專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備對(duì)傘花烴的裝置，尤其涉及一種由松節(jié)油衍生物連續(xù)化 生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)傘花烴即對(duì)異丙基曱苯，是一種重要的化工產(chǎn)品和用途廣泛的有機(jī)合成中 間體。對(duì)傘花烴可由工業(yè)雙戊烯經(jīng)催化脫氫反應(yīng)得到。對(duì)傘花烴可以直接用于軟 飲料、冰制食品、糖果、口香糖、調(diào)味料中，用于調(diào)配化妝品、皂用和洗滌劑用
香精；可用于制成軟膠囊，用作鎮(zhèn)咳、祛痰藥、治療慢性氣管炎；同時(shí)還可用于 合成多種多環(huán)麝香型香料，和其他含芳環(huán)香料，藥物，除草劑，殺菌劑等；還可 以用于合成對(duì)曱酚及其下游系列產(chǎn)品等；它還可以作為配制油漆的稀釋劑和其它 類(lèi)似用途。用途較為廣泛，附加值較高。
目前已知制備對(duì)傘花烴的方法，主要有3類(lèi)，分別為(l)天然原料直接制 取法；(2)石化原料化學(xué)合成法；(3)松節(jié)油及其衍生物合成法。
方法1是直接從含有對(duì)傘花烴的植物精油中，如檸檬油、葛縷子油、肉 桂油、柏木油、茴香油、肉豆蔻油、芫荽油和香紫蘇油中，但通常對(duì)傘花烴含 量較低，如檸檬油中含量0.40 %,柏木油中含量1.51 %,且成分復(fù)雜，沒(méi)有 單獨(dú)提取分離利用的價(jià)值；方法2主要是由曱苯和丙烯或異丙醇通過(guò) Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所得產(chǎn)物是對(duì)傘花烴、鄰傘花烴和間傘花 烴的混合物。若要得到高純度的對(duì)傘花烴，除了要有高選擇性的對(duì)位催化劑外， 還要在后步分離提純過(guò)程中通過(guò)物理或者化學(xué)手段，使對(duì)傘花烴與鄰、間位傘 花烴分開(kāi)。而由于三種異構(gòu)體的沸點(diǎn)極為相近，分離純化困難，幾乎不可能得 到能滿(mǎn)足醫(yī)藥要求的異構(gòu)體純度；方法3是由松節(jié)油衍生物一_工業(yè)雙戊烯為 原料經(jīng)催化劑催化脫氫作用生成對(duì)傘花烴，使用該方法生產(chǎn)的對(duì)傘花烴基本不 含鄰傘花烴和間傘花烴等異構(gòu)體，可保證某些高純度和原料天然度等特殊需求的高品質(zhì)產(chǎn)品的需要；并且我國(guó)松節(jié)油資源豐富，可以有大量的原料來(lái)源，減 少了對(duì)石化原料的需求和依賴(lài)。因此，該方法合成對(duì)傘花烴具有非常廣闊的應(yīng) 用前景，也受到廣泛的關(guān)注和研究。例如1924年有英國(guó)專(zhuān)利報(bào)道(Austerwell G.GB 206848),將雙戊烯與石克及對(duì)稱(chēng)二苯辟L脲一起回流加熱，可以得到對(duì)傘花 烴；有人使用Pt/V-Al203催化劑實(shí)現(xiàn)雙戊烯脫氫制備對(duì)傘花烴；胡貴賢等(胡貴 賢等.林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，1993, 13(4) :305-310.)分別研究過(guò)雙戊烯的液相和氣相 脫氫反應(yīng)，采用高活性鎳催化劑液相催化脫氫，雙戊烯的轉(zhuǎn)化率為81.00 %， 采用催化劑905氣相催化脫氫，雙戊烯的轉(zhuǎn)化率為85.00 %;劉德臣等(劉德 臣等.精細(xì)化工，1998， 15(6) : 42-45.)采用自制的PdO-S/C催化劑，研究工業(yè) 雙戊烯的氣相脫氫反應(yīng)，在進(jìn)樣量lmL'min"時(shí)，對(duì)傘花烴含量為85.70 %; 張慶等(張慶等.林產(chǎn)化工通訊，2001,35(2): 14-17.)研究了雙戊烯液相固體 酸催化脫氫反應(yīng)工藝；吳志平等(吳志平等.中南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2001, 21(1): 48-50.)