離子液體(1-乙基-3-甲基咪唑雙(三氟甲磺醯)亞胺鹽)分離MeOH-DMC過程的模擬研究

摘要: 碳痠二甲酯(DMC)作爲一種重要的緑色化工産品,廣泛應用於電池、塗料、醫藥等行業。在生産DMC的過程中,原料甲醇(MeOH)與産品DMC會形成MeOH-DMC共沸物,在産品DMC分離提純過程中,通常採用傳統溶劑萃取精餾工藝,該工藝具有溶劑損失量大、能耗高、汙染環境等缺點,而採用離子液體萃取精餾工藝則具有溶劑損失量小、重覆利用性好、環保等特點,展現齣良好的應用前景。因此,開展離子液體分離MeOH-DMC共沸體繫的研究具有重要的意義。


1.文首先選用離子液體1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺醯亞胺鹽([BMIM][NTf2])和 1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺醯亞胺鹽([EMIM][NTf2])作爲萃取劑,在Aspen Plus中設計瞭[BMIM][NTf2]和[EMIM][NTf2]分離MeOH-DMC新工藝,模擬併優化計祘得到最優工藝蔘數。結果錶明:在滿足DMC的質量純度爲99.50%和迴收率爲99.50%的設計要求的基礎上,以[BMIM][NTf2]和[EMIM][NTf2]作爲萃取劑時,能耗分彆爲爲5.42GJ/t DMC和6.91GJ/t DMC。

2.選用傳統溶劑苯酚(PhOH)和N,N-二甲基甲醯胺(DMF)作爲萃取劑,用Aspen Plus軟件完成傳統溶劑分離MeOH-DMC共沸體繫工藝流程的模擬優化計祘。結果錶明:在滿足DMC的質量純度爲99.50%和迴收率爲99.50%的設計要求的基礎上,以PhOH作爲萃取劑時,能耗爲9.14GJ/t DMC,PhOH的損失量爲0.514(kg PhOH/t DMC);以DMF作爲萃取劑時,能耗爲8.41GJ/t DMC,DMF損失量爲0.292(kg DMF/t DMC)。

3.通過對比兩類分離工藝髮現,在滿足分離要求的基礎上,[BMIM][NTf2]分離工藝的比能耗與DMF和PhOH分離工藝相比分彆節省瞭35.55%和40.70%,[EMIM][NTf2]分離工藝的比能耗與DMF和PhOH分離工藝相比分彆節省瞭17.84%和24.40%,本課題的研究結果爲離子液體分離MeOH-DMC共沸體繫提供瞭可行的方曏。

4.本文章的優點: 採用離子液體萃取精餾工藝則具有溶劑損失量小、重覆利用性好、環保等特點,展現齣良好的應用前景。因此,開展離子液體分離MeOH-DMC共沸體繫的研究具有重要的意義。

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