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苯和环己烷的分离是石油化工中最为重要且十分困难的分离过程之一。环己烷通常是由苯催化加氢制得，未反应的苯残留在反应器及产物中，要得到纯净的环己烷就要去除环己烷中的苯。但是苯和环己烷结构相似、性质相近，在全组成范围内相对挥发度很低，形成共沸物，采用普通精馏无法分离苯和环己烷。目前工业上采用萃取精馏和恒沸精馏来分离苯和环己烷，但是投资和操作费用高，工艺复杂，能量消耗大，受汽液平衡的限制，工业上渴望寻找一种有效的方法来分离苯和环己烷混合物。溶剂萃取作为一种可替代的方法适合于分离普通精馏难以分离的物系，本课题选用溶剂萃取的方法分离苯和环己烷体系。
本文主要研究了N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和硫氰酸铵(NH4SCN)形成的复合溶剂萃取分离苯和环己烷的选择性，并测定苯+环己烷+DMF+NH4SCN四元体系液液平衡数据。通过平衡数据，对该复合溶剂的萃取性能进行评价，计算了N，N-二甲基甲酰胺+硫氰酸铵复合溶剂萃取分离苯和环己烷混合物的选择性大小。实验结果表明随着复合溶剂中NH4SCN含量的增加，复合溶剂的选择性系数逐渐增大；随着萃余相中苯含量的增加，复合溶剂的萃取选择性逐渐减小。DMF+NH4SCN复合溶剂用作萃取剂分离苯和环己烷，选择性系数在1.88～18.95之间，分配系数在0.14～1.08之间，多级萃取实验结果表明，经五级错流萃取后，萃余项中环己烷摩尔分数可达95.1％，环己烷收率最高可达0.949，且复合溶剂主要集中在萃取相，容易回收，减小了后处理的难度。鉴于DMF+NH4SCN较高的选择性，该复合溶剂可以作为萃取分离苯和环己烷的萃取剂，且更适用于分离大量环己烷中少量的苯。根据测定的平衡数据绘制了相图，同时对平衡数据采用Othmer-Tobias方程式进行关联，运用NRTL活度系数模型对实验数据进行了关联，并计算了对应的标准偏差(RMSE)和平均绝对误差(AAD)。从计算的结果来看，NRTL方程可以很好的关联该四组分体系。根据实验得到的苯+环己烷+DMF+NH4SCN液液平衡数据，用ChemCAD模拟软件进仿真模拟计算，研究流量比、原料液组成、萃取剂组成等因素对萃取分离苯和环己烷效果的影响，仿真模拟结果显示，该复合溶剂可以用来萃取分离苯和环己烷，并显示出较好的结果，当萃取剂与原料液流量比为3:1，原料中苯和环己烷的质量比为5:95，复合溶剂中NH4SCN和DMF质量比为5:95时，经五级逆流萃取，萃余相中环己烷质量分数为97.81%，苯质量分数为0.95%。