專利名稱：一種基于離子液體的碳五分離用混合溶劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳五分離用溶劑，具體涉及一種基于離子液體的碳五分離用混合溶劑，屬于石油有機(jī)化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
碳五餾分是乙烯生產(chǎn)裝置的重要聯(lián)產(chǎn)品，其中異戊二烯、環(huán)戊二烯和間戊二烯等皆是有機(jī)化工和精細(xì)化工的重要原料。隨著石油化工的發(fā)展，碳五餾分的分離和利用對(duì)合理利用資源、提高乙烯裝置的經(jīng)濟(jì)性有重要意義。裂解碳五餾分中各組分不僅沸點(diǎn)相近，還可相互形成二組分及三組分共沸物，采用普通蒸餾的方法難以得到高純度產(chǎn)品。分離工藝一般采用溶劑通過(guò)萃取精餾來(lái)分離異戊二烯、間戊二烯和環(huán)戊二烯等，工業(yè)上常用的溶劑 有二甲基甲酰胺DMF、乙腈ACN、N-甲基吡咯烷酮NMP等。NMP法具有流程簡(jiǎn)單、溶劑無(wú)毒的特點(diǎn)，但是由于溶劑NMP的選擇性較差，該方法存在溶劑用量大、工藝能耗高的問(wèn)題。目前的發(fā)展趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)出分離效果更好的萃取劑以提高萃取效率，降低能耗。離子液體作為一種新型的綠色溶劑，具有一些獨(dú)特性質(zhì)(I)可通過(guò)設(shè)計(jì)離子液體的陰、陽(yáng)離子部分以達(dá)到所需要的某種特性；(2)幾乎沒(méi)有蒸汽壓、不揮發(fā)、不易燃、不易氧化、粘度可調(diào)，良好的熱穩(wěn)定性；(3)對(duì)水和空氣穩(wěn)定，便于操作處理，易于回收；(4)對(duì)許多有機(jī)化合物和金屬離子均有良好的溶解性。離子液體作為萃取溶劑能很好地應(yīng)用于液一液萃取、液相微萃取等。本發(fā)明的任務(wù)是找到一種新的溶劑，能夠進(jìn)一步提高碳五組分之間的相對(duì)揮發(fā)度，改善萃取精餾的操作條件，提高萃取分離效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為了進(jìn)一步提高溶劑的選擇性，本發(fā)明提供了一種基于離子液體的碳五分離用混合溶劑，在傳統(tǒng)的萃取劑N-甲基吡咯烷酮NMP中，引入離子液體和鹽類為萃取添加劑，可提高碳五各組分間相對(duì)揮發(fā)度、提高溶劑選擇性，其萃取分離效果有明顯提高。本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種基于離子液體的碳五分離用混合溶劑，其特征在于以重量百分比計(jì)，該混合溶劑含有I 50%的離子液體，0.5 20%的電解質(zhì)鹽，余量為主溶劑N-甲基吡咯烷酮NMP0所述的離子液體包括陽(yáng)離子型離子液體、陰離子型離子液體中的任意一種。所述的陽(yáng)離子型離子液體包括咪唑陽(yáng)離子、烷基咪唑陽(yáng)離子或烷基季銨離子中的任意一種或多種。所述的陰離子型離子液體包括四氟硼酸根陰離子、氟磷酸陰離子或鹵素陰離子中的任意一種或多種。所述的陽(yáng)離子型離子液體包括I-乙基-3-甲基咪唑溴鹽、I-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、I-己基-3-甲基咪唑溴鹽、I-辛基-3-甲基咪唑溴鹽、I-癸基-3-甲基咪唑溴鹽中的任意一種或多種。所述的陰離子型離子液體包括I-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、I-己基-3-甲基咪唑六氟硼酸鹽、I-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、I-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽中的任意一種或多種。所述的電解質(zhì)鹽包括硫氰酸鉀、硫氰酸鈉、硫氰酸銨、硝酸鈉、硝酸鉀、碘化鉀、氯化鋅、氯化銅、溴化鈉、溴化鉀中任意一種或多種。本發(fā)明利用的是“鹽溶”效應(yīng)來(lái)提高各組分間的相對(duì)揮發(fā)度。所謂的鹽溶效應(yīng)是在互成平衡的兩相體系中，加入不揮發(fā)的鹽，使平衡點(diǎn)發(fā)生遷移。對(duì)二元汽液平衡，它表現(xiàn)為增大某組分的揮發(fā)度的“鹽析”效應(yīng)和減小另一組分揮發(fā)度的“鹽溶”效應(yīng)。通過(guò)鹽的加入，可進(jìn)一步提高溶劑中各組分間的相對(duì)揮發(fā)度，增加溶劑的選擇性。離子液體兼具鹽和溶劑兩種特性，可溶于萃取劑中。離子液體和鹽類在一定程度上提高了烴類物質(zhì)相互之間的相對(duì)揮發(fā)度和溶解度， 提高了溶劑的選擇性，增強(qiáng)萃取劑的分離效果。本發(fā)明的混合溶劑可采用簡(jiǎn)單直接混合的方式，將離子液體和鹽按照所述比例加入到主溶劑中，攪拌均勻即可。本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明的混合溶劑萃取精餾分離碳五組分，可提高碳五組分間相對(duì)揮發(fā)度，可降低溶劑比，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省物耗和能耗。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。但是本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例I在室溫下，在IL的燒杯中加入到800g N-甲基吡咯烷酮(NMP，南京金龍化工有限公司生產(chǎn))，再加入150g的離子液體I- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(上海成捷化學(xué)公司生產(chǎn))，再加入50g的硫氰酸鉀(河南淇縣天水化工廠生產(chǎn))，攪拌lOmin，混合均勻即可。