本實(shí)用新型屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種用于β-蒎烯裂解生產(chǎn)月桂烯的裂解裝置。
背景技術(shù):
β-蒎烯是松節(jié)油分離的主要產(chǎn)品之一,現(xiàn)在全世界每年所消耗的萜烯合成香料約有2萬噸,其中大部份中、高檔合成香料是由β-蒎烯合成的,且由β-蒎烯合成的香料中大部份是通過中間體月桂烯合成的,如柑青醛、新鈴蘭醛、環(huán)烯腈、紫丁香醇、紫丁香醚、靈檀內(nèi)酯及龍涎香化合物等。
月桂烯又名香葉烯,具有令人愉快的甜香脂氣味,可直接作為香料使用。月桂烯分子內(nèi)有兩個(gè)共軛雙鍵和一個(gè)單一雙鍵,化學(xué)性質(zhì)活潑,是香料產(chǎn)業(yè)中最重要的化學(xué)品原料和中間體之一,如合成薄荷,檸檬醛,香茅醇,香葉醇,橙花醇和芳樟醇等。月桂烯在天然精油中含量很少,遠(yuǎn)不能滿足香料工業(yè)的要求。國內(nèi)、外工業(yè)上主要來自于β-蒎烯的裂解。
β-蒎烯和月桂烯具有不飽和烯烴的不穩(wěn)定特點(diǎn),尤其是月桂烯的化學(xué)性質(zhì)更加活潑,在高溫裂解條件下不穩(wěn)定,要想通過裂解獲得高含量、高得率的月桂烯產(chǎn)品較為困難。其中催化劑和溫度是影響β-蒎烯裂解生產(chǎn)月桂烯反應(yīng)最關(guān)鍵的因素,但在催化劑類型和裂解溫度確定的時(shí)候,裂解裝置是決定β-蒎烯裂解生產(chǎn)月桂烯最關(guān)鍵的因素。因?yàn)棣?蒎烯在裂解裝置裂解是一個(gè)瞬間快速反應(yīng),一般停留時(shí)間都小于1秒,這就必須要求這么短的時(shí)間內(nèi)β-蒎烯與催化劑能夠充分接觸。如果簡單的增加原料氣β-蒎烯在裂解裝置的裂解時(shí)間,將會(huì)使得月桂烯在高溫裂解條件下不穩(wěn)定,同時(shí)使得副反應(yīng)加劇,產(chǎn)品得率降低。因此,如何增大β-蒎烯與催化劑的接觸面積及縮短反應(yīng)時(shí)間是提高月桂烯產(chǎn)品得率的重要因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有月桂烯裂解裝置存在的問題,提供一種耗能低、β-蒎烯與催化劑短時(shí)間能夠充分接觸、結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)品得率高及純度高的用于β-蒎烯裂解生產(chǎn)月桂烯的裂解裝置。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種用于β-蒎烯裂解生產(chǎn)月桂烯的裂解裝置,包括裂解裝置殼體、裂解管、進(jìn)氣管、出氣管和噴氣裝置,所述裂解裝置殼體的一端內(nèi)設(shè)置噴氣裝置,所述進(jìn)氣管與噴氣裝置連接,且噴氣裝置的噴氣孔射向裂解裝置殼體內(nèi)的另一端,裂解裝置殼體的另一端外設(shè)置出氣管; 所述裂解裝置殼體的另一端內(nèi)設(shè)有軸支架,所述裂解管設(shè)在裂解裝置殼體內(nèi),且由管支架固定在固定軸上,裂解管設(shè)有多組,每一組是互為同心圓結(jié)構(gòu)的多根裂解管;裂解管的表面設(shè)置催化劑層;所述固定軸的一端固定在噴氣裝置軸心上,另一端固定在軸支架。
進(jìn)一步地,以上所述噴氣裝置包括噴氣裝置殼體、噴氣裝置腔體、噴氣孔和進(jìn)氣孔組成;所述進(jìn)氣孔設(shè)在噴氣裝置殼體的中心位置并與進(jìn)氣管連接,所述噴氣裝置殼體的一側(cè)均勻分布有噴氣孔,噴氣裝置殼體的另一側(cè)與進(jìn)氣管連接。
進(jìn)一步地,以上所述噴氣裝置為圓筒鼓狀。
進(jìn)一步地,以上每一組裂解管設(shè)有4-10根。
本裝置的工藝原理為:將加熱后的β-蒎烯氣體從進(jìn)氣管進(jìn)入裂解裝置,到達(dá)噴氣裝置的進(jìn)氣孔,再從裂解裝置的噴氣孔均勻噴出,然后與裂解管的表面的催化劑充分接觸發(fā)生裂解反應(yīng),裂解反應(yīng)后的氣體由出氣管排出,經(jīng)過冷凝冷卻即得到月桂烯產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
