Оптимизация процесса жидкофазного окисления α-пинена кислородом воздуха в присутствии стеарата кобальта (II)

Оптимизацию процесса жидкофазного окисления α-пинена проводили с использованием плана Бокса. Установлено, что повышение температуры процесса окисления в интервале 55–85 °C приводит к увеличению количества полимеров от 45 до 55 %, а снижение расхода воздуха с 1000 до 600 мл/мин к уменьшению терпеновых кислородсодержащих соединений (вербенол, вербенон, эпоксид α-пинена) на 10 %. Увеличение продолжительности окисления от 5 до 15 ч ведет к уменьшению содержания α-пинена от 70 до 48 %, что говорит о его высокой конверсии. Осуществлена обработка результатов плана эксперимента, рассчитаны и подтверждены на практике найденные оптимальные условия процесса, которые обеспечивают максимальный выход терпеновых кислородсодержащих соединений и высокую конверсию α-пинена при минимальном содержании полимеров в продуктах окисления. Установлено, что при температуре 70–75 °С, расходе воздуха 1000 мл/мин и продолжительности окисления 5 ч количественное содержание основных продуктов составило: терпеновые кислородсодержащие соединения – 27,04 %, мономеры – 69,70 %, полимеры – 30,30 %.

1. Радбиль, А. Б. Направление квалифицированного использования скипидара / А. Б. Радбиль // Химия растительного сырья. – 2005. – № 1. – С. 5–11.

2. Кислицин, А. Н. О химизме жидкофазного окисления α-пинена кислородом воздуха / А. Н. Кислицин, А. Н. Клабукова, А. Н. Трофимов // Химия растительного сырья. – 2004. – № 3. – С. 109–116.

3. Журавлев, И. П. Канифоль и скипидар и продукты их переработки / И. П. Журавлев. – М.: Лесная пром-сть, 1988. – 71 с.

4. Атаманчук, Г. Д. Живица и применение продуктов ее переработки / Г. Д. Атаманчук. – М.: Лесная пром-сть, 1968. – 30 с.

5. Племенков, В. В. Введение в химию природных соединений / В. В. Племенков. – Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2007. – 322 с.

6. Becerra, J. A. Thermodynamic analysis of α-pinene and limonene allylic oxidation over a FePcCl16–NH2–SiO2 catalyst / J. A. Becerra, A. L. Villa // Chem. Eng. Technol. – 2018. – Vol. 41, No 1. – P. 124–133. https://doi.org/10.1002/ceat.201700118

7. Способ получения терпингидрата: пат. 2154049, Российская Федерация, МПК С 07 С 35/08 / А. Б. Радбиль, Б. А. Золин, Б. А. Радбиль, М. В. Куликов, В. Р. Карташов. – Опубл. 10.08.2000.

8. Новые материалы глубокой переработки скипидара / А. Б. Радбиль, И. С. Ильичев, А. А. Шалашова, Л. Л. Семенычева // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. – 2014. – № 2(1).– С. 91–95.

9. Способ получения политерпенов: пат. 2258726, Российская Федерация, МПК С 09 F 1/04, 1/02, С 08 F 2/00, 10/14 / Т. В. Рязанова, Г. В. Тихомирова, С. В. Соболева, Т. В. Климанская, А. Б. Радбиль, С. И. Почекутов, Б. А. Золин, А. В. Власов, И. С. Почекутов, С. М. Репях. – Опубл. 20.08.2005.

10. Получение соснового флотационного масла методом гидратации α-пинена / А. А. Квеско, С. И. Шпак, В. Л. Флейшер, Т. В. Чернышева // Труды БГТУ. – 2016. – №4. – С. 144–148.

11. Квеско, А. А. Жидкофазное окисление α-пинена кислородом воздуха в присутствии стеарата Co (II) и ацетиацетоната Ni (II) / А. А. Квеско // «Технология – 2017»: материалы XX Междунар. научно-технич. конф., Северодонецк, 21–22 апреля 2017г. / Восточноукраинский нац. ун-т им. В. Даля. – Северодонецк, 2017. – C. 25–28.

12. Квеско, А. А. Перспективные направления переработки живичного скипидара в Республике Беларусь / А. А. Квеско, В. Л. Флейшер // 81-я науч.-практ. конф. проф.-преподават. состава, науч. сотруд. и аспир. (с международ. участием), тез. докл., Минск, 1–12 февраля 2017 г. / БГТУ. – Минск, 2017. – С. 13.

13. Григорьев, А. А. Производство флотореагентов // А. А. Григорьев / Катализ и нефтехимия. – 2001. – № 9–10. – С. 53–59.

14. Квеско, А. А. Процесс жидкофазного окисления α-пинена кислородом воздуха с использованием различных каталитических систем / А. А. Квеско // 68-я науч.-практ. конф. студ. магистр. и аспир., Минск, 17–22 апреля 2017 г. / БГТУ – Минск, 2017. – С. 15–18.

15. Кислицин, А. Н. Исследование процесса жидкофазного инициированного окисления сульфатного α-пинена кислородом воздуха. Сообщ. 2 / А. Н. Кислицин, А. Н. Каблукова, А. Н. Трофимов // Химия растительного сырья. – 2003. – №4. – С. 31–36.