戚 律， 崔 佳， 徐 荣， 李进龙， 钟 璟

(1. 常州大学 石油化工学院， 江苏 常州 213164； 2. 中国石油天然气股份有限公司 石油化工研究院， 北京 102206)

环戊烷是C5烃混合物中的高附加值产品，它可替代氟代烃做发泡剂。从C5烃混合物中分离环戊烷，产品纯度受到体系中共存的新己烷(2,2-二甲基丁烷)限制，分离难度很大[1]。对这一近沸且共沸的体系，工业上一般选用萃取精馏方式来进行分离。同时，为了提高此近沸体系待分离物质的相对挥发度，满足产品纯度要求，通常采用很高的剂油比。例如使用DMF做萃取剂时，剂油比高于9[2]。然而，萃取剂的较多引入必然导致装置能耗升高和溶剂损失增加等问题。因此，在分离方法未发生重大革新前，选取合适萃取剂对C5烃混合物进行高效、低能耗分离至关重要。

类导体屏蔽片段活度系数模型(COSMO-SAC)是基于量子化学理论的溶剂化模型，可用于汽液平衡、液液平衡、溶解度、分配系数等热力学性质预测[3-5]，近年来在分离过程溶剂筛选，药物分子设计等方面获得了广泛应用。课题组基于COSMO-SAC理论模型，预测卤代烷烃、环烷醇这两类溶剂对环戊烷和新己烷的分离因子，初步筛选出适宜的溶剂。再利用流程模拟软件，进行萃取精馏工艺的设计，以期为环戊烷的分离工艺开发提供基础数据和技术支撑。

1 COSMO-SAC方法筛选萃取剂

1.1 COSMO-SAC模型及计算方法

COSMO-SAC理论基础是量子化学中的连续介质溶剂化模型，即COSMO模型(Conductor-like Screening Model)。将溶剂(或溶质)分子表面分成多个片段，假设每个片段都用表面上所带净屏蔽电荷密度(σ)来描述。……