1、本實(shí)用新型的裂解裝置設(shè)置多組裂解管,每一組是互為同心圓結(jié)構(gòu)的多根裂解管,同心圓結(jié)構(gòu)增加了裂解管的比表面積,有利于β-蒎烯氣體充分與裂解管表面的催化劑接觸而裂解,進(jìn)而縮短了β-蒎烯在裂解裝置的裂解時(shí)間,減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生,同時(shí)能提高月桂烯產(chǎn)品的得率和純度。
2、本裝置的噴氣裝置為均勻分布有噴氣孔且為圓筒鼓狀,使得氣體受熱更加均勻,噴出的β-蒎烯氣體能夠充分與裂解管表面的催化劑接觸,進(jìn)而提高月桂烯產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度。
3、本裝置用于β-蒎烯裂解月桂烯,月桂烯得率≥92%,純度≥95%。
4、本裝置還具有耗能低、成本低、生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型裂解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型裂解管得局部放大圖;
圖3為本實(shí)用新型噴氣裝置的示意圖。
附圖標(biāo)識(shí)中:1-進(jìn)氣管,2-裂解裝置殼體,3-噴氣裝置,4-固定軸,5-管支架,6-裂解管,7-軸支架,8-出氣管;31-噴氣裝置殼體,32-噴氣裝置腔體,33-噴氣孔,34-進(jìn)氣孔。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說明,但不限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
如附圖1所示,所述β-蒎烯裂解生產(chǎn)月桂烯的裂解裝置,包括裂解裝置殼體2、裂解管 6、進(jìn)氣管1、出氣管8和噴氣裝置3,所述裂解裝置殼體2的一端內(nèi)設(shè)置噴氣裝置3,所述進(jìn)氣管1與噴氣裝置3連接,且噴氣裝置3的噴氣孔33射向裂解裝置殼體2內(nèi)的另一端,裂解裝置殼體2的另一端外設(shè)置出氣管8;所述裂解裝置殼體2的另一端內(nèi)設(shè)有軸支架7,所述裂解管6設(shè)在裂解裝置殼體2內(nèi),且由管支架5固定在固定軸4上,裂解管6設(shè)有16組,每一組是互為同心圓結(jié)構(gòu)的8根裂解管;裂解管6的表面設(shè)置催化劑層;所述固定軸4的一端固定在噴氣裝置3軸心上,另一端固定在軸支架7。
所述噴氣裝置3包括噴氣裝置殼體31、噴氣裝置腔體32、噴氣孔33和進(jìn)氣孔34組成;所述進(jìn)氣孔34設(shè)在噴氣裝置殼體31的中心位置并與進(jìn)氣管1連接,所述噴氣裝置殼體31的一側(cè)均勻分布有噴氣孔33,噴氣裝置殼體31的另一側(cè)與進(jìn)氣管1連接。所述噴氣裝置3為圓筒鼓狀。
工作時(shí),將加熱后的β-蒎烯氣體從進(jìn)氣管1進(jìn)入裂解裝置,到達(dá)噴氣裝置3的進(jìn)氣孔34,再從裂解裝置的噴氣孔33均勻噴出,然后與裂解管的表面的催化劑充分接觸發(fā)生裂解反應(yīng),裂解反應(yīng)后的氣體由出氣管8排出,經(jīng)過冷凝冷卻即得到月桂烯產(chǎn)品。經(jīng)過本裝置裂解后月桂烯得率≥93.38%,純度≥98.62%。
實(shí)施例2
本裝置中裂解管6設(shè)有10組,每一組是互為同心圓結(jié)構(gòu)的10根裂解管,其余特征與實(shí)施例1的相同。經(jīng)過本裝置裂解后月桂烯得率≥96.25%,純度≥97.09%。
實(shí)施例3
本裝置中裂解管6設(shè)有20組,每一組是互為同心圓結(jié)構(gòu)的4根裂解管,其余特征與實(shí)施例1的相同。經(jīng)過本裝置裂解后月桂烯得率≥92.13%,純度≥96.57%。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。