苯是最重要的基本有机化工原料之一,环己烷的应用也越来广泛。针对当前苯/环己烷体系为相对挥发度极低的共沸体系、现有分离方法技术难度极大、技术经济性极差的问题,本文首次提出了以离子液体为萃取剂,实现苯/环己烷体系分离的萃取蒸馏新技术。为此,通过先期可行性探索和预研工作,初步开发了可行的离子液体体系,结果表明是极为有效的,为本课题的申报奠定了基础。基此深入开展相关热力学相平衡和传递性质的测定以及模型化工作,相关基础研究和技术经济性对比,工程实施可行性研究,最终为开发可靠的工程化、工程放大的技术路线奠定基础。本课题的研究不仅致力于大幅度提高苯/环己烷体系的分离效能,为离子液体的工业应用探索一条新的技术路线,具有极大的经济效益潜力,而且也通过对离子液体的基础物性的深入研究,对在其它体系中的应用具有重大的参考价值,具有较大的社会效益。
离子液体作为适宜的化学加工溶剂在工艺工程中具有巨大的应用潜力。围绕着苯/环己烷体系的离子液体分离问题,本项目经过大量的文献调研和初步实验,确定出咪唑类离子液体为适宜的萃取和萃取蒸馏溶剂。开展了苯/环己烷体系离子液体萃取和萃取蒸馏相平衡相关的实验研究,结果表明1)所选定的离子液体范围对两种分离技术都有显著的效果,其中C4MIMPF6离子液体分离效果最佳;2)在20~70℃范围内,温度对萃取效果无影响;3)所开发的NRTL模型和分配系数关联都可以可靠用于工程设计;4)初步开发了三种离子液体用于分离苯/环己烷体系的萃取和萃取蒸馏新工艺;5)为离子液体萃取蒸馏塔开展了蒸馏塔技术指标的定性关联和开展了液体孔流的研究。所有这些工作为离子液体在苯/环己烷体系的工业应用奠定了可靠的基础。