加盐萃取精馏研究进展.docVIP

辽化公司科协自然科学2010年度学术论文评审表 作者姓名 孙兆申 工作单位 尼龙厂醇酮一车间 职 务 干部 职 称 助理工程师 论文摘要 加盐萃取精馏作为一种新型的分离技术，应用已相当广泛，本文回顾了加盐萃取精馏分离技术的实验研究进展情况，然后又探讨了利用计算机辅助分子设计的方法来研究分离介质的选择性问题，计算机辅助分子设计的方法可以增加分离介质选择的目的性，减少实验筛选分离介质的工作量，降低研发成本。 评审意见 组长签字 年 月 日 加盐萃取精馏研究进展 作者单位：尼龙厂醇酮一车间 作者姓名：孙兆申 呈报时间：2010年8月19日 目录 作者简介 1 论文摘要 2 论文正文 3 一、前言 3 二、加盐萃取精馏的应用 3 三、加盐萃取精馏的计算机辅助分子设计 4 四、展望 5 参考文献： 5 作者简介 作者：孙兆申，男，出生于1981年月日，200年月毕业于专业，学历。现任尼龙厂，负责方面的工作联系方式：辽阳市宏伟区石化路003号邮编：111003，电话：515 论文摘要 加盐萃取精馏作为一种新型的分离技术，应用已相当广泛，本文回顾了加盐萃取精馏分离技术的实验研究进展情况，然后又探讨了利用计算机辅助分子设计的方法来研究分离介质的选择性问题，计算机辅助分子设计的方法可以增加分离介质选择的目的性，减少实验筛选分离介质的工作量，降低研发成本。 关键词：加盐萃取精馏；计算机辅助分子设计；盐效应； 加盐萃取精馏研究进展 一、前言 精馏作为一种传统的分离手段，广泛应用在化学工业中。但是，对于沸点相差很小或存在共沸现象的物系，通常的精馏方法无能为力，只能加入分离介质（溶剂或盐类）改变组分间的相对挥发度来使精馏能够进行。而只加入溶剂作为分离介质的一般的萃取精馏由于溶剂用量大，能量消耗大，进而增加操作成本，抵消了由于加入溶剂提高相对挥发度而使理论塔板数减少的效果。只加入盐作为分离介质的溶盐精馏虽然也能够分离具有共沸点的体系，但存在着盐的回收、固体物料的输送、盐类容易结晶堵塞管道以及闭蚀等问题。 因此，人们考虑把萃取与溶盐精馏两者结合起来，开发了一种新型分离方法—加盐萃取精馏，即把盐加入溶剂作为复合分离介质的萃取精馏方法。它一方面利用溶盐提高欲分离组分之间相对挥发度的突出性能，克服纯溶剂效能差、用量大的缺点；另一方面能保持液体分离介质容易循环和回收，便于在工业生产上实现的优点。辽阳石化的精馏塔较多，但是加盐萃取精馏还没有应用。 二、加盐萃取精馏的应用 加盐萃取精馏的应用相当广泛，从分离体系的组成来看，加盐萃取精馏不仅可以用来分离极性，而且也可以用来分离非极性。加盐萃取精馏制取无水乙醇研究十分活跃。Dobroserdov， Gorhan， Barbet等均根据实验提出了不同的加盐萃取精馏路线来分离乙醇和水[1]，并且在实验室规模上取得了良好效果。国内的吉化有机合成厂——双庆化工有限公司采用乙二醇加盐萃取精馏的方法，建成生产装置，生产出的无水乙醇产品达到了国家级分析纯标准[]，与乙二醇萃取精馏制无水乙醇的方法相比，此法具有工艺流程短，投资费用低等特点。燕山石化公司和清华大学工程化学系[]合作进行加盐萃取精制提纯叔丁醇的研究，研究结果表明加盐萃取精馏能纯度99%的产品；许文友等[]利用加盐萃取技术从甲醇－四氢呋喃－水体系的制药废液中回收四氢呋喃其实验结果表明，四氢呋喃纯度可达99.5%陈小平等[]以乙二醇与醋酸钾的混合物，采用加盐萃取精馏的方法对甲乙酮－水二元恒沸体系进行分离萃取精馏可以用来分离极性，也用来分离非极性。雷志刚等[]对DMF和ACN（乙腈）溶剂加盐分离C4非极性体系进行了研究，其实验研究表明，溶剂加盐能够提高C4组分之间的相对挥发度，且比一般有机溶剂效果明显 虽然加盐萃取精馏在上述这些实例中都获得了成功，但是这些实例中加盐萃取精馏所用的分离介质，即分离溶剂和相应的盐类均是依靠实验筛选出的，缺乏系统的理论和方法的指导，有一定的盲目性，成本也比较高。因此对于特定的待分离物系，如何选择加盐萃取精馏的分离介质（溶剂与相应的盐类）是一个极其关键的课题。到目前为止，这一课题尚未解决，不过对萃取精馏溶剂的选择方法已经有了较多的讨论，可是大多数溶剂选择方法的实用性仍然比较差；至于如何选择盐类这一问题则讨论的极少，而且多数停留在定性的或实验的层次上。 计算机辅助分子设计就是近期解决分离介质选择问题的新方向，而且文献中有关分离溶剂的分子设计策略已经有了比较多的研究，且取得长足的进展，只是对盐类的讨论还未见报道。 运用计算机辅助分子设计的方法解决加盐萃取精馏的分离介质，即溶剂和盐的选择问题，既可以在机理上分析加盐萃取精馏中的相平衡机制，又能从微观结构角度探索分离介质选择的