[发明专利]一种基于离子液体的碳五分离用混合溶剂

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，进一步地说，是涉及一种基于离子液体的碳五 分离用混合溶剂。

背景技术

碳五馏分是乙烯生产装置的重要联产品，其中异戊二烯、环戊二烯和间戊 二烯等皆是有机化工和精细化工的重要原料。随着石油化工的发展，碳五馏分 的分离和利用对合理利用资源、提高乙烯装置的经济性有重要意义。裂解碳五 馏分中各组分不仅沸点相近，还可相互形成二组分及三组分共沸物，采用普通 蒸馏的方法难以得到高纯度产品。分离工艺一般采用溶剂通过萃取精馏来分离 异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯等，工业上常用的溶剂有乙腈(ACN)、二甲基 甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等。

乙腈抽提法，简称ACN法，是国外广泛采用的C₅馏分分离方法之一。乙腈 法的特点是来源丰富，价格低廉，对设备腐蚀小。由于乙腈粘度低，故萃取蒸 馏塔的塔板效率较高。同时由于沸点低，使系统温度较低，可以节省能耗。乙 腈法的缺点是溶剂选择性较低，要求理论板数较高，并且回流比较大，沸点低 虽然会使能耗较低，但同时也使产品夹带少量溶剂，需要水洗。

DMF法又称GPI法，最早由日本瑞翁公司于1971年开发。DMF法的缺点 是溶剂稳定性较差，极易水解、热容高、沸点高。并且，DMF的毒性相对较高， 对操作人员的身体健康有着潜在的不良影响。

综上所述，现有工艺存在着溶剂选择性较差的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的溶剂选择性差的问题，本发明提供了一种基于离 子液体的碳五分离用混合溶剂，可提高碳五各组分间相对挥发度、提高溶剂选 择性。

本发明的目的是提供一种基于离子液体的碳五分离用混合溶剂。

所述混合溶剂包含主溶剂和离子液体，所述主溶剂和离子液体的重量比为 (70～99)∶(30～1)，优选为(80～98)∶(2～20)。

所述主溶剂为乙腈、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种；

所述离子液体为以下物质中的一种：阳离子为咪唑阳离子，阴离子为氟磷酸 阴离子或卤素阴离子的咪唑类离子液体；双季膦盐类离子液体、醇胺类离子液 体、季胺类离子液体。

优选以下物质中的一种：1-乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、 1-己基-3-甲基咪唑溴盐、1-辛基-3-甲基咪唑溴盐、1-癸基-3-甲基咪唑溴盐、1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双季膦溴盐、乙醇胺乙酸、苄基三甲基氢氧化铵 乙酰水杨酸、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

离子液体兼具盐和溶剂两种特性，可溶于萃取剂中。离子液体在一定程度上 提高了烃类物质相互之间的相对挥发度和溶解度，增强了溶剂的选择性，提高 萃取剂的分离效果。

本发明利用的是“盐溶”效应来提高各组分间的相对挥发度。所谓的盐效 应是在互成平衡的两相体系中，加入不挥发的盐，使平衡点发生迁移。对二元 汽液平衡，它表现为增大某组分的挥发度的“盐析”效应和减小另一组分挥发 度的“盐溶”效应。通过盐的加入，可进一步提高溶剂中各组分间的相对挥发 度，增加溶剂的选择性。

本发明的混合溶剂可采用简单直接混合的方式，将离子液体按照所述比例 加入到主溶剂中，搅拌均匀后即可。

采用本发明的混合溶剂萃取精馏分离碳五组分，可提高碳五组分间相对挥 发度，可大大降低溶剂比、减少萃取精馏塔板数，降低生产成本，节省物耗和 能耗。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。但是本发明不局限于这些实施例。

实施例1

在室温下，在1升的烧杯中加入到900克N-甲基吡咯烷酮(NMP，上海福 森化工有限公司生产)，再加入100克的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸 盐(上海成捷化学公司生产)，搅拌10分钟，混合均匀即可；NMP与1-丁基-3- 甲基咪唑四氟硼酸盐的重量比为90∶10。

实施例2

在室温下，在1升的烧杯中加入到850克N-甲基吡咯烷酮(NMP，上海福 森化工有限公司生产)，再加入50克的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 (上海成捷化学公司生产)，再加入100克的水，搅拌10分钟，混合均匀即可；

NMP与1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的重量比为85∶5。

实施例3