一種分離高純長葉烯的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及松脂深加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種分離高純長葉烯的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]重質(zhì)松節(jié)油是松脂生產(chǎn)松香和松節(jié)油的主要副產(chǎn)品，其約占松節(jié)油的產(chǎn)量的20-30%。我國重質(zhì)松節(jié)油年產(chǎn)量約I萬噸左右，其主要含有α-蒎烯、β-蒎烯、苧烯、長葉稀、石竹稀、柏木稀、a_檀香稀等，各成分含量隨產(chǎn)地而不同，其中α -薇稀含量6%左右、長葉烯含量13.9-67.4%、石竹烯含量0.6-17.9%。松脂廠生產(chǎn)的松節(jié)油中優(yōu)級(jí)松節(jié)油，其α -蒎烯、β -蒎烯占93%以上，價(jià)格高，容易銷售；而以倍半萜烯烴和含氧萜類為主要成分的重質(zhì)松節(jié)油價(jià)格低，銷售不暢，有的甚至被拿來做鍋爐燃料，究其原因是重質(zhì)松節(jié)油成分復(fù)雜，無法滿足下游香料合成產(chǎn)業(yè)的需要。因此將重質(zhì)松節(jié)油中的香料單體進(jìn)行有效單離提純，成為其開發(fā)利用的重點(diǎn)。
[0003]目前，多以提高長葉烯含量為主，通過精餾得到長葉烯含量較高的半成品、然后再經(jīng)過物理化學(xué)法除去石竹烯來提高長葉烯含量。據(jù)公開文獻(xiàn)報(bào)道，國內(nèi)學(xué)者劉莉玫等，用雜多酸催化處理重質(zhì)松節(jié)油；陳長發(fā)等采用先分餾重質(zhì)松節(jié)油得倍半萜烯，再用洗脫劑除去倍半萜烯中的石竹烯得粗長葉烯，但未公開洗脫劑，最后對(duì)粗長葉烯進(jìn)行分餾得長葉烯含量80%、85%、90%三種規(guī)格的產(chǎn)品；蔣鳳池等，研究了重質(zhì)松節(jié)油中4種倍半萜烯的prins反應(yīng)活性，其反應(yīng)活性大小為:β_石竹烯>雪松烯>長葉烯> α-檀香烯，并采用多聚甲醛反應(yīng)除去石竹烯的方法得到了含量95%的長葉烯；米世伍采用自制的催化異構(gòu)化催化劑，為公開催化劑，制備了含量80 %、85 %、90 %三種規(guī)格的產(chǎn)品。中國專利申請(qǐng)CN1250492C公開了一種長葉烯的制備工藝，采用水和大孔吸附強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，與重質(zhì)松節(jié)油反應(yīng)，完成后過濾除去固體物樹脂，進(jìn)行兩步減壓蒸餾得到含有長葉烯85% -98%不同規(guī)格的高純度長葉烯產(chǎn)品。中國專利申請(qǐng)CN102952643A公開了一種長葉烯香料及其制備方法，采用高真空減壓蒸餾，在真空減壓蒸餾的壓力為IKpa下接取塔頂溫度為IlO0C - 118°C的餾分，即可包括有65% - 75%含量的長葉烯和大于17%含量的石竹烯的長葉稀香料。
[0004]現(xiàn)有開發(fā)利用重質(zhì)松節(jié)油的技術(shù)中，多采用間歇精餾并除去β -石竹烯來獲得較高含量長葉烯的方法，存在產(chǎn)生廢棄物、能耗高、無法充分利用資源的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的發(fā)明目的是提供了一種節(jié)省能源，提高長葉烯產(chǎn)品的含量的分離高純長葉烯的方法。本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種用于所述分離高純長葉烯方法的裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種分離高純長葉烯的方法，包括如下步驟:
a)排出精餾塔內(nèi)的空氣，使精餾塔內(nèi)真空度彡-0.09MPa ; b)將重質(zhì)松節(jié)油從原料儲(chǔ)罐輸送到精餾塔塔釜；
