乙二醇和1,2-丁二醇都是十分重要的有机化工原料,以煤炭资源作为原料制取乙二醇的过程中,会形成1,2-丁二醇等副反应产物;以生物质为原料生产乙二醇,经初步分离后,得到乙二醇、丙二醇和系列丁二醇的混合物。这些副反应产物的沸点较高且十分接近,使用常规方法很难实现分离。乙二醇和1,2-丁二醇体系的分离是多元醇分离过程中最常见也最棘手的问题,要得到高纯度的乙二醇,需要开发可行的分离技术,而乙二醇-1,2-丁二醇混合物的汽液相平衡数据是开发该分离技术的基础。为了定量化分析所研究的物系,研究过程采用FL9790气相色谱仪作为主要分析设备,选定FID检测方法,研究确定了仪器分析调节参数,并根据标样的检测在工作站上确定了研究物系各组分的检量关系。汽液相平衡数据测定选用KM-VL-1汽液平衡釜作为主要设备,并根据测量需要,选择确定了匹配的真空控制系统和冷却循环系统,以此为基础测定了100.4 kPa、30.4 kPa下乙二醇-1,2-丁二醇物系和30.4 kPa下乙二醇-正辛醇物系的汽液相平衡数据。为了快速拟合获得的相平衡数据,研究了Aspen Plus软件的模型拟合功能,实现了以物系相平衡实验数据为基础数据,建立和优化乙二醇-1,2-丁二醇混合物系的分离工艺。通过引用积分检验法来测试这三组数据热力学一致性,检验结果均低于10%,通过热力学一致性检验。选用Aspen Plus软件中NRTL模型,对实验测得的汽液相平衡数据进行拟合,获得模型参数。并用获得的模型分别计算了乙二醇-1,2-丁二醇体系在100.3 kPa下汽液相平衡数据(液相乙二醇实验值和计算值平均偏差和最大相对偏差分别为0.0041%,0.0135%),乙二醇-1,2-丁二醇体系在30.4 kPa下的汽液相平衡数据(液相乙二醇实验值和计算值平均相对偏差与最大相对偏差分别为0.0162%和0.0650%),30.4 kPa下乙二醇-正辛醇的汽液相平衡数据(液相乙二醇实验值和计算值平均偏差和最大相对偏差分别为0.0093%和0.0239%),拟合结果理想。运用Aspen Plus软件对乙二醇-1,2-丁二醇混合物进行了变压精馏模拟和优化,确定了常压塔和减压塔进行组分间交替分离的工艺流程。其中常压塔工艺模拟的最优参数为:操作压力为100.4 kPa,理论板数为50,进料位置在第28-34范围内,回流比为6.5;减压塔工艺模拟的最优参数:操作压力为30.4 kPa,理论板数为55,进料位置在第20-34之间,回流比为3。在此工艺参数的条件下,混合物通过常压塔精馏的分离后,塔釜产品乙二醇的质量纯度可以达到99 wt%;进一步通过减压塔精馏分离后,塔釜产品1,2-丁二醇的质量纯度可以达到98 wt%以上,满足工业要求。运用Aspen Plus软件对乙二醇-1,2-丁二醇混合物进行了共沸精馏模拟和优化,分离中采用正辛醇为共沸剂,建立了共沸精馏工艺。模拟优化后的工艺参数为:操作压力为30.4 kPa,理论塔板数为17,进料位置为第8块理论板上,回流比为0.9。在该工艺参数的条件下,通过共沸精馏塔精馏分离,塔顶的物流中1,2-丁二醇的质量分数低于2 wt%,塔釜产品中乙二醇的含量低于0.1 wt%。本研究成果为乙二醇-1,2-丁二醇混合物系分离技术的实施提供两种解决方案。