松節(jié)油固體酸催化異構(gòu)化反應(yīng)的研究.pdf

1、莰烯是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于香料合成、藥物合成等領(lǐng)域；目前莰烯的主要來(lái)源是松節(jié)油的異構(gòu)化，而廣西盛產(chǎn)松節(jié)油。因此，研究松節(jié)油的異構(gòu)化對(duì)綜合利用我國(guó)豐富的松節(jié)油資源很有意義。 以松節(jié)油為原料，研究NH<,4>Y、NaZSM-5型沸石分子篩為催化劑的松節(jié)油異構(gòu)化反應(yīng)。主要研究?jī)?nèi)容及其結(jié)果如下： (1)開展了固體酸種類對(duì)松節(jié)油異構(gòu)化的研究。結(jié)果表明，NH<,4>Y、NaZSM-5型沸石分子篩均能催化松節(jié)油異構(gòu)化。

2、(2)研究了催化劑制備條件與異構(gòu)化反應(yīng)的關(guān)系，考察了NaZSM-5型沸石分子篩的陽(yáng)離子交換和NH<,4>Y、NH<,4>ZSM-5型沸石分子篩的焙燒溫度、焙燒時(shí)間的影響。結(jié)果表明：催化劑最佳的制備條件是NaZSM-5型沸石分子篩經(jīng)0.3 mol/L的NH<,4>Cl溶液陽(yáng)離子交換后，再在400℃下焙燒2h；而NH<,4>Y型沸石分子篩在350℃下焙燒2h。 (3)優(yōu)化了催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等反應(yīng)條件。結(jié)果表明：HY型沸

3、石分子篩催化，當(dāng)其用量為2.5g/100mL原料，反應(yīng)在140℃下維持4h時(shí)，松節(jié)油的異構(gòu)化效果較好，蒎烯轉(zhuǎn)化率達(dá)97.02％，莰烯選擇性為42.88％；而HZSM-5型沸石分子篩催化，當(dāng)其用量為4.5 g/100mL原料，反應(yīng)在140℃下維持4h時(shí)，松節(jié)油的異構(gòu)化效果較好，蒎烯轉(zhuǎn)化率達(dá)86.24％，莰烯選擇性為46.95％。 (4)考察了反應(yīng)體系微量水對(duì)異構(gòu)化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明：反應(yīng)體系中的微量水過(guò)多或者過(guò)少，都會(huì)降低蒎烯轉(zhuǎn)

4、化率，但對(duì)莰烯的選擇性影響不大。 (5)通過(guò)研究α-蒎烯和β-蒎烯含量及萜烯氧化對(duì)異構(gòu)化反應(yīng)的影響，首次闡明了原料中氧化物的存在是阻礙蒎烯異構(gòu)化的關(guān)鍵因素。 (6)探索了NH<,4>Y型沸石分子篩的脫鋁改性和孔道修飾的異構(gòu)化反應(yīng)效應(yīng)。結(jié)果表明：NH<,4>Y型沸石分子篩經(jīng)草酸脫鋁后，蒎烯轉(zhuǎn)化顯著加快，但莰烯的選擇性也顯著下降；而NH<,4>Y型沸石分子篩經(jīng)硝酸鎂、硝酸鋅、硝酸鋁溶液浸漬來(lái)負(fù)載相應(yīng)的氧化物后，蒎烯轉(zhuǎn)化率有所