C)加熱，使塔釜溫度保持在120-160°c，塔頂溫度保持在80-110°C，全回流0.5-1.5h ;
d)以回流比6:1-10:1，收集塔頂輕組分；
e)升溫，使塔釜溫度保持在130-170°C，塔頂溫度保持在90_120°C，回流比12:1_18:1，收集中間餾分；
f)塔內(nèi)真空度提高至<-0.1MPa,塔釜溫度保持在140-180 °C，塔頂溫度保持在90-130°C，以回流比3:1-10:1，收集塔頂產(chǎn)品為長葉烯；
g)維持精餾塔內(nèi)真空度<-0.09MPa，將殘液罐抽真空至〈-0.1MPa，通過壓力差將塔釜?dú)堃号湃霘堃汗蓿?br> h)殘液觸破真空后，將殘液觸內(nèi)的收集到的精飽塔圣殘液排入副廣品儲(chǔ)觸;
i)維持精餾塔內(nèi)真空度彡-0.09MPa，重復(fù)上述b)-f)步驟連續(xù)從重質(zhì)松節(jié)油中分離長葉稀。
[0007]以上所述重質(zhì)松節(jié)油在原料儲(chǔ)罐里預(yù)熱至55-65°C。
[0008]—種用于實(shí)現(xiàn)以上所述方法的分離高純長葉烯的裝置，包括脫色釜、過濾機(jī)、原料儲(chǔ)罐、真空栗A、尾氣脫除罐A、真空緩沖罐A、精餾塔釜、殘液罐、精餾塔身、冷凝器以及冷卻器，所述脫色釜、過濾機(jī)和原料儲(chǔ)罐通過管道依次連接，原料儲(chǔ)罐與精餾塔釜的進(jìn)料口通過管道相連，精餾塔釜內(nèi)裝有加熱系統(tǒng)，精餾塔塔釜的出料口與精餾塔身連接，精餾塔身頂部為冷凝器，冷凝器下方設(shè)有冷卻器；精餾塔身的頂部通過管道與真空緩沖罐A、尾氣脫除罐A、真空栗A依次相連；殘液罐通過管道與精餾塔釜的出液口連接，殘液罐并通過管道與第二真空緩沖罐B、尾氣脫除罐B、真空栗B依次相連。
[0009]以上所述的精餾塔釜包括封頭和反應(yīng)室；所述的反應(yīng)室四周設(shè)有夾套，反應(yīng)室的底部設(shè)有出液口 ；所述的反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有加熱系統(tǒng)；所述的加熱系統(tǒng)包括多組散熱板和一塊加熱板；所述的散熱板內(nèi)通有導(dǎo)熱油；所述的加熱板環(huán)繞著散熱板組，固定在夾套外壁四周；所述的散熱板的上方有出氣管相連，散熱板的下方有出油管相連；所述的出氣管與精餾塔釜外的緩沖罐連接；所述的出油管與精餾塔釜外的儲(chǔ)油室相連。
[0010]以上所述的加熱板包括加熱電管、支撐環(huán)和支撐板；所述的支撐板固定在支撐環(huán)上；所述的加熱電管固定在支撐環(huán)和支撐板上。
[0011]以上所述精餾塔身直徑為0.7m，塔高30米，塔內(nèi)裝有金屬絲網(wǎng)波紋填料。
[0012]以上所述的殘液罐頂部與精餾塔釜底部的垂直落差為2_3m。
[0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下:
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了精餾塔減壓蒸餾的連續(xù)化操作，在進(jìn)行完一次進(jìn)料的分餾后，無需對(duì)精餾塔冷卻和破除真空排料，而是通過真空栗將殘液罐的真空降到<塔釜的真空，通過塔釜與殘液罐之間的壓力差，將塔釜?dú)堃号诺綒堃汗?，然后再利用塔釜與原料儲(chǔ)罐之間的負(fù)壓，將原料吸入塔釜，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、分餾、排料等工序的無縫循環(huán)操作，節(jié)省了能源。
[0014]2、本發(fā)明通過提高精餾塔釜溫度，調(diào)節(jié)回流比，提高了長葉烯產(chǎn)品的含量，得到的長葉烯產(chǎn)品長葉烯含量> 98%。
[0015]3、本發(fā)明的精餾塔釜采用了電加熱的加熱系統(tǒng)，易于控制塔釜溫度，通過導(dǎo)熱油的熱傳遞實(shí)現(xiàn)了塔釜溫度的升溫和保溫功能。
