一种高纯度长叶烯的制备方法与流程

文档序号:11454894阅读:257来源:国知局

本发明属于化工松脂深加工技术领域,是一种可以较容易得到高含量的长叶烯的制备方法。



背景技术:

长叶烯是自然界中分布很广的一种三环倍半萜烯,也是目前世界上产量最大的倍半萜烯,具有木香、琥珀、龙涎型香气,主要用于调香过程的定香剂、日用香精和化妆品香精,并且其合成的衍生物可生产出许多高档、名贵的香料,而使其身价倍增。目前国内生产高纯度长叶烯主要是经重松节油分离和提纯而来。重松节油中含少量多种单萜烃、单萜醇、倍半萜烯(主要为长叶烯和石竹烯)、倍半萜烯含氧化合物以及二萜等物质,用真空分馏的方法很难分离出80%以上的长叶烯,主要原因是长叶烯与石竹烯互为同分异构体,沸点相近难分离。而石竹烯的存在会影响长叶烯的应用,要想获得含量在80%以上的长叶烯,就必须通过化学改性的方法降低石竹烯的含量。

就高纯度长叶烯的制备,申请人检索到如下现有技术:

现有技术方案一:中国专利申请cn106083517a,公开(公告)日20161109,公开了一种高纯度长叶烯的制备方法,具体方法为:将长叶烯粗品加入反应釜中,加入沸石分子筛,升温至100℃~120℃,保温反应30分钟~1小时,过滤,除去沸石分子筛,然后再加入浓硫酸,升温至120℃~130℃,保温反应30分钟~40分钟,加入碱溶液调节溶液ph至中性;减压蒸馏,出料,得到高纯度长叶烯;本发明所得长叶烯纯度高达85%以上。其中,沸石分子筛的添加量为长叶烯粗品总重量的0.1%~0.2%;浓硫酸的添加量为长叶烯粗品总重量的0.03%~0.1%。该工艺属于通过异构反应来提纯,使用的催化剂是“钠型沸石分子筛+浓硫酸”,钠型沸石分子筛为该案申请人自行制备,制备工艺复杂繁琐,且异构反应需要经过两个不同阶段的步骤才能完成。

现有技术方案二:中国专利申请2013103779272,公开了一种高纯度长叶烯的制备方法,以含有重量份为65%~70%的长叶烯和重量份为10%~30%的石竹烯的混合物为原料,加入大孔型弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂d113做催化剂进行石竹烯聚合反应,再过滤、催化剂回收、减压精馏可得85%~95%含量的长叶烯成品。该工艺是通过聚合反应来提纯,由于催化剂是树脂,成本较高。

其他现有分离提纯长叶烯的技术方面,都是通过降低石竹烯的含量来达到目的,主要存在的问题是:(1)如果以水合反应来提纯,要使用溶剂作反应介质,反应后需回收溶剂,增加了生产成本;如果以洗脱分离来提纯,需自制洗脱剂和洗脱塔,工艺繁琐;(2)如果以prins反应或vilsmeier-haack甲酰化反应来提纯,由于反应试剂有腐蚀性或者有强烈的刺激作用,反应后产物处理麻烦,工业上应用价值不大;(3)如果以聚合反应来提纯,由于催化剂是树脂,成本较高;(4)如果以异构反应来提纯,由于该工艺过程短,易于控制,后处理简单,无“三废”产生,更具市场竞争力,但异构催化剂需要自制,使工艺变得繁琐。



技术实现要素:

本发明为了克服以上现有技术的不足,提供一种通过异构反应来提纯长叶烯的制备方法,该方法的催化剂无需自行制备,可以从市场容易获取且原料来源广泛,节能环保,工艺简单且成本低,产品纯度高,适于规模化生产的从重松节油中提取高纯度长叶烯的方法。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

一种高纯度长叶烯的制备方法,以含长叶烯65%~70%的重松节油分离物为原料,以氯化铝为催化剂,进行异构反应,反应结束后减压分馏即可得到含量为85%~92%的长叶烯成品。

作为技术方案的进一步改进,以上所述的高纯度长叶烯的制备方法,所述分离物与所述的催化剂的重量比为1:0.01~0.08。

作为技术方案的进一步改进,以上所述的高纯度长叶烯的制备方法,所述的异构反应的温度为140℃~160℃,反应时间为2~4小时。

作为技术方案的进一步改进,以上所述的高纯度长叶烯的制备方法,所述的反应结束后至减压蒸馏前,需静置,过滤。

作为技术方案的进一步改进,以上所述的高纯度长叶烯的制备方法,所述的催化剂重复使用3次及以上。

作为技术方案的进一步改进,以上所述的高纯度长叶烯的制备方法,所述分离物与所述的催化剂的重量比为1:0.03~0.05。

相对于现有技术,本发明具有的优点和积极效果如下:

1.本发明选择氯化铝作为催化剂,该催化剂属于路易斯酸类的催化剂,在进行催化异构过程中,利用双键活性的差异,进行选择性催化异构,降低与长叶烯沸点相近的同分异构体石竹烯含量,与现有的催化异构工艺相比,本发明的催化剂无需自行制备,可以从市场广泛获取,大大简化了工艺并缩短了整个工艺的时间。