采用自制催化劑(未說(shuō)明催化劑種類(lèi))，可以使雙戊烯脫氫產(chǎn)物中對(duì)傘 花烴含量為79.60 %;李凝(李凝.精細(xì)化工，2002, 19(8) :477-478,481.)研 究了雙戊烯在固定床積分反應(yīng)器中Ni-Cu催化脫氫的情況，對(duì)傘花烴收率為 56.00 %~ 58.00 %;朱昌朋等(朱昌朋等.CiV 1292371A)采用Pd/Si02催化劑， 雙戊烯氣相脫氫制備對(duì)傘花烴的得率為74.00 %。上述報(bào)道大多為實(shí)驗(yàn)室研究， 反應(yīng)規(guī)模小，較難放大，并且所用催化劑的制備、預(yù)處理、或后處理操作過(guò)程 比較復(fù)雜。難以適應(yīng)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的需要。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的反應(yīng)規(guī)模小、無(wú)法工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，處理過(guò)程復(fù) 雜的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，具有連續(xù)化生產(chǎn)、操 作簡(jiǎn)單，無(wú)廢棄物，不需溶劑和其它反應(yīng)試劑，催化劑簡(jiǎn)單且可回收利用的優(yōu) 點(diǎn)。
本發(fā)明提供如下技術(shù)方案: 一種連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，主要由原料 貯槽、計(jì)量泵、預(yù)熱器、氣化器、反應(yīng)器、冷凝器、產(chǎn)品貯槽和加熱裝置組成， 在預(yù)熱器和原料貯槽之間設(shè)有可連續(xù)恒流進(jìn)料的計(jì)量泵，且計(jì)量泵的進(jìn)口與原 料貝i槽出口連通，計(jì)量泵的出口與預(yù)熱器進(jìn)口相連，然后預(yù)熱器出口和氣化器 進(jìn)口連接，氣化器出口與反應(yīng)器頂部的進(jìn)口連接，反應(yīng)器底部的出口和冷凝器
4進(jìn)口連接，冷凝器出口與產(chǎn)品p槽進(jìn)口連接，預(yù)熱器、氣化器、反應(yīng)器和加熱 裝置相連。氣化器內(nèi)安裝有內(nèi)徑為0.05 mm~ 1.00 mm的噴頭。反應(yīng)器為列管式 反應(yīng)器，列管內(nèi)裝載反應(yīng)催化劑，催化劑為Pd/C催化劑，反應(yīng)器上設(shè)有溫度傳 感器，列管式反應(yīng)器設(shè)有夾套。反應(yīng)器為列管式多管反應(yīng)床，反應(yīng)器夾套可控 制溫度。反應(yīng)器的進(jìn)料口位于反應(yīng)器的頂部，原料經(jīng)預(yù)熱，噴頭霧化氣化后， 由反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)床層，反應(yīng)器的出料口在反應(yīng)器的底部，反應(yīng)產(chǎn)物直接 進(jìn)入冷凝器，經(jīng)冷凝后直接收集至產(chǎn)物貯槽。加熱裝置包括膨脹器、磁力泵、 冷油箱和熱油爐，冷油箱和熱油爐之間設(shè)有磁力泵，磁力泵和預(yù)熱器、氣化器 及反應(yīng)器相連，熱油爐一端和膨脹器連接，另一端與預(yù)熱器、氣化器及反應(yīng)器 相連，和磁力泵組成閉合加熱回路。
本發(fā)明采用的原料工業(yè)雙戊烯是一類(lèi)具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)的單環(huán)萜烯，這類(lèi)單 環(huán)碎烯經(jīng)過(guò)催化脫氫即可轉(zhuǎn)化為對(duì)傘花烴。本發(fā)明所指工業(yè)雙戊烯是一類(lèi)分子 量相同、結(jié)構(gòu)相似的單環(huán)單碎類(lèi)化合物組成的混合物，通常有很多異構(gòu)體，如 苧烯、a-松油烯、a-水芽烯、yS-水芽烯、y-松油烯、異松油烯等。
<formula>formula see original document page 5</formula>與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果
