氮气循环活气法蒸馏松脂过程设计

本文采用氮气循环活气法进行年产2万t松香蒸馏过程设计,其中包含物料衡算、热量衡算、氮气活气量和设备计算。结果表明,松脂蒸馏工序的松脂物料总流量为4323.2kg·h~(-1),氮气活气量为841.3kg·h~(-1),氮气采用锅炉烟道气进行预热为250℃,预热器的换热面积为40.67m~2;供热总热量为1799507k J·h~(-1),木柴量为131.1kg·h~(-1)。应用氮气循环活气法蒸馏松脂比过热水蒸气活气法节能96%,而且减省了油水分离器、盐滤器,也不需要建造大型过热水蒸气锅炉。氮气循环活气法蒸馏松脂所得的产品不含水分,松香无结晶现象,松节油透明无浑浊,同时克服了过热水蒸气活气法排放含松节油废水、废气和工业废盐的缺点,是一种清洁的生产方法。     

水蒸汽法与CO2循环活气法蒸馏松脂的比较

从能量消耗、过程装备、产品质量以及排放三废方面,进行水蒸汽法与CO2循环活气法蒸馏松脂的比较,结果表明CO2循环活气法比水蒸汽法节省能量。CO2循环活气法蒸馏松脂不需要油水分离器、盐滤器,又因为不需要带走活气的冷凝热,冷凝冷却器的换热面积也减少,也不需要建造大型过热水蒸汽锅炉;CO2循环活气法蒸馏松脂所得的产品不含水份,松香无结晶现象,松节油透明无混浊;而且该法蒸馏松脂无三废产生,是一种清洁的生产方法。     

松脂催化加氢制备氢化松香及高顺反比蒎烷

在FYX - 2G型高压搅拌釜中 ,以松脂为原料进行加氢反应的研究 ,测定在不同搅拌器形式、不同搅拌转速下高压釜的持气量和反应效果 ,认识到松脂催化加氢是外扩散控制的反应 ,当搅拌转速达 6 0 0r/min时 ,基本上能消除外扩散的影响。考察了Raney镍和Pd/C催化剂在反应温度 80～ 2 0 0℃、压力 4 0～ 10 0MPa的条件下对松脂加氢转化率和选择性的影响 ,结果表明Raney镍更适宜于松脂催化加氢 ,其转化率随温度、压力增加而提高 ,但蒎烯加氢的选择性变化则反之。采用温度 80～ 170℃、压力 4 0～ 8 0MPa的操作序列 ,克服了蒎烯加氢转化率与选择性互逆的缺点 ,缩短了反应时间 ,制得的氢化松香产品优于GB/T14 0 2 0— 92特级指标 ,蒎烷顺反比达 17 8∶1。     

溶剂法氢化松香生产过程中溶剂变化的原因分析

溶剂法氢化松香生产过程中,循环使用的溶剂总量变化不大,但其轻组分因更容易挥发而在生产过程的各个环节流失,含量会逐渐降低;而在加氢反应的温度和氢化松香的蒸馏条件下,松香中的部分重油和少量松香脱羧产物被分离出来进入溶剂,造成重组分含量逐渐增加。溶剂的变化是影响氢化松香质量的一个因素。     

溶剂法氢化松香生产过程中溶剂变化的原因分析

溶剂法氢化松香生产过程中，循环使用的溶剂总量变化不大，但其轻组分因更容易挥发而在生产过程的各个环节流失，含量会逐渐降低；而在加氢反应的温度和氢化松香的蒸馏条件下，松香中的部分重油和少量松香脱羧产物被分离出来进入溶剂，造成重组分含量逐渐增加。溶剂的变化是影响氢化松香质量的一个因素。     

GC-MS法分析松节油及其氢化产物的化学成分

采用 DB- 5毛细管柱和 GC- MS- DS技术对松节油及其氢化产物的化学成分进行全分析。从原料松节油中分离出 36个组分 ,鉴定了其中的 32个组分 ,主要成分为 α-蒎烯、β-蒎烯、烯、长叶烯、对 -伞花烃、莰烯、α-香叶烯及石竹烯等。从相应的氢化松节油中分离出 32个组分 ,鉴定了其中的 2 4个组分 ,主要成分为顺 -蒎烷、反 -蒎烷、长叶烯、对 -烷、2 ,6 -二甲基辛烷及对 -伞花烃等。还对松节油各组分的加氢反应作了归类。     

