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松节油催化歧化反应的研究

徐徐

   以松节油为原料进行催化歧化反应的研究,在线跟踪分析松节油催化歧化反应过程中主要化学组成随时间和温度变化的关系,分析歧化反应产物的组成,寻找最佳歧化反应工艺条件,建立松节油催化歧化反应动力学模型。主要研究成果如下: 采用美国Varian CP-3380型气相色谱仪分析松节油歧化产物的组成,色谱条件为BP×5毛细管色谱柱;氮气流速45mL·min~(-1);氢气流速30mL·min~(-1);空气流速300mL·min~(-1);载气柱前压0.07MPa;检测器温度523.15K;汽化室温度523.15K;分流比50:1;进样量0.01μL;灵敏度10;柱温为五阶程序升温 通过均匀设计安排实验,考察搅拌转速、催化剂用量、松节油与硫酸的配比、反应温度、反应时间五个因素对松节油催化歧化反应的影响,获得了Pd/C催化歧化松节油的最佳工艺条件为:催化剂用量为0.2%(以松节油重量计)、松节油和硫酸体积比为1.0、反应温度393.15K、反应时间10h、搅拌转速500r·min~(-1)、N_2保护气,蒎烯平均转化率达98.03%、对伞花烃评产率达61.02%。 以Pd/C和20%H_2SO_4为催化剂,在353.15K-393.15K五个水平下,对松节油催化歧化反应动力学进行研究,根据Arrhenius方程,经线性回归得到双环单萜开环异构反应、双环单萜加氢反应和单环单萜脱氢反应的指前因子k_0以及反应活化能E_a,其值分别为k_(01)=6.49×10~9 h~(-1),k_(03)=3.41×10~8h~(-1),k_(04)=6.35×10~(10) h~(-1);E_(α1)=77.86kJ·mol~(-1),E_(α3)=71.33 kJ·mol~(-1),E_(α4)=80.18kJ·mol~(-1),同时得到它们的反应速率常数分别为k_1=6.49×10~9 exp(-1126.4/T),k_3=3.41×10~8 exp(-1031.9/T),k_4=6.35×10~(10)exp(-1159.9/T)。结果表明,k值随着温度的升高而增大,在所考察温度范围内,单萜烯反应可近似看作一级反应(α_1≈α_3≈α4≈1)。根据建立的动力学方程及关联出的各参数进行模型检验,模型计算值与实验数据吻合良好。……   
[关键词]:松节油;催化歧化;对伞花烃;反应动力学
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西大学2008年