[0016]4、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能環(huán)保，易于操作和實(shí)現(xiàn)分離高純長葉烯的功能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的精餾塔釜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的加熱板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的散熱板的俯視示意圖。
[0021]附圖標(biāo)識(shí):
1-脫色釜，2-過濾機(jī)，3-原料儲(chǔ)罐，4-真空栗A，5-尾氣脫除罐A，6-真空緩沖罐A，
7-精餾塔釜，8-殘液罐，9-真空緩沖罐B，10-尾氣脫除罐B，11-真空栗B，12-精餾塔身，13-冷凝器，14-冷卻器，15-封頭，16-反應(yīng)室，17-夾套，18-散熱板，19-加熱板，20-出液管，21-出油管，22-儲(chǔ)油室，23-出氣管，24-緩沖罐，191-電加熱管，192-支撐環(huán)，193-支撐板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1:
一種分離高純長葉烯的裝置，包括脫色釜1、過濾機(jī)2、原料儲(chǔ)罐3、真空栗A4、尾氣脫除罐A5、真空緩沖罐A6、精餾塔釜7、殘液罐8、精餾塔身12、冷凝器13以及冷卻器14。脫色釜1、過濾機(jī)2和原料儲(chǔ)罐3通過管道依次連接，原料儲(chǔ)罐3與精餾塔釜7的進(jìn)料口通過管道相連，精餾塔釜7內(nèi)裝有加熱系統(tǒng)，精餾塔塔釜7的出料口與精餾塔身12連接，精餾塔身12頂部為冷凝器13，冷凝器13下方設(shè)有冷卻器14 ;精餾塔身12的頂部通過管道與真空緩沖罐A5、尾氣脫除罐A6、真空栗A4依次相連；殘液罐8通過管道與精餾塔釜7的出液口 20連接，殘液罐8并通過管道與第二真空緩沖罐B9、尾氣脫除罐B10、真空栗Bll依次相連。精餾塔身12直徑為0.7m，塔高30米，塔內(nèi)裝有金屬絲網(wǎng)波紋填料。殘液罐8頂部與精餾塔釜7底部的垂直落差為2-3m。
[0024]精餾塔釜7包括封頭15和反應(yīng)室16，反應(yīng)室16四周設(shè)有夾套17，反應(yīng)室17的底部設(shè)有出液口 20，反應(yīng)室16內(nèi)設(shè)有加熱系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)包括多組散熱板18和一塊加熱板19 ;所述的散熱板18內(nèi)通有導(dǎo)熱油，加熱板19環(huán)繞著散熱板18組，固定在夾套17外壁四周。加熱板19包括加熱電管191、支撐環(huán)192和支撐板193 ;支撐板192固定在支撐環(huán)上193。加熱電管191固定在支撐環(huán)192和支撐板193上，通過加熱電管191對(duì)散熱板18的導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，保溫。散熱板18的上方有出氣管23相連，散熱板18的下方有出油管21相連。出氣管23與精餾塔釜7外的緩沖罐24連接，保持散熱板18內(nèi)氣壓平衡，出油管21與精餾塔釜7外的儲(chǔ)油室22相連，回收導(dǎo)熱油。
[0025]實(shí)施例2:
利用實(shí)施例1所述裝置進(jìn)行分離高純長葉烯的方法，用真空栗A4排出精餾塔身12內(nèi)的空氣，使精餾塔身12內(nèi)真空度彡-0.09MPa。利用負(fù)壓，將重質(zhì)松節(jié)油從原料儲(chǔ)罐3輸送到精餾塔釜7。提取長葉烯之前，重質(zhì)松節(jié)油在原料儲(chǔ)罐里預(yù)熱至55-60°C。打開加熱系統(tǒng)中的加熱電管191，加熱升溫，加熱精餾塔釜7內(nèi)的原料，同時(shí)打開精餾塔身12塔頂上的冷凝器13、冷卻器14的進(jìn)水閥。精餾塔釜7溫度保持在120-130 °C，精餾塔身12塔頂溫度保持在100-110°c，全回流0.5-1.5h，以回流比6:1，收集精餾塔身12塔頂輕組分。調(diào)節(jié)加熱電管191，繼續(xù)加熱升溫，使精餾塔釜7溫度保持在130-140 °C，精餾塔身12塔頂溫度保持在110-120°C，回流比加大到12:1，收集