CHEMCAD 軟件在1,4-環(huán)己烷二甲醇溶解度方面的應(yīng)用

林妍妍，王文娟，孫一峰

（遼陽石化分公司研究院，遼寧 遼陽 111003）

CHDM（1,4-環(huán)己烷二甲醇）是生產(chǎn)PETG 共聚酯的主要原料，在常溫下呈固體蠟狀，低溫條件下質(zhì)地堅(jiān)硬，生產(chǎn)過程中不易取用。如果將一定量的CHDM 加熱成液體后與EG（乙二醇）混合，則不易凝固，方便生產(chǎn)共聚酯投料時(shí)使用。但常溫下EG 對(duì)CHDM 的溶解卻不是無限大的。過量的液體CHDM（加熱后）加入EG 中，低溫下EG 中也將析出CHDM。因此，CHDM 在EG 中的溶解度研究對(duì)PETG 共聚酯的生產(chǎn)至關(guān)重要。

1 CHEMCAD 軟件模擬2 種醇的溶解情況

CHEMCAD 系列軟件是由美國Chemstations公司開發(fā)的大型化工流程模擬軟件，它擁有強(qiáng)大的物性和熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫，并能預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的可能性。利用這款軟件，我們分別將摩爾配比為nEG∶nCHDM=90∶10，80∶20，70∶30，60∶40，55∶45，50∶50，45∶55，40∶60，35∶65，30∶70，20∶80，10∶90 輸入軟件中，給定溫度18℃和22℃，通過軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果匯總見表1、表2。

從表1、表2 可以看出，利用CHEMCAD 軟件計(jì)算18℃時(shí)， nCHDM≥50 時(shí)，EG 中有CHDM 析出；22℃時(shí)nCHDM≥55 時(shí)，EG 中有CHDM 析出。

2 實(shí)驗(yàn)觀察2 種醇的溶解情況

為了考核模擬計(jì)算結(jié)果，我們配制2 批樣品，按不同的配比配制CHDM/EG 溶液，配比分別為nEG：nCHDM=90∶10，80∶20，70∶30，60∶40，55∶45，50∶50，45∶55，40∶60，35∶65，30∶70，20∶80，10∶90。配制方法：先將CHDM 固體按所需質(zhì)量取出，倒入對(duì)應(yīng)量的EG 里，將二者的混合物加熱至互溶，自然冷卻至室溫（18℃和22℃），靜置24h，觀察現(xiàn)象，結(jié)果見表3、表4。

表1 利用CHEMCAD 軟件計(jì)算18℃時(shí)不同配比混醇溶液的溶解情況

表2 利用CHEMCAD 軟件計(jì)算22℃時(shí)不同配比混醇溶液的溶解情況

表3 18℃不同配比溶液混合現(xiàn)象

表4 22℃不同配比溶液混合現(xiàn)象

從表3、表4 可以看出，實(shí)驗(yàn)配制的溶液在18℃，nCHDM≥50 時(shí)，EG 中有CHDM 析出；22℃，nCHDM≥55 時(shí)，EG 中 有CHDM 析 出。此 結(jié) 果 與CHEMCAD 軟件模擬計(jì)算的結(jié)果相吻合。

3 分析測(cè)試

將實(shí)驗(yàn)所配制的有晶體析出的溶液上清液取出2 份，配比分別為nEG∶nCHDM=50∶50（18 ℃），nEG∶nCHDM=55∶45（22℃），分別用氣質(zhì)聯(lián)用儀分析測(cè)試和CHEMCAD 軟件計(jì)算，測(cè)試與計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表5。從對(duì)比結(jié)果可以看出，分析測(cè)試的結(jié)果與CHEMCAD 軟件計(jì)算結(jié)果相吻合。

表5 氣質(zhì)聯(lián)用分析測(cè)試結(jié)果

4 繪制CHDM/EG 溶解度曲線

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果可以看出，CHEMCAD軟件模擬計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際結(jié)果相差無幾，我們將溫度與溶解度數(shù)據(jù)制得曲線，用于工作中參考。

圖1 CHDM/EG 溶解度曲線

5 結(jié)語

CHEMCAD 系列軟件擁有全面的物性和熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫，在實(shí)驗(yàn)?zāi)M上有一定的準(zhǔn)確性，可以為我們的研究工作提供一定的依據(jù)。

[1] 林莉.1,4-環(huán)己烷二甲醇[J].精細(xì)與專用化學(xué)品，1999(12)：17-18.

[2] 鹿學(xué)鳳，王春娟. 1,4-環(huán)己烷二甲醇在聚酯合成中的應(yīng)用[J].四川化工，2005(2)：31-33.