專利名稱：連續(xù)化生產對傘花烴的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備對傘花烴的裝置，尤其涉及一種由松節(jié)油衍生物連續(xù)化 生產對傘花烴的裝置。
背景技術：
對傘花烴即對異丙基曱苯，是一種重要的化工產品和用途廣泛的有機合成中 間體。對傘花烴可由工業(yè)雙戊烯經催化脫氫反應得到。對傘花烴可以直接用于軟 飲料、冰制食品、糖果、口香糖、調味料中，用于調配化妝品、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 以用于合成對曱酚及其下游系列產品等；它還可以作為配制油漆的稀釋劑和其它 類似用途。用途較為廣泛，附加值較高。
目前已知制備對傘花烴的方法，主要有3類，分別為(l)天然原料直接制 取法；(2)石化原料化學合成法；(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 %,且成分復雜，沒有 單獨提取分離利用的價值；方法2主要是由曱苯和丙烯或異丙醇通過 Friedel-Crafts烷基化反應來實現(xiàn)的，所得產物是對傘花烴、鄰傘花烴和間傘花 烴的混合物。若要得到高純度的對傘花烴，除了要有高選擇性的對位催化劑外， 還要在后步分離提純過程中通過物理或者化學手段，使對傘花烴與鄰、間位傘 花烴分開。而由于三種異構體的沸點極為相近，分離純化困難，幾乎不可能得 到能滿足醫(yī)藥要求的異構體純度；方法3是由松節(jié)油衍生物一_工業(yè)雙戊烯為 原料經催化劑催化脫氫作用生成對傘花烴，使用該方法生產的對傘花烴基本不 含鄰傘花烴和間傘花烴等異構體，可保證某些高純度和原料天然度等特殊需求的高品質產品的需要；并且我國松節(jié)油資源豐富，可以有大量的原料來源，減 少了對石化原料的需求和依賴。因此，該方法合成對傘花烴具有非常廣闊的應 用前景，也受到廣泛的關注和研究。例如1924年有英國專利報道(Austerwell G.GB 206848),將雙戊烯與石克及對稱二苯辟L脲一起回流加熱，可以得到對傘花 烴；有人使用Pt/V-Al203催化劑實現(xiàn)雙戊烯脫氫制備對傘花烴；胡貴賢等(胡貴 賢等.林產化學與工業(yè)，1993, 13(4) :305-310.)分別研究過雙戊烯的液相和氣相 脫氫反應，采用高活性鎳催化劑液相催化脫氫，雙戊烯的轉化率為81.00 %， 采用催化劑905氣相催化脫氫，雙戊烯的轉化率為85.00 %;劉德臣等(劉德 臣等.精細化工，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，在進樣量lmL'min"時，對傘花烴含量為85.70 %; 張慶等(張慶等.林產化工通訊，2001,35(2): 14-17.)研究了雙戊烯液相固體 酸催化脫氫反應工藝；吳志平等(吳志平等.中南林學院學報，2001, 21(1): 48-50.)采用自制催化劑(未說明催化劑種類)，可以使雙戊烯脫氫產物中對傘 花烴含量為79.60 %;李凝(李凝.精細化工，2002, 19(8) :477-478,481.)研 究了雙戊烯在固定床積分反應器中Ni-Cu催化脫氫的情況，對傘花烴收率為 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傘花烴的得率為74.00 %。上述報道大多為實驗室研究， 反應規(guī)模小，較難放大，并且所用催化劑的制備、預處理、或后處理操作過程 比較復雜。難以適應工業(yè)化連續(xù)生產的需要。
發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術存在的反應規(guī)模小、無法工業(yè)化連續(xù)生產，處理過程復 雜的缺點，本發(fā)明提供一種連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，具有連續(xù)化生產、操 作簡單，無廢棄物，不需溶劑和其它反應試劑，催化劑簡單且可回收利用的優(yōu) 點。
本發(fā)明提供如下技術方案: 一種連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，主要由原料 貯槽、計量泵、預熱器、氣化器、反應器、冷凝器、產品貯槽和加熱裝置組成， 在預熱器和原料貯槽之間設有可連續(xù)恒流進料的計量泵，且計量泵的進口與原 料貝i槽出口連通，計量泵的出口與預熱器進口相連，然后預熱器出口和氣化器 進口連接，氣化器出口與反應器頂部的進口連接，反應器底部的出口和冷凝器
4進口連接，冷凝器出口與產品p槽進口連接，預熱器、氣化器、反應器和加熱 裝置相連。氣化器內安裝有內徑為0.05 mm~ 1.00 mm的噴頭。反應器為列管式 反應器，列管內裝載反應催化劑，催化劑為Pd/C催化劑，反應器上設有溫度傳 感器，列管式反應器設有夾套。反應器為列管式多管反應床，反應器夾套可控 制溫度。反應器的進料口位于反應器的頂部，原料經預熱，噴頭霧化氣化后， 由反應器頂部進入反應床層，反應器的出料口在反應器的底部，反應產物直接 進入冷凝器，經冷凝后直接收集至產物貯槽。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有磁力泵，磁力泵和預熱器、氣化器 及反應器相連，熱油爐一端和膨脹器連接，另一端與預熱器、氣化器及反應器 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)雙戊烯是一類具有六元環(huán)結構的單環(huán)萜烯，這類單 環(huán)碎烯經過催化脫氫即可轉化為對傘花烴。本發(fā)明所指工業(yè)雙戊烯是一類分子 量相同、結構相似的單環(huán)單碎類化合物組成的混合物，通常有很多異構體，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)有技術相比，本發(fā)明具有如下技術效果
