Очистка сульфатного скипидара-сырца от серасодержащих соединений

УДК

547.599.2

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2017.1.177

Аннотация

Растительное сырье представляет собой уникальный возобновляемый природный комплекс органических соединений. Правильное использование всех компонентов растительного сырья открывает широкие возможности для химической промышленности, поэтому проблемы комплексной переработки и рационального использования лесохимических продуктов особенно актуальны в настоящее время. Сульфатный скипидар является побочным продуктом при производстве сульфатной целлюлозы. Он выделяется из сдувок в ходе пропарки щепы и из варочного котла сульфатно-целлюлозного производства. Скипидар-сырец сульфатный выпускается по ТУ 13-0281078-55–89. Вследствие резкого неприятного запаха, связанного с присутствием соединений серы, он не находит квалифицированного применения и нуждается в очистке. Значительные объемы сульфатно-целлюлозного производства и возможность осуществления обессеривания сульфатного скипидара позволяют рассматривать его как крупный источник терпеновых соединений. В настоящее время ставится задача добиться такой степени очистки от серасодержащих соединений, которая позволила бы повысить качество сульфатного скипидара до сопоставимого с живичным. В литературе описаны различные способы обессеривания: химические, физические и физико-химические. Скипидар-сырец различных производителей имеет неодинаковый состав по содержанию серы и основного составляющего (α-пинена). В связи с этим разработка методов очистки скипидара-сырца на конкретном виде сырья для решения проблемы получения качественных продуктов вторичной переработки актуальна. При очистке скипидара-сырца от серасодержащих компонентов были опробованы растворы окислителей: пероксида водорода, персульфата аммония, гидроксида натрия и др. Очищенный химическими реагентами скипидар подвергали ректификации. Получены образцы с содержанием общей серы на уровне 100 ppm. 

Сведения об авторах

Е.С. Тюрмина² , канд. хим. наук

И.С. Ильичев¹, канд. хим. наук

А.Б. Радбиль¹, д-р техн. наук

Л.Л. Семенычева², д-р хим. наук

М.А. Лазарев ¹, канд. хим. наук

Е.А. Маврина², асп.

А.А. Шалашова ², асп.

¹ Управляющая компания Биохимического холдинга «Оргхим», пр. Гагарина, д. 29-д, г. Нижний Новгород, Россия, 603057; е-mail: i.ilichev@orgkhim.com

² НИИ химии Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, пр. Гагарина, д. 23, г. Нижний Новгород, Россия, 603950;

 е-mail: e.tyurmina@orgkhim.com

Ключевые слова

скипидар, терпеновые углеводороды, серасодержащие соединения, пероксид водорода

Источник финансирования

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (договор № 02.G25.31.0073) в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского.

Для цитирования

Тюрмина Е.С., Ильичев И.С., Радбиль А.Б., Семенычева Л.Л., Лазарев М.А., Маврина Е.А., Шалашова А.А. Очистка сульфатного скипидара-сырца от серасодержащих соединений // Лесн. журн. 2017. № 1. С. 177–185. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.1.177

Литература

1. Богомолов Б.Д., Сапотницкий С.А., Соколов О.М., Соколова А.А., Филип-
пов Б.С., Мариев А.Л., Тиранов П.Л., Третьяков С.И., Новожилов Е.В., Гельфанд Е.Д., Селянина Л.И., Борисов Г.В. Переработка сульфатного и сульфитного щелоков: учеб. для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 360 с.

2. Богомолов Б.Д., Соколова А.А. Побочные продукты целлюлозно-бумажного производства. М.: Гослесбумиздат, 1962. 435 с.

3. Ильичев И.С., Радбиль А.Б., Шалашова А.А., Маврина Е.А., Козлов И.А., Игнатов А.В., Семенычева Л.Л. Глубокая очистка скипидара от сернистых соединений // Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2014. № 1 (1). С.110–114.

4. Козлов А.И., Беспалов А.В., Грунский В.Н., Козлов И.А., Новоселов А.С., Долинский Т.И. Очистка сульфатного скипидара от сероорганических соединений // Успехи в химии и химической технологии. 2009. Т. 23, № 2 (95). С. 71–74.

