可以看出，利用含有硫氰酸钾的N，N-二甲基甲酰胺溶液作为萃取剂多级错流萃取分离苯一环己垸一正庚垸混合物，可以得到很好的分离效果，苯分离率达88.2%。实施例三多级逆流萃取苯与环己垸共沸物利用三支分液漏斗模拟五级逆流萃取过程。取三支分液漏斗编号，在1号分液漏斗中加入20ml环己垸、20ml苯(共沸组成苯摩尔含量55%)及40ml复合萃取剂，振荡混合均匀，静置分层；将下层萃取液取出放入2号分液漏斗，并按体积流量比分别在l、2号分液漏斗中加入新鲜料液和复合溶剂，分别摇匀后静置分层；将3号分液漏斗下层萃取液排出，将2号分液漏斗下层萃取液防于3号分液漏斗中，1号分液漏斗下层萃取液置于2号分液漏斗中，l号分液漏斗上层萃余相排出；按体积流量比在1号分液漏斗及3号分液漏斗中分别加入溶剂和新鲜料液，静置分层。重复以上步骤，可实现五级逆流萃取操作，用气相色谱测试实验结果，如表1所示。表1逆流萃取实验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表可以看出，逆流萃取分离后，苯-环己垸在萃取相和萃余相中的含量都有明显的变化，并远离了共沸组成。权利要求1、一种加盐萃取分离苯一环己烷/正庚烷的方法，其特征是(1)、复合萃取剂的制备将无机盐类助萃取剂溶解于有机主萃取剂中，形成一定浓度的含盐有机溶剂，制得复合萃取剂；(2)、多级错流或逆流加盐萃取按照复合萃取剂与苯-环己烷/正庚烷的体积为的0.5～2∶1的比例，加入复合萃取剂组成苯-环己烷/正庚烷混合体系，对苯-环己烷/正庚烷混合体系进行多级错流或逆流加盐萃取，得到摩尔浓度大于96％的环己烷或大于73％的正庚烷以及富含苯的萃取液。(3)、常规精馏将富含苯的萃取液进行精馏，获得摩尔浓度大于98％的苯及浓度大于96％的有机主萃取剂。2、根据权利要求1所述的加盐萃取分离苯一环己垸/正庚垸的方法，其特征是所述的无机盐类助萃取剂为无机盐KSCN，所述的有机主萃取剂是N，N-二甲基甲酰胺单组分溶剂，KSCN的加入量为复合溶剂总质量的7%~25%。3、根据权利要求1所述的加盐萃取分离苯一环己烷/正庚垸的方法，其特征是所述苯-环己垸/正庚烷加盐萃取分离过程，操作为常温常压间歇或连续过程。4、根据权利要求3所述的加盐萃取分离苯一环己烷/」下庚烷的方法，其特征是KSCN的加入量为复合溶剂总质量的15%。全文摘要本发明提供的是一种加盐萃取分离苯-环己烷/正庚烷的方法。将无机盐类助萃取剂溶解于有机主萃取剂中，形成一定浓度的含盐有机溶剂，制得复合萃取剂；按照复合萃取剂与苯-环己烷/正庚烷的体积为的0.5～2∶1的比例，加入复合萃取剂组成苯-环己烷/正庚烷混合体系，对苯-环己烷/正庚烷混合体系进行多级错流或逆流加盐萃取，得到摩尔浓度大于96％的环己烷或大于73％的正庚烷以及富含苯的萃取液；将富含苯的萃取液进行精馏，获得摩尔浓度大于98％的苯及浓度大于96％的有机主萃取剂。本发明采用有机溶剂中加入盐类辅助组分的方法，使得所制得的复合萃取剂对原料组分中的环己烷/正庚烷起排斥作用，降低了互溶度，混合液分层。文档编号C07C7/10GK101172928SQ20071014456公开日2008年5月7日申请日期2007年11月6日优先权日2007年11月6日发明者姚春艳,杨晓光,王晓宇,董红星申请人:哈尔滨工程大学