(1) 操作簡單，可實現(xiàn)連續(xù)化和自動控制，設備利用率高。本發(fā)明釆用的 反應裝置不需特殊設備， 一般可以做成多管反應器的形式，占地較少，且操作 方便，物料可連續(xù)進出，可方便地實現(xiàn)自動控制。由于物料在本發(fā)明所涉及設 備中停留時間比間歇生產設備短，而且生產中不需要頻繁徹底地更換反應體系， 因此設備利用率高。由于增加了氣化霧化，經氣化器噴頭霧化后再進入反應器 中，可以更充分的與催化劑接觸，反應更徹底。
(2) 基本無廢棄物，不需溶劑和其它反應試劑。反應過程中不需添加酸、 堿或有機溶劑，不產生廢水，基本無固體廢棄物和其他液體廢棄物，反應產物 經冷凝后基本被全部收集，反應尾氣為氮氣和少量不凝氣的混合物，對環(huán)境沒有影響，亦無安全隱患，因此是綠色環(huán)保的生產工藝。
(3) Pd/C催化劑反應活性好，壽命長，可以實現(xiàn)回收再生利用，不會引起 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足其他許多 松節(jié)油類衍生物的氣相催化連續(xù)化反應和產品制造，使催化反應技術和裝置可 以得到最大化的開發(fā)和利用。并且本發(fā)明所開發(fā)的通用生產裝置，可為其它松 節(jié)油類衍生物的技術熟化、工程化和工業(yè)化開發(fā)，技術集成創(chuàng)新，提供一個很 好的平臺。


圖1對傘花烴連續(xù)生產裝置示意圖。
具體實施方式實施例1
本發(fā)明所述的連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，如圖1所示主要由原料貯槽1、 計量泵2、預熱器3、氣化器4、反應器5、冷凝器6、產品貯槽7和加熱裝置組 成，在預熱器3和原料貯槽1之間設有可連續(xù)恒流進料的計量泵2,且計量泵2 的進口與原料!fc槽1出口連通，計量泵2的出口與預熱器3進口相連，然后預 熱器3出口和氣化器4進口連接，氣化器4出口與反應器5頂部的進口連接， 反應器5底部的出口和冷凝器6進口連接，冷凝器6出口與產品貯槽7進口連 接，加熱裝置和預熱器3、氣化器4、反應器5相連。氣化器4內安裝有內徑為 0.05 mm ~ 1.00 mm的噴頭13。反應器5為為列管式多管反應床，列管內裝載反 應催化劑，反應器5上設有溫度傳感器，列管式反應器設有夾套。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之間設有 磁力泵9，磁力泵9和預熱器3、氣化器4及反應器5相連，熱油爐10—端和 膨脹器ll連接，另一端與預熱器3、氣化器4及反應器5相連，和磁力泵9組 成閉合加熱回路。產品貯槽7上可以設有受器12，產品先進入容積較小的受器 12,然后再進入容積較大的產品貯槽7，受器12具有冷卻、排尾氣、取樣、收 集產品等功能。
原料從原料貯槽1出來經計量泵2控制流量進入預熱器3預熱，經預熱器3
6預熱好的原料經過氣化器4內的噴頭13霧化氣化后進入反應器5與列管式反應 器列管內裝載的Pd/C催化劑反應，反應得到的產物持續(xù)不斷的經反應器5底部 出口進入冷凝器6冷凝，冷凝后的產物對傘花烴進入產品貯槽7。
權利要求1.一種連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，其特征在于主要由原料貯槽、計量泵、預熱器、氣化器、反應器、冷凝器、產品貯槽和加熱裝置組成，在預熱器和原料貯槽之間設有計量泵，且計量泵的進口與原料貯槽出口連通，計量泵的出口與預熱器進口相連，然后預熱器出口和氣化器進口連接，氣化器出口與反應器頂部的進口連接，反應器底部的出口和冷凝器進口連接，冷凝器出口與產品貯槽進口連接，預熱器、氣化器、反應器和加熱裝置相連。
2. 如權利要求1所述的連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，其特征在于氣化器內 設有內徑為0.05mm~ 1.00mm的噴頭。
3. 如權利要求1所述的連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，其特征在于反應器為 列管式反應器，列管內裝載反應催化劑，反應器上設有溫度傳感器，列管式反 應器設有夾套。
4. 如權利要求1所述的連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，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有磁力 泵，磁力泵和預熱器、氣化器及反應器相連，熱油爐一端和膨脹器連接，另一 端與預熱器、氣化器及反應器相連，和磁力泵組成閉合加熱回路。
5. 如權利要求1所述的連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，其特征在于在產品貯 槽上設有受器。
專利摘要本實用新型公開了一種連續(xù)化生產對傘花烴的裝置，主要由原料貯槽、計量泵、預熱器、氣化器、反應器、冷凝器、產品貯槽和加熱裝置組成，在預熱器和原料貯槽之間設有可連續(xù)恒流進料的計量泵，且計量泵的進口與原料貯槽出口連通，計量泵的出口與預熱器進口相連，然后預熱器出口和氣化器進口連接，氣化器出口與反應器頂部的進口連接，反應器底部的出口和冷凝器進口連接，冷凝器出口與產品貯槽進口連接，預熱器、氣化器、反應器和加熱裝置相連。氣化器內安裝有內徑為0.05mm～1.00mm的噴頭。具有操作簡單、可控性好，無廢棄物，不需溶劑和其它反應試劑，催化劑可回收利用清潔綠色化等優(yōu)點。
文檔編號C07C5/11GK201330230SQ20092003855
公開日2009年10月21日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權日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 申請人:中國林業(yè)科學研究院林產化學工業(yè)研究所