活性白土催化松香脱氢裂化反应研究.pdf

化学世界
2010年
活性白土催化松香脱氢裂化反应研究
允玲',陈小鹏?,王琳琳”,周龙區2,张雪?1,杰珍2
(1.广西化工研究院,广西南宁5300012.广西大学化学化工学院,广西南宁530004)
摘要:以松香为原料、活性白土为催化剂,考察了反应温度、催化剂用量、溶剂200油用量、搅拌
速度、反应时间对松香催化脱氢裂化反应的形响。结呆表明,松香脱氯裂化最佳反应条件为;反应
温度533K,催化剂用量0.50%,200#油含量45%,搅拌速度400r/min,反应时间2.5h。反应
物中脱氨酸含量为96.11%,收率为36.89%。
关键词:松香;活性白土;脱氩;裂化
中分类号:TQ351
文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2010)08-0452-04
Study on Catalytic Dehydrogenation and Cracking
of Rosin over Activated Clay
MU Yun-ling, CHEN Xiao-peng, WANG Lin-lin, ZHOU Long-chang'
ZHANG Xue-wang , LIANG Jie-zhen'
1. Guang i Research Instite of Chemical Industry, Guang ri Nanming 530001, China
2. College of Chemistry and Cemical Engineering, Guang Uniersity Gwangi Anning 530004, China)
Abstract: The catalytic dehydrogenation and cracking of rosin over activated clay were studied. Factors
affecting the reactions including reaction temperature, amount of catalyst, solvent consumption of 200*
oil, stirring rate and reaction time were investigated. The optimal conditions are as follows: reaction
temperature 533 K, catalyst used 0.50%, 200*oil used 45%, stirring speed 400 r/min, and reaction tim
2. 5 h. Under their conditions the yield and content of the product are 36.89% and 96. 11%, respectively.
Key words: rosing actived clay; dehydrogenation; cracking
松香是一种可再生天然树脂,其主要成分是枞子间力和物理性质,难以分离出高纳度的脱氢枞酸。
酸型和海松酸型树脂酸,简称“枞酸。松香改性祝远姣等[利用超声波强化胺化反应-结晶耦合从
产品歧化松香的主要化学成分是脱氢枞酸,含量
歧化松香中单离脱氢枞酸,制得的脱氢枞酸产品纯
般为50%~60%]。脱氢枞酸也称去氢枞酸或脱度为99.28%,收率为48.59%,但工艺繁琐,步骤
氢松香酸,具有性质稳定、抗氧化能力强、比旋光度多,成本高。因此,为提高脱氢枞酸单离的收率,本
较大等特性,是一种生物活性物质,在医药3的、农文提出了活性白土上松香催化脱氢裂化制备高含量
药?、表面活性剂?及其他精细化学品制备方面脱氢枞酸的方法,并采用单因素实验法考察反应温
有广泛用途。歧化松香含有脱氢机酸、二氢枞酸和度、反应时间、催化剂用量、200溶剂用量及搅拌速
四氢枞酸等化学成分都是二环菲骨架的一元羧酸,度五因素对产物中脱氢枞酸得率的影响。
各组分的化学结构很相似,导致它们具有相近的分1实验部分
稿日期:2009-10-13;修国日:201006-28
项目:国家自然科学基金项目(30560119);广西科学基金项目《桂科基0778006-17资助
作者介:移允玲(1983~),女,動理工程师。E-mail:ocean-12@163.com
第8期
化学世界
1.1主要原料、试剂及仪器
X
V×c×56.11
原料:松香(广西高峰林场松脂厂提供,特级):
活性白土(自制);
式中;V一滴定消耗的KOH标准溶液的体积,mnL
试剂:盐酸(天津福晨化学试剂厂,分析纯)
KOH标准溶液的浓度,mol/
200“溶剂油(茂名石油化工厂,エ业品);
一称取样品的质量,g
仪器:1102型气相色谱仪(上海分析仪器厂,氢
56,11-1moI/LKOH标准溶液的1mL的相
火焰离子检测器、BP×5化学结合相熔凝硅石英毛当量,mg
细管柱);CDP-4S色谱数据处理机(上海伍丰科学
产品中脱氢枞酸质量的测定
仪器有限公司);CQF-2型反应釜(大连精艺反应
M-5606×300×B
有限公司)
1.2实验方法
式中:M一每克产品脱氢枞酸的质量,mg;
A一催化反应产物的酸值, mgk@fi,/ig
1.2.1.活性白土的制备
B-一脱氢枞酸的百分含量,wt%。
称取一定量过筛后的膨润土、一定浓度的盐酸
2结果与讨论
和水分别放入装有温度计、冷凝管及温度计的三口
2.1反应温度对催化反应的影响
烧瓶中,置人恒温水浴槽中,在设定温度下反应四个
不同反应温度下,以1%的活性白土为催化剂
小时,然后取出烧瓶冷却至室温,将料液倒入大烧杯
5%的200举油为溶剂、600r/min的转速下反应3h
中,并加入蒸馏水搅拌均匀,真空抽滤,洗涤直至滤
的结果如图1所示。
液用AgNO检测无CI-存在,将滤饼放入烘箱中,
100
在一定温度下烘干一段时间,取出研磨、过筛,即得
活性白土。
7?~机的纯度
1.2.2活性白土上松香催化反应
脱氢訳酸的产率
按比例称取松香、200“油、活性白土催化剂投
9:0000000
人高压反应瓮中,上盖密闭。对反应瓮抽真空8~
10min,由三通阀切换真空系统,釜内通人氮气0.2
440460480500520540560
度/K
MPa保压检5min,无异常情况再用氮气0.2
MPa/次置换3次。然后启动反应釜搅拌器和加热
图1不同反应温度对产物及脱氢枞酸的影响
系统,开始时搅拌转速为100r/min,当釜内温度升
由图1可知,产物中脱氢枞酸的含量随温度的
至设定反应温度时,调节搅拌转速,并通人0.2MPa升高先缓慢增大,到493K时急剧上升,在533K达
氮气加以保护,反应一段时间后降温出料,对料液减?到96.11%,之后基本保持不变,说明此时温度对产
压蒸馏得到最终产品
品中脱氢枞酸的含量影响已不大,在533K时脱氢
1.3气相色谱分析
枞酸得率最高。反应温度在453K~533K之间时,
色谱条件:柱前压48kPa;载气为Nz;,流量为脱氢枞酸得率呈递增趋势,积酸生成脱氢枞酸的机
40mL/min;空气流量300mL/min;氢气流量为30率增大。温度超