(1) 操作簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)控制，設(shè)備利用率高。本發(fā)明釆用的 反應(yīng)裝置不需特殊設(shè)備， 一般可以做成多管反應(yīng)器的形式，占地較少，且操作 方便，物料可連續(xù)進(jìn)出，可方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于物料在本發(fā)明所涉及設(shè) 備中停留時(shí)間比間歇生產(chǎn)設(shè)備短，而且生產(chǎn)中不需要頻繁徹底地更換反應(yīng)體系， 因此設(shè)備利用率高。由于增加了氣化霧化，經(jīng)氣化器噴頭霧化后再進(jìn)入反應(yīng)器 中，可以更充分的與催化劑接觸，反應(yīng)更徹底。
(2) 基本無(wú)廢棄物，不需溶劑和其它反應(yīng)試劑。反應(yīng)過(guò)程中不需添加酸、 堿或有機(jī)溶劑，不產(chǎn)生廢水，基本無(wú)固體廢棄物和其他液體廢棄物，反應(yīng)產(chǎn)物 經(jīng)冷凝后基本被全部收集，反應(yīng)尾氣為氮?dú)夂蜕倭坎荒龤獾幕旌衔?，?duì)環(huán)境沒(méi)有影響，亦無(wú)安全隱患，因此是綠色環(huán)保的生產(chǎn)工藝。
(3) Pd/C催化劑反應(yīng)活性好，壽命長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)回收再生利用，不會(huì)引起 環(huán)境污染。
(4) 通用性好和適用面廣，可以不做改造或較少改造就可以滿(mǎn)足其他許多 松節(jié)油類(lèi)衍生物的氣相催化連續(xù)化反應(yīng)和產(chǎn)品制造，使催化反應(yīng)技術(shù)和裝置可 以得到最大化的開(kāi)發(fā)和利用。并且本發(fā)明所開(kāi)發(fā)的通用生產(chǎn)裝置，可為其它松 節(jié)油類(lèi)衍生物的技術(shù)熟化、工程化和工業(yè)化開(kāi)發(fā)，技術(shù)集成創(chuàng)新，提供一個(gè)很 好的平臺(tái)。


圖1對(duì)傘花烴連續(xù)生產(chǎn)裝置示意圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1
本發(fā)明所述的連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，如圖1所示主要由原料貯槽1、 計(jì)量泵2、預(yù)熱器3、氣化器4、反應(yīng)器5、冷凝器6、產(chǎn)品貯槽7和加熱裝置組 成，在預(yù)熱器3和原料貯槽1之間設(shè)有可連續(xù)恒流進(jìn)料的計(jì)量泵2,且計(jì)量泵2 的進(jìn)口與原料!fc槽1出口連通，計(jì)量泵2的出口與預(yù)熱器3進(jìn)口相連，然后預(yù) 熱器3出口和氣化器4進(jìn)口連接，氣化器4出口與反應(yīng)器5頂部的進(jìn)口連接， 反應(yīng)器5底部的出口和冷凝器6進(jìn)口連接，冷凝器6出口與產(chǎn)品貯槽7進(jìn)口連 接，加熱裝置和預(yù)熱器3、氣化器4、反應(yīng)器5相連。氣化器4內(nèi)安裝有內(nèi)徑為 0.05 mm ~ 1.00 mm的噴頭13。反應(yīng)器5為為列管式多管反應(yīng)床，列管內(nèi)裝載反 應(yīng)催化劑，反應(yīng)器5上設(shè)有溫度傳感器，列管式反應(yīng)器設(shè)有夾套。加熱裝置包 括膨脹器11、磁力泵9、冷油箱8和熱油爐10，冷油箱8和熱油爐IO之間設(shè)有 磁力泵9，磁力泵9和預(yù)熱器3、氣化器4及反應(yīng)器5相連，熱油爐10—端和 膨脹器ll連接，另一端與預(yù)熱器3、氣化器4及反應(yīng)器5相連，和磁力泵9組 成閉合加熱回路。產(chǎn)品貯槽7上可以設(shè)有受器12，產(chǎn)品先進(jìn)入容積較小的受器 12,然后再進(jìn)入容積較大的產(chǎn)品貯槽7，受器12具有冷卻、排尾氣、取樣、收 集產(chǎn)品等功能。