氢化松香生产中影响产品颜色的因素探讨

通过对工业生产中大量的实际生产数据进行分析,总结出生产过程中控制产品色浅的合适条件为:选用特级松香原料,原料松香熔融时间5h,熔融温度130~150℃,生产中松香流量控制在400L/h左右,反应温度控制在240~250℃之间。另外还应尽量减少反应系统中的CO、CO2、SO2、重金属离子的含量,避免有色油类和空气进入反应系统,最后对产品进行水蒸气蒸馏,能得到颜色较浅的氢化松香产品。     

氢化松香生产中影响产品颜色的因素探讨

通过对工业生产中大量的实际生产数据进行分析，总结出生产过程中控制产品色浅的合适条件为：选用特级松香原料，原料松香熔融时间5h，熔融温度130-150℃，生产中松香流量控制在400L／h左右，反应温度控制在240-250℃之间。另外还应尽量减少反应系统中的CO、CO2、SO2、重金属离子的含量，避免有色油类和空气进入反应系统，最后对产品进行水蒸气蒸馏，能得到颜色较浅的氢化松香产品。     

α-蒎烯固定床加氢制顺式蒎烷

以骨架镍为催化剂,研究了α-蒎烯固定床连续加氢制顺式蒎烷工艺。考察了H_2压力、反应温度、物料空速及H2用量等条件对反应的影响,优化了工艺条件。结果表明,在H_2压力为2 MPa、反应温度为120℃、液时空速为0.75 h~(-1)、氢气与α-蒎烯摩尔比为20时,α-蒎烯的转化率达99.3%,顺式蒎烷的选择性为92.6%。连续运行结果表明该工艺具有较好的稳定性。     

活性炭负载[Rh(COD)Cl]2催化剂的制备及其催化性能

以氧化活性炭(OAC)为载体、自制[Rh(COD)Cl]_2为活性组分,制备了负载型催化剂[Rh(COD)Cl]_2/OAC(COD为1,5-环辛二烯),用XPS、N2吸-脱附、FTIR等对其结构进行了表征与分析,以β-蒎烯加氢反应为探针反应,考察了载体种类、氧化剂HNO3浓度、[Rh(COD)Cl]_2与OAC质量比对负载型催化剂[Rh(COD)Cl]_2/OAC性能的影响,在此基础上优化了β-蒎烯加氢工艺条件,并测定了催化剂([Rh(COD)Cl]_2/OAC)的重复使用性。结果表明,催化剂的最佳制备条件为:氧化活性炭为较佳载体,HNO3浓度为7.23mol/L,[Rh(COD)Cl]_2与OAC质量比为1∶8.3,此时β-蒎烯转化率均值为99.94%;顺式蒎烷选择性(以只生成蒎烷计,下同)均值为88.64%;顺式蒎烷收率均值为88.59%;β-蒎烯加氢工艺的最佳条件为:反应温度50℃,反应压力3.5 MPa,催化剂用量为β-蒎烯质量的3.5%,反应时间4.0 h,此条件下β-蒎烯转化率均值为99.88%;顺式蒎烷选择性均值为89.00%;顺式蒎烷收率均值为88.90%,[Rh(COD)Cl]_2/OAC催化剂在β-蒎烯加氢反应中表现出较佳的催化活性。催化剂重复使用4次后,β-蒎烯转化率仍可达89.64%,活性组分Rh的流失是造成催化剂失活的主要原因。     