實(shí)施例2在室溫下，在IL的燒杯中加入到650g N-甲基吡咯烷酮(NMP，南京金龍化工有限公司生產(chǎn))，再加入250g的離子液體I-己基-3-甲基咪唑六氟硼酸鹽(上海成捷化學(xué)公司生產(chǎn))，再加入IOOg的硫氰酸鈉(河南淇縣天水化工廠生產(chǎn))，攪拌lOmin，混合均勻即可。實(shí)施例3在室溫下，在IL的燒杯中加入到845g N-甲基吡咯烷酮(NMP，南京金龍化工有限公司生產(chǎn))，再加入5g的離子液體I- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(上海成捷化學(xué)公司生產(chǎn))，再加入150g的硫氰酸鈉(河南淇縣天水化工廠生產(chǎn))，攪拌lOmin，混合均勻即可。實(shí)施例4在室溫下，在IL的燒杯中加入到900g N-甲基吡咯烷酮(NMP，南京金龍化工有限公司生產(chǎn))，再加入40g的離子液體I-己基-3-甲基咪唑六氟硼酸鹽(上海成捷化學(xué)公司生產(chǎn))，再加入60g的硫氰酸鉀(河南淇縣天水化工廠生產(chǎn))，攪拌lOmin，混合均勻即可。實(shí)施例5
在室溫下，在IL的燒杯中加入到640g N-甲基吡咯烷酮(NMP，南京金龍化工有限公司生產(chǎn))，再加入350g的離子液體I-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(上海成捷化學(xué)公司生產(chǎn))，再加入IOg的硫氰酸鉀(河南淇縣天水化工廠生產(chǎn))，攪拌lOmin，混合均勻即可。實(shí)施例6在室溫下，在IL的燒杯中加入到480g N-甲基吡咯烷酮(NMP，南京金龍化工有限公司生產(chǎn))，再加入500g的離子液體I-己基-3-甲基咪唑溴鹽(上海成捷化學(xué)公司生產(chǎn))，再加入20g的硫氰酸鉀(河南淇縣天水化工廠生產(chǎn))，攪拌lOmin，混合均勻即可。以實(shí)施例2為例在同樣的氣液平衡釜中作的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果如下在一氣液平衡釜中測(cè)定氣液相平衡數(shù)據(jù)。在平衡釜內(nèi)按照萃取劑質(zhì)量濃度為75%的比例加入碳五化合物和萃取劑，在50°C、常壓條件下，攪拌2個(gè)小時(shí)至氣液相達(dá)到平衡，平衡后分別取氣、液相分析其組成。 采用實(shí)施例2中的混合溶劑與純NMP溶劑進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)定50°C、常壓條件下異戊烷、正戊烷、2-甲基-I-丁烯、異戊二烯等碳五組分與溶劑的氣液相平衡數(shù)據(jù)，并計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度，結(jié)果如下表所示

權(quán)利要求
1.一種基于離子液體的碳五分離用混合溶劑，其特征在于以重量百分比計(jì)，該混合溶劑含有I 50%的離子液體，O. 5 20%的電解質(zhì)鹽，余量為N-甲基吡咯烷酮NMP。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合溶劑，其特征在于離子液體包括陽(yáng)離子型離子液體、陰離子型離子液體中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合溶劑，其特征在于陽(yáng)離子型離子液體包括咪唑陽(yáng)離子、烷基咪唑陽(yáng)離子或烷基季銨離子中的任意一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合溶劑，其特征在于陰離子型離子液體包括四氟硼酸根陰離子、氟磷酸陰離子或鹵素陰離子中的任意一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合溶劑，其特征在于陽(yáng)離子型離子液體包括I-乙基-3-甲基咪唑溴鹽、I- 丁基-3-甲基咪唑溴鹽、I-己基-3-甲基咪唑溴鹽、I-辛基-3-甲基咪唑溴鹽、I-癸基-3-甲基咪唑溴鹽中的任意一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合溶劑，其特征在于陰離子型離子液體包括I-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、I-己基-3-甲基咪唑六氟硼酸鹽、I-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、I-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽中的任意一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合溶劑，其特征在于電解質(zhì)鹽包括硫氰酸鉀、硫氰酸鈉、硫氰酸銨、硝酸鈉、硝酸鉀、碘化鉀、氯化鋅、氯化銅、溴化鈉、溴化鉀中任意一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于離子液體的碳五分離用混合溶劑，屬于有機(jī)化工領(lǐng)域。該混合溶劑，以重量百分比計(jì)，含有1～50％的離子液體，0.5～20％的電解質(zhì)鹽，余量為主溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)。本發(fā)明的混合溶劑萃取精餾分離碳五組分，可提高碳五組分間相對(duì)揮發(fā)度，可降低溶劑比，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省物耗和能耗。
文檔編號(hào)C07C11/167GK102850170SQ201110178850
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者李東風(fēng), 劉智信, 程建民, 廖麗華, 過(guò)良, 李琰, 王婧 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院