环己酮是己内酰胺、己二酸等生产工业中的重要中间体,后者主要用于尼龙的合成。环己醇催化脱氢制环己酮亦是己内酰胺工业生产中的重要步骤。本课题组采用铜锆催化剂对环己醇脱氢制环己酮已有初步研究,其中环己酮的收率已达到80%,选择性近100%。不论是采用环己烷氧化还是环己醇催化脱氢,其产物均是环己醇与环己酮的混合物,要得到环己酮都需要对此混合物进行分离。本文采用萃取精馏分离此二元混合物。首先根据萃取剂筛选的定性规则筛选出多种溶剂,再采用改进的UNIFAC模型估算出溶剂存在下的相对挥发度(三组分),再进行比较分析,初步确定出3-4种溶剂。然后,利用这三种溶剂进行萃取精馏实验,最终确定所选用的溶剂为二甘醇。由所选定的溶剂进行了体系的热力学研究,用ROSE釜测定了三对二元体系的常压汽液相平衡数据,并通过了热力学一致性检验,关联出了Wilson和NRTL活度系数模型参数。用模型参数,对二元、三元体系实验数据进行了热力学关联,结果令人满意,其二元系实验数据与模型计算值的平均相对偏差在3%以内,三元系实验数据与模型计算值的平均相对偏差在4%以内。利用所选定的溶剂分别进行了减压精馏和萃取精馏实验,实验表明,不管是采用萃取精馏还是采取减压精馏,都能对该混合物进行分离,产品质量符合要求。在相同条件下,由所关联的模型参数,采用简化逐板计算法对萃取精馏塔、减压精馏塔进行了理论板计算:当采用减压精馏分离环己醇、环己酮混合物,操作压力为4 kPa时,其理论塔板数为15块,与文献查阅值相同;操作压力为15 kPa时,理论塔板数为36块。当采用萃取精馏分离,二甘醇作溶剂,其理论塔板数为39块,后续分离为11块。当采用减压萃取精馏分离,操作压力为15 kPa时,所需理论塔板数为18块,后续分离为11块。