Разработка технологии получения ментадиенов и n-цимола из скипидара

• Автор: Локтионова, Ирина Валентиновна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 113 с. : ил.

1 Аналитический обзор
1.1 Скипидар: его состав, свойства, применение
1.2 Изомеризация монотерпеновых углеводородов
1.3 Диспропорционирование терпенов
2 Методы проведения эксперимента
2.1 Объекты и методы исследования
2.2 Методика проведения изомеризации скипидарных продуктов в 40 присутствии кислотных катализаторов и ректификации изомеризата
2.3 Методика проведения диспропорционирования дипентена и изомеризованных скипидарных продуктов в присутствии йода
2.4 Оптимизация процесса изомеризации
2.5 Статистическая обработка результатов эксперимента
3 Экспериментальная часть
3.1 Кислотно-катализируемая изомеризация а-пинена
3.1.1 Влияние технологических факторов на процесс изомеризации а-пинена
3.1.2. Схема превращения а-пинена в присутствии хлорной кислоты
3.1.3 Оптимизация процесса изомеризации а-пинена
3.2 Получение ментадиенов и я-цимола изомеризацией скипидара
3.3 Диспропорционирование ментадиенов
3.3.1 Диспропорционирование дипентена
3.3.2 Получение я-цимола дисггропорционированием ментадиенов
4 Технологическая схема производства

4.1 Технологическая схема получения ментадиенов
4.2 Технологическая схема получения н-цимола
5 Технико-экономические показатели производства ментадиенов и п-цимола и их эффективность
5.1 Ожидаемые показатели производства ментадиенов и я-цимола
5.2 Ожидаемая экономическая эффективность производства
Выводы
Список использованных источников

Российская Федерация является крупнейшей в мире лесной державой, где произрастает около половины мировых запасов хвойных деревьев. Все они продуцируют смолистые вещества, одним из важнейших компонентов которых является скипидар, представляющий собой смесь монотерпеновых углеводородов с незначительным содержанием кислородсодержащих монотерпеноидов.
Лес, как известно, является растительным возобновляемым сырьем, поэтому скипидар, в отличие от нефтехимического и минерального сырья, практически неисчерпаем. Однако в настоящее время скипидар не находит квалифицированного применения и используется в основном в качестве растворителя. Вследствие этого развитие современной лесохимической промышленности неразрывно связано с разработкой новых, высокоэффективных способов его переработки с целью получения высококачественных материалов для народного хозяйства страны. Квалифицированная переработка скипидара в ценные вторичные продукты с заданными физико-химическими и потребительскими свойствами является актуальным и экономически целесообразным направлением развития лесохимической промышленности.
Известно, что в присутствии кислотных катализаторов а-пинен и другие монотерпеновые углеводороды, входящие в состав скипидара, претерпевают существенные изомеризационные превращения. Причем состав продуктов, как показывают многочисленные исследования, коренным образом зависит от условий ведения процесса изомеризации [1]. Поэтому варьируя основные технологические параметры изомеризации а-пинена или скипидара можно осуществлять процесс в направлении получения того или иного целевого продукта.
Одним из продуктов изомеризации скипидара являются ментадиены, которые в отличие от скипидара имеют лучшую растворяющую способность, легко окисляются кислородом воздуха с образованием практически бесцветных

по сравнению с 60 %-м раствором НСЮ4 содержание ментадиенов составляет 65.7 % от массы изомеризата, а при отношении 8.5 объемов а-пинена к 1 объему раствора кислоты содержание ментадиенов составляет 71.4 масс. %.
На содержание и-цимола в изомеризате, полученном при той же температуре, соотношение а-пинена и водного раствора НС104 в изученном интервале, как показывают данные таблицы 3.3 и рисунка 3.2, оказывает не столь заметное влияние. Массовая доля п-цимола возрастает незначительно - с 20.3 до 21.7 %.
Температура процесса
Различное влияние на содержание ментадиенов и и-цимола в изомеризате оказывает также и температура процесса. Это показывают результаты, полученные при изомеризации а-пинена в течение 3 ч в присутствии 60 %-го раствора хлорной кислоты при модуле 8.5:1, приведенные на рисунке 3.3.
80 71,9 71,4

1 20

50 _ 70
Температура
□ Ментадиены □ п-Цимол
Рисунок 3.3 - Влияние температуры процесса на содержание ментадиенов и п-цимола в изомеризате (60 %-йраствор НСЮ4, модуль 8.5:1, 3 ч, 0.3 об. % катамина)
Из данных рисунка 3.3 видно, что на содержание ментадиенов в смеси повышение температуры с 50 0 до 70 °С не оказывает существенного влияния, а дальнейший рост температуры до 90°С приводит к снижению массовой доли ментадиенов с 71.4 % до 67.5 %.