供氢类添加剂与苯氧基乙苯共混热解的反应机理
发布时间：2021-07-10 09:11
采用小型固定台对β-O-4型木质素模型化合物苯氧基乙苯（PPE）进行了不同反应温度下热解以及与不同供氢添加剂下共混热解的研究.利用GC/MS分析热解产物油中芳香族化合物的分布和产率,考察了反应温度和供氢添加剂对热解产物的影响.结果表明,在700℃时,PPE完全热解且单体芳香族产率达到34.78%.在该反应温度下PPE与供氢添加剂共混热解能明显提高单体芳香族产物的产率,其中PPE与甲醇共混热解最高产率为62.62%.不同供氢添加剂因结构的不同对产物的促进效果不同,甲醇能提高苯酚产率至17.33%,丙酮则明显促进了甲苯以及对二甲苯的生成.
【文章来源】：东南大学学报(自然科学版). 2018,48(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
固定床热解反应装置［13］http://journal．seu．edu．cn
http://journal．seu．edu．cn应温度的升高，单体芳香族产物的总产率由500℃时的2．45%提高至700℃时的34．78%．各单体芳香族产物的产率随着温度的升高而逐渐提高，其中苯乙烯(A4)和苯酚(H1)作为PPE直接热解反应的主要单体产物，在700℃分别达到最高产率11．12%和11．44%．(a)热解单体芳香族产物产率(b)热解二聚体芳香烃产率图2PPE热解单体芳香族和二聚体芳香烃产率图2(b)为PPE在不同反应温度下单独热解生成的二聚体芳香烃的产率分布．由图可知，PPE单独热解的唯一二聚体芳香烃为萘(D1)．在500和600℃时未检测到萘，700℃时，萘的产率为1．27%．结果表明高温有利于PPE的热解，但也可能促进重聚反应生成更多的多聚体．2．2供氢添加剂对PPE热解产物的影响由PPE直接热解产物分布及产率可知，700℃时PPE热解转化率为100%，且生成的单体芳香族产物产率最高．因此，选取700℃作为PPE与不同供氢添加剂共混热解的反应温度．共混热解实验中，0．5g反应物(PPE)与供氢添加剂按一定的共混比例均匀注入到反应器中．PPE浓度为溶质PPE溶解在溶剂供氢添加剂中所得液体的浓度．PPE浓度越低，共混热解过程中所添加的供氢添加剂越多．2．2．1甲醇与PPE共混热解本文主要研究了3种不同供氢添加剂对PPE热解产物的影响．其中添加甲醇供氢添加剂后，PPE热解单体产物的分布以及产率如图3(a)所示．由图可知，添加甲醇后的主要单体芳香族产物种类与图2(a)中PPE直接热解相同，但单体芳香族产物总产率有了明显的提高，表明甲醇的添加对PPE热解单?
)产率分别高达20．75%和15．66%．苯酚(H1)的产率也在反应浓度为0．06g/mL时达到最大产率17．33%．甲醇单独热解无芳香族产物生成，主要生成H2，CH4，CH2O等小分子气体，热解过程中甲醇的加入可能会提供足够多的H·自由基，稳定热解过程中生成的单环自由基，从而生成更多的单体芳香族产物［22-23］．此外，单体产物产率的增加降低了聚合反应的可能性，减少了多聚体芳香族的生成［17，24］．(a)热解单体芳香族产物产率(b)热解二聚体芳香烃产率图3PPE与甲醇共混热解单体芳香族和二聚体芳香烃产率PPE与甲醇共混热解生成的二聚体芳香烃分布如图3(b)所示，萘(D1)作为主要二聚体芳香烃，其产率随着PPE浓度的降低而减少．随着甲醇添加量的增加，二聚体芳香烃的生成逐渐减少．共混热解过程中甲醇提供的小分子自由基对单芳环自由基的稳定，一定程度上抑制了二聚体芳香烃的生成．2．2．2乙醚与PPE共混热解乙醚单独热解主要以H2，CH4，C2H4，CH2O等气体产物为主，无目标芳香族产物的生成．图4(a)为PPE与乙醚共混热解单体芳香族产物的产率分第3期周娇，等:供氢类添加剂与苯氧基乙苯共混热解的反应机理544
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-O-4型木质素二聚体中键离解能的理论计算[J]. 黄金保,伍丹,童红,李伟民. 材料导报. 2013(S2)
[2]中国生物质能源发展现状、障碍与对策[J]. 许洁,袁振宏,刘姝娜,马隆龙. 太阳能学报. 2012(S1)
[3]酸水解木质素的结构及热解产物分析[J]. 张斌,武书彬,阴秀丽,吴创之,邱泽晶,马隆龙. 太阳能学报. 2011(01)
