Application of Imidazolines Based on Tall Oil Fatty Acids and Their Quaternary Salts for the Separation of the Binary Non-Aqueous Azeotrope Systems

Abstract

Методом экстрактивной (в том числе солевой) ректификации с использованием имидазолинов и четвертичных солей на их основе разделены на компоненты неводные двойные азеотропные системы. В качестве разделяющих агентов выбраны: промышленный продукт 1-гидроксиэтил-2-алкенил-2-имидазолин на основе жирных кислот таллового масла, а также его четвертичные соли - хлорид и тетрафторборат 1-гидроксиэтил-2-алкенил-3-бензил-2-имидазолиния. Для разделения были использованы неводные азеотропные системы: ацетон-метанол, метилацетат-метанол, этилацетат-этанол и хлороформ-метанол. Равновесие жидкость-пар в соответствующих тройных системах исследовано в модифицированном приборе Отмера при 101,3 кПа, состав жидкой и паровой фаз определен газохроматографическим методом анализа. Минимальные концентрации (в мольных долях) имидазолина и имидазолиниевых солей для разрушения азеотропов составили 0,156-0,264. Для корреляции экспериментальных данных о парожидкостном равновесии в системах, содержащих имидазолиниевые соли использована электролитная модель NRTL. Средние абсолютные отклонения расчетных данных от экспериментальных значений мольного содержания растворителей в паровой фазе и температуры в системах составили 0,007-0,008 и 0,25-0,35 К, соответственно. The non-aqueous binary azeotrope systems have been separated into components by the method of extractive rectification (and salt rectification) using imidazolines and their quaternary salts. The following were selected as separating agents: industrial product 1-hydroxyethyl-2-alkenyl-2-imidazoline based on tall oil fatty acids, as well as its quaternary salts - chloride and tetrafluoroborate 1-hydroxyethyl-2-alkenyl-3-benzyl-2-imidazolinium. Non-aqueous azeotrope acetone - methanol, methyl acetate - methanol, ethyl acetate - ethanol, and chloroform - methanol systems were used for separation. The vapor-liquid equilibrium in the corresponding ternary systems was investigated in a modified Othmer still at 101.3 kPa, the composition of the liquid and vapor phases was determined by gas chromatographic analysis. The minimum concentrations (in molar fractions) of imidazoline and imidazolinium salts for the azeotrope breaking were 0.156-0.264. The mean absolute deviations between experimental and calculated data for the solvent mole fraction in the vapor phase and temperature in the imidazolinium salt containing systems were 0,007-0,008 and 0,25-0,35 К respectively.