大庆油田作为中国最大的陆上油田，每年天然气产量高达33亿立方米，伴随天然气产出的轻烃产量为104万吨。本项研究针对大庆油田化工有限公司20吨/年轻烃装置处理后，下游5万吨/年戊烷精分装置生产的3000吨环戊烷产品的精制而展开。环戊烷作为重要的基本化工原料，因为其臭氧损耗潜能和地球暖化潜能均为零，可用于替代氯氟烃CFCS，广泛应用于生产无氟冰箱、冰柜行业以及冷库、管线保温等领域。但由于大庆油田化工有限公司的环戊烷产品组分中含有3.33%的2，2-二甲基丁烷，产品纯度仅能达到96%，低于行业标准98.5%，长期影响企业经济效益。为解决环戊烷纯度问题，提升产品质量和等级，化工有限公司与北京化工学院联合开展此项研究。环戊烷/2,2-二甲基丁烷体系不仅是近沸体系，而且也是共沸体系。工业上，常用分离方法为萃取蒸馏，恒沸蒸馏和萃取。萃取传统上一般采用单一溶剂作为萃取剂，近年来一些学者开始研究采用混合溶剂作为萃取剂，美国Lee和Brown开发了应用混合溶剂的萃取精馏法，国内也有一些学者进行了相关研究。但到目前为止，国际、国内都很少有关于环戊烷/2,2-二甲基丁烷体系的萃取剂筛选的研究和详细技术数据报道，并且缺乏系统的、可行的该体系的汽-液相平衡数据。本研究中，我们首先参照四氢呋喃/乙醇共沸体、甲醇/丙酮共沸体系等相似体系萃取精馏的溶剂筛选方法，进而利用现有的热力学模型预测其相对挥发度，找出选择性高的萃取剂。最后我们综合考虑溶剂的选择性、溶解度、沸点、腐蚀性及与体系的相容性和分离工艺的能耗、价格、原料来源等因素，确定出适宜的萃取剂。本课题研究了化工有限公司戊烷装置中的戊烷原料，并对与环戊烷、2,2-二甲基丁烷沸点相近的烃类组分进行全面的分析，选取了12种常用溶剂，探讨了其它组分与当前组分形成共沸或近沸的可能。通过初步筛选萃取溶剂、体系分离的实验和计算机模拟实验等手段，最终确定DMF（二甲基甲酰胺）溶剂萃取性能最为优异。依据前期的实验，后续开展了环戊烷提纯的工艺研究及开发的工作，并设计了环戊烷提纯的工艺流程，进行了3000吨/年装置的初步设计，确定萃取蒸馏分离工艺路径，从而使大庆油田化工有限公司环戊烷产品含量达到99.2%，高于行业标准98.5%的要求。