2.本发明以异构反应来提纯,该工艺过程短,易于控制,后处理简单,无“三废”产生,更具市场竞争力,具有很好的工业化前景。

3.我国是世界上松脂产量最大的国家,每年利用松脂加工松香、松节油数十万吨,资源丰富,生产活跃;松节油是萜类混合物,每年通过分馏提纯蒎烯时,还得到大量的倍半萜类和萜类衍生物;本发明选用含长叶烯65%~70%的重松节油分离物作为原料,来源广泛,成本低,节能环保,适用于规模化生产,具有很好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

将含长叶烯65%的重松节油分离物放入反应器内,加入催化剂氯化铝,分离物与催化剂的重量比为1:0.01,进行异构反应,反应加热温度为140℃~145℃,反应时间为2小时,停止加热和搅拌,需静置分离油层,将催化剂留在反应器中。倒出的油层进行过滤除掉残留的催化剂,粗产物分析长叶烯含量65.8%,石竹烯含量1.06%,减压分馏即可得到88.3%含量的长叶烯成品。

将原料加入上述留有催化剂的反应器中,重复以上工艺操作,连续进行3次,反应出来的粗产物中长叶烯含量在62.9-65.4%,石竹烯含量1.21-3.25%,催化活性和效果保持良好。

实施例2:

将含长叶烯66%的重松节油分离物放入反应器内,加入催化剂氯化铝,分离物与催化剂的重量比为1:0.03,进行异构反应,反应加热温度为145℃~150℃,反应时间为2.5小时,停止加热和搅拌,需静置分离油层,将催化剂留在反应器中。倒出的油层进行过滤除掉残留的催化剂,粗产物分析长叶烯含量66.3%,石竹烯含量1.25%,减压蒸馏,精馏即可得到90.6%含量的长叶烯成品.

将原料加入上述留有催化剂的反应器中,重复以上工艺操作,连续进行3次,反应出来的粗产物中长叶烯含量在60.5-65.2%,石竹烯含量1.58-3.43%,催化活性和效果保持良好。

实施例3

将含长叶烯67%的重松节油分离物放入反应器内,加入催化剂氯化铝,分离物与催化剂的重量比为1:0.05,进行异构反应,反应加热温度为150℃~155℃,反应时间为3小时,停止加热和搅拌,需静置分离油层,将催化剂留在反应器中。倒出的油层进行过滤除掉残留的催化剂,粗产物分析长叶烯含量64.8%,石竹烯含量1.35%,减压分馏即可得到87.4%含量的长叶烯成品;

将原料加入上述留有催化剂的反应器中,重复以上工艺操作,连续进行4次,反应出来的粗产物中长叶烯含量在63.6-64.6%,石竹烯含量1.05-2.32%,催化活性和效果保持良好。

实施例4

将含长叶烯68%的重松节油分离物放入反应器内,加入催化剂氯化铝,分离物与催化剂的重量比为1:0.06,进行异构反应,反应加热温度为155℃~160℃,反应时间为3.5小时,停止加热和搅拌,需静置分离油层,将催化剂留在反应器中。倒出的油层进行过滤除掉残留的催化剂,粗产物分析长叶烯含量67.2%,石竹烯含量1.78%,减压分馏即可得到87.9%含量的长叶烯成品;

将原料加入上述留有催化剂的反应器中,重复以上工艺操作,连续进行5次,反应出来的粗产物中长叶烯含量在62.3-65.5%,石竹烯含量1.54-3.35%,催化活性和效果保持良好。

实施例5

将含长叶烯69%的重松节油分离物放入反应器内,加入催化剂氯化铝,分离物与催化剂的重量比为1:0.08,进行异构反应,反应加热温度为148℃~153℃,反应时间为4小时,停止加热和搅拌,需静置分离油层,将催化剂留在反应器中。倒出的油层进行过滤除掉残留的催化剂,粗产物分析长叶烯含量65.9%,石竹烯含量2.15%,减压分馏即可得到92.3%含量的长叶烯成品;

将原料加入上述留有催化剂的反应器中,重复以上工艺操作,连续进行6次,反应出来的粗产物中长叶烯含量在63.2-66.3%,石竹烯含量1.54-3.45%,催化活性和效果保持良好。

实施例6

将含长叶烯70%的重松节油分离物放入反应器内,加入催化剂氯化铝,分离物与催化剂的重量比为1:~0.04,进行异构反应,反应加热温度为156℃~158℃,反应时间为3小时,停止加热和搅拌,需静置分离油层,将催化剂留在反应器中。倒出的油层进行过滤除掉残留的催化剂,粗产物分析长叶烯含量67.5%,石竹烯含量1.82%,减压分馏即可得到92.1%含量的长叶烯成品;

将原料加入上述留有催化剂的反应器中,重复以上工艺操作,连续进行7次,反应出来的粗产物中长叶烯含量在62.5-67.7%,石竹烯含量1.34-3.56%,催化活性和效果保持良好。

进一步的对以上生产出来的产品进行检测,检测指标和结果如下:

由以上表格可以得知,本发明方法制备的长叶烯各项指标均达到行业标准一级以上,长叶烯含量最低达到87%,最高可以达到92.3%。

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