從低碳醇烴混合物中分離丁醇的實(shí)驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、在費(fèi)托合成產(chǎn)物中，會出現(xiàn)大量正構(gòu)烷烴和伯醇的混合物，正構(gòu)烷烴和伯醇之間存在二元共沸現(xiàn)象，因此很難用普通的分離方法分離，在費(fèi)托合成產(chǎn)物低沸段，即低碳醇烴混合物中，甲醇、乙醇、丙醇可通過用水萃取的方法進(jìn)行分離，但丁醇和水互溶度小，無法通過上述方法進(jìn)行分離。本文以費(fèi)托合成產(chǎn)物的低沸段，即己烷、庚烷、辛烷、壬烷、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇八元醇烴混合物為代表，以年產(chǎn)2萬噸丁醇為例，通過實(shí)驗(yàn)與模擬，對醇烴混合物的分離進(jìn)行研究與優(yōu)化，為工業(yè)化生產(chǎn)提供依

2、據(jù)。
　　論文首先用不同的熱力學(xué)模型計(jì)算得到的丁醇-辛烷二元?dú)庖浩胶鈹?shù)據(jù)與文獻(xiàn)值對比，發(fā)現(xiàn)Wilson熱力學(xué)模型的模擬值與實(shí)驗(yàn)值一致性較好，隨后選擇Wilson模型對八元醇烴混合物的精餾分段分離過程進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，精餾過程可以實(shí)現(xiàn)醇和醇之間的清晰分割，并在每一股出料中獲得一個(gè)伯醇和兩個(gè)正構(gòu)烷烴組成的混合物，本文選取其中的丁醇-辛烷-壬烷混合物進(jìn)行進(jìn)一步的分離。
　　論文選取乙醇水溶液作為萃取劑對丁醇-辛烷-壬烷混合物進(jìn)行

3、分離，首先通過實(shí)驗(yàn)獲取乙醇-丁醇-辛烷-水和乙醇-丁醇-壬烷-水兩組四元液液平衡數(shù)據(jù)，使用這兩組四元體系的液液平衡數(shù)據(jù)回歸得到NRTL熱力學(xué)模型的二元交互作用參數(shù)，然后分別用回歸得到的二元交互作用參數(shù)以及AspenPlus內(nèi)置默認(rèn)參數(shù)預(yù)測乙醇-丁醇-辛烷-壬烷-水五元體系的液液平衡數(shù)據(jù)并將計(jì)算值與五元液液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果表明，使用乙醇-丁醇-辛烷-水和乙醇-丁醇-壬烷-水兩組四元液液平衡數(shù)據(jù)回歸得到的NRTL二元交互作用參數(shù)預(yù)

4、測五元液液平衡數(shù)據(jù)誤差更小，表明回歸得到的二元交互作用參數(shù)可以進(jìn)一步用于模擬以乙醇水溶液為萃取劑將丁醇從丁醇-辛烷-壬烷中分離出來的萃取過程。研究還發(fā)現(xiàn)，在溶劑比為3時(shí)，隨著乙醇水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高，丁醇和烷烴的分配系數(shù)隨之升高，丁醇的選擇性系數(shù)隨之先升高后降低，并在乙醇水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％左右可以達(dá)到最高值691，表明40％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇水溶液是較優(yōu)的萃取劑。
　　論文提出了從丁醇-辛烷-壬烷混合物中分離出丁醇產(chǎn)品的工藝流程，并