氢气在松脂和松香中的高压平衡溶解度

采用FYX-2G型高压搅拌釜,在温度353~573K、压力2.0~10.0MPa、搅拌转速600rmin-1的实验条件下,根据气体等容吸收降压原理,测定了氢气在松脂和松香中的平衡溶解度。结果表明其溶解度随温度和压力的升高而增加,溶解度—压力曲线为通过原点的直线,符合Henry定律。在相同温度、压力下,氢气在松脂中的溶解度大于松香。 根据 Vuuren提出的溶解度系数计算式,回归出溶解度系数与温度之间的关联式及溶解热:0.04459exp(496.8/)ST=-松脂, 4.1304HD=松脂soln, mkJmol-1;0.1885exp(1360.8/)ST=-松香, 11.314HD=松香soln, mkJmol-1,为松脂、松香催化加氢反 应机理研究和化学动力学模型的建立提供了基础数据。     

[Rh(COD)Cl]_2催化剂的制备及催化α-蒎烯不对称加氢反应

以RhCl_3·3H_2O和1,5-环辛二烯为原料制备了[Rh(COD)Cl]_2催化剂,并利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征。以α-蒎烯加氢为探针反应,考察了COD/Rh摩尔比、回流温度及回流时间对催化剂催化性能的影响,并通过正交试验确定了催化剂适宜的制备条件:COD/Rh摩尔比(1,5-环辛二烯与三水合氯化铑摩尔比)3.5:1,回流温度75℃,回流时间3.5h。将该条件下制备的[Rh(COD)Cl]_2催化剂用于α-蒎烯加氢反应,α-蒎烯转化率达97.3%以上,顺式蒎烷对映选择性高于97.5%,顺式蒎烷收率达95.0%以上。与文献报道的其他工艺相比,该工艺特点是加氢条件比较温和,选择性高,催化效率高,能耗低。     

α-蒎烯环氧化制备2,3-环氧蒎烷的研究

α-龙脑烯醛是合成檀香型香料的重要中间体 ,可以通过 α-蒎烯经环氧化和异构化得到。以α-蒎烯作起始原料 ,经过 α-蒎烯的环氧化生成 2 ,3-环氧蒎烷 ,再进行 2 ,3-环氧蒎烷的异构化得到α-龙脑烯醛。α-蒎烯是松节油的主要成分 ,因此研究由α-蒎烯制备α-龙脑烯醛是很有意义的。1　 2 ,3-环氧蒎烷的制备1 .1　α-蒎烯的分离和提纯将松节油在常压下用简单蒸馏装置蒸馏 ,收集 1 5 4～ 1 5 8℃馏分 ,气相色谱分析 ,α-蒎烯含量为 90 %。将粗蒸α-蒎烯经分馏柱进行精馏 ,控制回流比为 4∶ 1 ,收集 1 5 6℃馏分 ,经气相色谱分析 ,α-蒎烯含量高…     

不同方法提取山稔子挥发油的比较研究

采用水蒸气蒸馏法与回流提取法萃取山稔子挥发油,用气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法进行了化学组分的测定和分析比较。从水蒸气蒸馏法所得挥发油鉴定出了35种化合物,相对含量较高的为α-蒎烯(52.17%)、石竹素(7.55%)、反式石竹烯(4.28%)、马鞭烯醇(4.08%)、广藿香烷(3.26%)等。回流提取法所得挥发油鉴定出了38种化合物,主要为4-羟基茉莉酮(15.33%)、棕榈酸(13.41%)、α-蒎烯(11.58%)、石竹素(10.26%)、愈创蓝油烃(7.25%)等。二者的化学成分中既有共同组分,也存在一定的差异性。水蒸气蒸馏法所得挥发油颜色呈黄色,平均出油率为0.55%,回流提取法所得挥发油颜色呈棕黄色,平均出油率为2.47%,回流提取法的提取率高于水蒸气蒸馏法。     

Pd/C上松香催化歧化反应集总动力学

以松香为原料、改性Pd/C为催化剂、200#油为溶剂及N2为保护气,进行松香催化歧化反应集总动力学的研究。在消除内外扩散影响的条件下,在线跟踪48315～53315 K的反应产物并用毛细管柱气相色谱法测定反应体系组成随时间的变化关系。根据松香歧化反应机理和特点,借鉴集总思想和方法,按结构族组成和动力学相近原则划分该复杂反应体系的集总组分,构建了Pd/C上松香歧化集总反应网络,建立了枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸、氢化枞酸型树脂酸、氢化海松酸型树脂酸和脱氢枞酸五集总动力学模型;采用Levenberg-Marquart法,以Matlab编程和SPSS数理统计软件估算了模型参数,得到枞酸型树脂酸脱氢、加氢,海松酸型树脂酸加氢反应过程的活化能分别为11139 kJ·mol-1、10876 kJ·mol-1、9735 kJ·mol-1,结果表明,所建动力学模型与实验数据吻合良好,并能预测反应在54315 K的集总组分浓度分布。     