5. Рубцова С.А. Терпены и их производные сульфатного скипидара и камфорного масла: автореф. дис. … канд. хим. наук. Н. Новгород, 1996. 20 с.

6. Способ очистки высокосернистого сульфатного скипидара: пат. РФ 21264335. МПК С 09 F3/02 / Кучин А.В., Карманова Л.П., Попова Г.Н., Рубцова С.А., Толстиков Г.А. / Ин-т химии Коми НЦ РАН. Заявл. 28.04.1998. Опубл. 20.02.1999.

7. Способ очистки сульфатного пиненсодержащего продукта: пат. РФ 2099379. С 09 F3/02 / Злобин О.В., Пашин В.А., Падерин В.Я., Казаков В.К., Горюнова Т.Г., Смирнова Л.И., Горбунова Т.П., Андрушкевич С.И., Трошкин Е.С. / АО «Оргсинтез». Заявл. 17.06.1996. Опубл. 20.12.1997.

8. Способ очистки терпеновых углеводородов от серы: пат. РФ 2139845. МПК С 07 С 7/148 / Старостина Е.Б., Седельников А.И., Радбиль Б.А., Золин Б.А., Климанский В.И., Заикина Н.В. / Науч.-внедр. фирма «Лесма». Заявл. 25.03.1998. Опубл. 20.10.1999.

9. Фейгус Э.И., Матюнина Н.Н. Производство очищенного скипидара из одорированного скипидара-сырца в ПО «Усть-Илимский ЛПК» // Гидролизн. и лесохим. пром-сть. 1991. № 2. С. 28–30.

10. Isaacson W.B. Hydrodesulphurization of Sulfate Turpentine: Dr. Philosophy in Chem. Eng. Diss. Abs. Montana, 1963. 100 p.

11. Masten S., Haneke K. Turpentine (Turpentine Oil, Wood Turpentine, Sulfate Turpentine, Sulfite Turpentine). Review of Toxicological Literature. US, North Carolina, 2002. 88 p.

Поступила 10.12.15

Ссылка на английскую версию:

The Raw Sulfate Turpentine Purification from Sulfur-Containing Compounds

UDC 547.599.2

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.1.177

The Raw Sulfate Turpentine Purification from Sulfur-Containing Compounds

E.S. Tyurmina², Candidate of Chemical Sciences

I.S. Il'ichev ¹, Candidate of Chemical Sciences

A.B. Radbil' ¹, Doctor of Engineering Sciences

L.L. Semenycheva ², Doctor of Chemical Sciences

M.A. Lazarev ¹, Candidate of Chemical Sciences

E.A. Mavrina ², Postgraduate Student

A.A. Shalashova ², Postgraduate Student

¹Management company of the Biochemical holding “Orgkhim”, Gagarina pr., 29d,

Nizhny Novgorod, 603057, Russian Federation; e-mail: i.ilichev@orgkhim.com

²Research Institute of Сhemistry, Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod,

Gagarina pr., 29d, Nizhny Novgorod, 603950, Russian Federation,

e-mail: e.tyurmina@orgkhim.com

The plant raw material is a unique renewable natural complex of organic compounds. The proper use of all components of plant raw material offers great opportunities for the chemical industry; so the problem of complex processing and rational use of wood chemical products is particularly relevant at this time. Sulfate turpentine is a by-product in the sulphate and pulp manufacturing. It stands out from the blowdown during the chips steaming and from the digester of the sulphate and pulp production. Raw sulfate turpentine is produced according to the technic specifications 13-0281078-55–89. Due to the sharp odor associated with the presence of the sulfur compounds, it is not used efficiently and needs to be cleaned. Significant amounts of sulphate and pulp production and the possibility of desulfurization of sulfate turpentine allow us to consider turpentine as a major source of terpene compounds. At present, the task is to achieve such a degree of purification from the sulfur-containing compounds as to improve the quality of sulphate turpentine up to comparable spirit of turpentine. The literature describes various methods for desulfurization: chemical, physical and physicochemical. Raw turpentine of various manufacturers has an uneven composition of the sulfur content and the main constituent (α-pinene). In this connection, the development of methods for purification of raw turpentine at a particular raw material for the solution of the problem of the high quality recycling products obtaining is relevant. During the raw turpentine purification from sulfur-containing components the solutions of the following oxidants were tested: hydrogen peroxide, ammonium persulphate, sodium hydroxide and others. Turpentine purified by chemicals was subjected to rectification. The samples of total sulfur content of 100 ppm were obtained.