[4]木质素二聚体模型物裂解历程的理论研究[J]. 王华静,赵岩,王晨,傅尧,郭庆祥. 化学学报. 2009(09)
硕士论文
[1]木质素快速热解催化重整制备芳香烃的研究[D]. 赵静.东南大学 2016
本文编号：3275628
【文章来源】：东南大学学报(自然科学版). 2018,48(03)北大核心EICSCD
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【部分图文】：
固定床热解反应装置［13］http://journal．seu．edu．cn
http://journal．seu．edu．cn应温度的升高，单体芳香族产物的总产率由500℃时的2．45%提高至700℃时的34．78%．各单体芳香族产物的产率随着温度的升高而逐渐提高，其中苯乙烯(A4)和苯酚(H1)作为PPE直接热解反应的主要单体产物，在700℃分别达到最高产率11．12%和11．44%．(a)热解单体芳香族产物产率(b)热解二聚体芳香烃产率图2PPE热解单体芳香族和二聚体芳香烃产率图2(b)为PPE在不同反应温度下单独热解生成的二聚体芳香烃的产率分布．由图可知，PPE单独热解的唯一二聚体芳香烃为萘(D1)．在500和600℃时未检测到萘，700℃时，萘的产率为1．27%．结果表明高温有利于PPE的热解，但也可能促进重聚反应生成更多的多聚体．2．2供氢添加剂对PPE热解产物的影响由PPE直接热解产物分布及产率可知，700℃时PPE热解转化率为100%，且生成的单体芳香族产物产率最高．因此，选取700℃作为PPE与不同供氢添加剂共混热解的反应温度．共混热解实验中，0．5g反应物(PPE)与供氢添加剂按一定的共混比例均匀注入到反应器中．PPE浓度为溶质PPE溶解在溶剂供氢添加剂中所得液体的浓度．PPE浓度越低，共混热解过程中所添加的供氢添加剂越多．2．2．1甲醇与PPE共混热解本文主要研究了3种不同供氢添加剂对PPE热解产物的影响．其中添加甲醇供氢添加剂后，PPE热解单体产物的分布以及产率如图3(a)所示．由图可知，添加甲醇后的主要单体芳香族产物种类与图2(a)中PPE直接热解相同，但单体芳香族产物总产率有了明显的提高，表明甲醇的添加对PPE热解单?
)产率分别高达20．75%和15．66%．苯酚(H1)的产率也在反应浓度为0．06g/mL时达到最大产率17．33%．甲醇单独热解无芳香族产物生成，主要生成H2，CH4，CH2O等小分子气体，热解过程中甲醇的加入可能会提供足够多的H·自由基，稳定热解过程中生成的单环自由基，从而生成更多的单体芳香族产物［22-23］．此外，单体产物产率的增加降低了聚合反应的可能性，减少了多聚体芳香族的生成［17，24］．(a)热解单体芳香族产物产率(b)热解二聚体芳香烃产率图3PPE与甲醇共混热解单体芳香族和二聚体芳香烃产率PPE与甲醇共混热解生成的二聚体芳香烃分布如图3(b)所示，萘(D1)作为主要二聚体芳香烃，其产率随着PPE浓度的降低而减少．随着甲醇添加量的增加，二聚体芳香烃的生成逐渐减少．共混热解过程中甲醇提供的小分子自由基对单芳环自由基的稳定，一定程度上抑制了二聚体芳香烃的生成．2．2．2乙醚与PPE共混热解乙醚单独热解主要以H2，CH4，C2H4，CH2O等气体产物为主，无目标芳香族产物的生成．图4(a)为PPE与乙醚共混热解单体芳香族产物的产率分第3期周娇，等:供氢类添加剂与苯氧基乙苯共混热解的反应机理544
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-O-4型木质素二聚体中键离解能的理论计算[J]. 黄金保,伍丹,童红,李伟民. 材料导报. 2013(S2)
[2]中国生物质能源发展现状、障碍与对策[J]. 许洁,袁振宏,刘姝娜,马隆龙. 太阳能学报. 2012(S1)
[3]酸水解木质素的结构及热解产物分析[J]. 张斌,武书彬,阴秀丽,吴创之,邱泽晶,马隆龙. 太阳能学报. 2011(01)
[4]木质素二聚体模型物裂解历程的理论研究[J]. 王华静,赵岩,王晨,傅尧,郭庆祥. 化学学报. 2009(09)
硕士论文
[1]木质素快速热解催化重整制备芳香烃的研究[D]. 赵静.东南大学 2016
本文编号：3275628
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