原料從原料貯槽1出來(lái)經(jīng)計(jì)量泵2控制流量進(jìn)入預(yù)熱器3預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱器3
6預(yù)熱好的原料經(jīng)過(guò)氣化器4內(nèi)的噴頭13霧化氣化后進(jìn)入反應(yīng)器5與列管式反應(yīng) 器列管內(nèi)裝載的Pd/C催化劑反應(yīng)，反應(yīng)得到的產(chǎn)物持續(xù)不斷的經(jīng)反應(yīng)器5底部 出口進(jìn)入冷凝器6冷凝，冷凝后的產(chǎn)物對(duì)傘花烴進(jìn)入產(chǎn)品貯槽7。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，其特征在于主要由原料貯槽、計(jì)量泵、預(yù)熱器、氣化器、反應(yīng)器、冷凝器、產(chǎn)品貯槽和加熱裝置組成，在預(yù)熱器和原料貯槽之間設(shè)有計(jì)量泵，且計(jì)量泵的進(jìn)口與原料貯槽出口連通，計(jì)量泵的出口與預(yù)熱器進(jìn)口相連，然后預(yù)熱器出口和氣化器進(jìn)口連接，氣化器出口與反應(yīng)器頂部的進(jìn)口連接，反應(yīng)器底部的出口和冷凝器進(jìn)口連接，冷凝器出口與產(chǎn)品貯槽進(jìn)口連接，預(yù)熱器、氣化器、反應(yīng)器和加熱裝置相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，其特征在于氣化器內(nèi) 設(shè)有內(nèi)徑為0.05mm~ 1.00mm的噴頭。
3. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，其特征在于反應(yīng)器為 列管式反應(yīng)器，列管內(nèi)裝載反應(yīng)催化劑，反應(yīng)器上設(shè)有溫度傳感器，列管式反 應(yīng)器設(shè)有夾套。
4. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，其特征在于所述的加 熱裝置包括膨脹器、 -磁力泵、冷油箱和熱油爐，冷油箱和熱油爐之間設(shè)有磁力 泵，磁力泵和預(yù)熱器、氣化器及反應(yīng)器相連，熱油爐一端和膨脹器連接，另一 端與預(yù)熱器、氣化器及反應(yīng)器相連，和磁力泵組成閉合加熱回路。
5. 如權(quán)利要求1所述的連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，其特征在于在產(chǎn)品貯 槽上設(shè)有受器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種連續(xù)化生產(chǎn)對(duì)傘花烴的裝置，主要由原料貯槽、計(jì)量泵、預(yù)熱器、氣化器、反應(yīng)器、冷凝器、產(chǎn)品貯槽和加熱裝置組成，在預(yù)熱器和原料貯槽之間設(shè)有可連續(xù)恒流進(jìn)料的計(jì)量泵，且計(jì)量泵的進(jìn)口與原料貯槽出口連通，計(jì)量泵的出口與預(yù)熱器進(jìn)口相連，然后預(yù)熱器出口和氣化器進(jìn)口連接，氣化器出口與反應(yīng)器頂部的進(jìn)口連接，反應(yīng)器底部的出口和冷凝器進(jìn)口連接，冷凝器出口與產(chǎn)品貯槽進(jìn)口連接，預(yù)熱器、氣化器、反應(yīng)器和加熱裝置相連。氣化器內(nèi)安裝有內(nèi)徑為0.05mm～1.00mm的噴頭。具有操作簡(jiǎn)單、可控性好，無(wú)廢棄物，不需溶劑和其它反應(yīng)試劑，催化劑可回收利用清潔綠色化等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C5/11GK201330230SQ20092003855
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者劉先章, 研 古, 張秋格, 李冬梅, 畢良武, 婧 王, 趙振東 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所