Keywords: turpentine, terpene hydrocarbons, sulfur-containing compound, hydrogen
peroxide. 

REFERENCES 

1. Bogomolov B.D., Sapotnitskiy S.A., Sokolov O.M., Sokolova A.A., Filippov B.S., Mariev A.L., Tiranov P.L., Tret’yakov S.I., Novozhilov E.V., Gel’fand E.D., Selyanina L.I., Borisov G.V. Pererabotka sul'fatnogo i sul'fitnogo shchelokov: ucheb. dlya vuzov [Processing of Sulfate and Sulfite Liquors]. Moscow, 1962. 435 p.

2. Bogomolov B.D., Sokolova A.A. Pobochnye produkty tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva [By-Products of the Pulp and Paper Production]. Moscow, 1962. 435 p.

3. Il'ichev I.S., Radbil' A.B., Shalashova A.A., Mavrina E.A., Kozlov I.A., Igna-
tov A.V., Semenycheva L.L. Glubokaya ochistka skipidara ot sernistykh soedineniy [Deep Turpentine Desulfurization]. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo [Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod], 2014, no. 1(1), pp. 110–114.

4. Kozlov A.I., Bespalov A.V., Grunskiy V.N., Kozlov I.A., Novoselov A.S., Dolinskiy T.I. Ochistka sul'fatnogo skipidara ot seroorganicheskikh soedineniy [Sulfate Turpentine Cleaning from Organic Sulfur Compounds]. Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologii [Advances in Chemistry and Chemical Technology], 2009, vol. 23, no. 2(95), pp. 71–74.

5. Rubtsova S.A. Terpeny i ikh proizvodnye sul'fatnogo skipidara i kamfornogo masla: avtoref. dis. … kand. khim. nauk [Terpenes and Their Sulfate Turpentine and Camphor Oil Derivatives: Cand. Chem. Sci. Diss. Abs.]. Nizhny Novgorod, 1996. 20 p.

6. Kuchin A.V., Karmanova L.P., Popova G.N., Rubtsova S.A., Tolstikov G.A. Sposob ochistki vysokosernistogo sul'fatnogo skipidara [A Purifying Method of Sour Sulfate Turpentine]. Patent RF, no. 21264335.

7. Zlobin O.V., Pashin V.A., Paderin V.Ya., Kazakov V.K., Goryunova T.G., Smirnova L.I., Gorbunova T.P., Andrushkevich S.I., Troshkin E.S. Sposob ochistki sul'fatnogo pinensoderzhashchego produkta [A Purifying Method of Sulfate Pinene-Containing Product]. Patent RF, no. 2099379, 1997.

8. Starostina E.B., Sedel'nikov A.I., Radbil' B.A., Zolin B.A., Klimanskiy V.I., Zaikina N.V Sposob ochistki terpenovykh uglevodorodov ot sery [A Method of Terpene Hydrocarbons Desulfurization]. Patent RF, no. 2139845, 1998.

9. Feygus E.I., Matyunina N.N. Proizvodstvo ochishchennogo skipidara iz odorirovannogo skipidara-syrtsa v PO “Ust'-Ilimskiy LPK” [Production of Refined Turpentine from Odorized Raw Turpentine in the Production Enterprise “Ust-Ilim Forest-Industry Complex”]. Gidroliznaya i lesokhimicheskaya promyshlennost', 1991, no. 2, pp. 28–30.

10. Isaacson W.B. Hydrodesulphurization of Sulfate Turpentine: Dr. Philosophy in Chem. Eng. Diss. Abs. Montana, 1963. 100 p.

11. Masten S., Haneke K. Turpentine (Turpentine Oil, Wood Turpentine, Sulfate Turpentine, Sulfite Turpentine). Review of Toxicological Literature. US, North Carolina, 2002. 88 p. 

Received on December 10, 2015