离子液体萃取分离1-辛烯与2-己酮的液液相平衡研究：测量、关联与溶剂效能评估

为解决费托合成油中α-烯烃与含氧有机化合物难分离的问题，研究人员系统研究了1-辛烯+2-己酮+离子液体（[EMIM][Ac]、[BMIM][Ac]、[BMIM][BF4 ]）三元体系的液液相平衡（LLE），测定了298.15-313.15 K下的分配系数（D）和选择性（S），并通过NRTL和UNIQUAC模型关联实验数据。结果表明，离子液体对2-己酮具有优异选择性（S>1），为绿色溶剂设计提供了理论依据。

　　

费托（Fischer-Tropsch, F-T）合成油作为清洁能源的重要产物，其α-烯烃含量超过60 wt%，但含5-15 wt%的含氧有机化合物（如2-己酮）。这些杂质不仅腐蚀设备、毒化催化剂，还影响油品氧化稳定性。传统蒸馏法因形成共沸物而失效，有机溶剂萃取又面临挥发性和毒性问题。离子液体（Ionic Liquids, ILs）因其可设计性、低挥发性等优势成为潜在解决方案。

内蒙古自治区自然科学基金支持的研究团队在《The Journal of Chemical Thermodynamics》发表论文，系统考察了1-辛烯（1-octene）+2-己酮（2-hexanone）+ILs（[EMIM][Ac]、[BMIM][Ac]、[BMIM][BF₄
]）三元体系在298.15-313.15 K下的液液相平衡（Liquid-liquid equilibrium, LLE）。研究采用自设计平衡釜测定相平衡数据，结合Karl Fischer滴定法检测ILs含水量，通过NRTL（Non-Random Two Liquid）和UNIQUAC（Universal Quasi-Chemical）模型关联实验数据，计算分配系数（Distribution coefficient, D）和选择性（Selectivity, S）以评估溶剂效能。

实验数据
研究测得1-辛烯与[EMIM][Ac]/[BMIM][Ac]/[BMIM][BF₄
]的二元LLE数据，显示ILs对1-辛烯的溶解度随温度升高而增加。2-己酮在[EMIM][Ac]中的溶解度显著高于1-辛烯（D>1），且[BMIM][BF₄
]对2-己酮的选择性（S=30.69，323.15 K）优于其他ILs。

结论

1. 温度影响：D和S随温度升高呈非线性变化，[BMIM][BF₄
   ]在313.15 K时表现最佳；
2. 结构效应：阴离子为[Ac]^-
   时，[EMIM]⁺
   比[BMIM]⁺
   具有更高选择性（S=7.60 vs 5.82，333.15 K）；
3. 模型拟合：NRTL与UNIQUAC均能较好关联数据，平均相对偏差<3%。

意义
该研究首次揭示[BMIM][BF₄
]在分离C8烯烃-酮体系中的优势，为费托油精炼提供了绿色溶剂选择。通过真空蒸馏实现ILs循环利用的策略，兼具经济性与环保性，对推动α-烯烃纯化工艺革新具有重要价值。Xianming Zhang等作者强调，未来可拓展至其他咪唑类ILs及多元体系研究，以优化工业分离流程。