三维介孔Ni-B/KIT-6催化剂催化α-蒎烯加氢反应研究

利用浸渍还原法首次合成绿色环保的Ni-B/KIT-6催化剂,并将其用于α-蒎烯加氢反应。结果表明,与其他催化剂相比,镍系催化剂具有成本低、绿色环保的优点,在较为经济的工艺条件下,能使α-蒎烯加氢达到极高的催化活性;顺式蒎烷在催化剂循环8次后选择性依旧保持在97%以上,高于国内外现有研究水平。最后对催化剂结构进行探讨并分析其失活的原因。     

(S)-1-氯-3-甲基丁基硼酸-( )-蒎烷二醇酯的合成

考察了医药中间体(S)-1-氯-3-甲基丁基硼酸-(+)-蒎烷二醇酯的合成,由异丁基硼酸经酯化,同系化反应制得,总收率87.6%。用单因素法优化了工艺条件,酯化反应:正己烷中回流反应5 h,2-甲基丙基硼酸-(+)-蒎烷二醇酯收率为98.5%;同系化反应:n〔2-甲基丙基硼酸-(+)-蒎烷二醇酯〕∶n(LDA)∶n(ZnCl2)=1∶2∶1.7,-78℃反应4 h,(S)-1-氯-3-甲基丁基硼酸-(+)-蒎烷二醇酯收率89.0%。中间体和目标产物用GC/MS、1 HNMR等方法分析,确认了其结构。     

氢气在松节油中高压平衡溶解度和体积传质系数

引　言松节油的主要组分是α 和 β 蒎烯 ,含量约91%左右[1] .蒎烯在温度 35 3～ 4 33K、压力 2 0～7 0MPa下 ,经催化加氢制得蒎烷 .蒎烷是一种具有温和松针样气息的透明状液体 ,有重要的工业用途[2 ] .蒎烷经氧化、还原及裂解等反应可制备芳樟醇 ,芳樟醇是重要的香料 ,同时也     

超临界CO2技术分离提纯青蒿挥发油及成分分析

用超临界CO2流体萃取技术(SFE)制得青蒿油浸膏,然后用分子蒸馏技术(MD)进行精制。超临界CO2流体萃取青蒿精油最佳工艺条件为:萃取压力25 MPa,温度50℃,CO2流量25 kg/h,萃取时间3 h;分子蒸馏温度为80~120℃,所得青蒿油呈淡黄色,得率由传统水蒸气蒸馏法的0.13%提高到0.47%;所得精油经GC-MS分析,检测出60种成分,主体呈香成分为柠檬烯、(1S)-α-蒎烯、β-蒎烯、β-金合欢烯、α-石竹烯、γ-榄香烯等烯类,精油质量标准达到FCC(2006)。     

响应面法优化Ni-P/APO-11非晶态催化剂催化松节油加氢反应

以二异丙胺、氢氧化铝为原料,采用水热合成法制得APO-11磷酸铝分子筛。采用化学还原法制备非晶态Ni-P/APO-11催化剂用于α-蒎烯加氢反应,考察了α-蒎烯加氢反应条件,通过响应面法实现进一步优化,而后采用XRD、BET、SEM、XPS、ICP等对该催化剂进行了表征。结果显示,在反应温度124.8℃,反应压力4.9 MPa,催化剂用量6.3%,反应时间90 min时,α-蒎烯转化率为99.45%,顺式蒎烷选择性97.35%。为进一步拓宽该催化剂使用范围及提高松节油体系的深加工利用水平,将该催化剂用于松节油其他组分的加氢反应中,展现出良好的催化活性,原料转化率均可达到99%以上,选择性65%以上。