一种松节油催化加氢制蒎烷的方法
【专利摘要】本发明公开一种松节油催化加氢制备蒎烷的方法，属于化工领域；该方法采用超声辅助制备负载型Ni-P/SiO2非晶态催化剂用于松节油选择性催化加氢制备蒎烷，在一定浓度的可溶性镍盐水溶液中加入载体SiO2，再加入CH3COONa，超声辅助条件下浸渍1~4h，调节pH值；再将上述混合物置于水浴中，恒温后加入NaH2PO2·H2O，搅拌直至不产生气泡为止，混合物进行抽滤后用氨水洗涤滤饼，再用蒸馏水洗涤，然后用无水乙醇洗涤后醇封；将制得的负载型Ni-P/SiO2非晶态催化剂按松节油质量的1~10%加入高压反应釜中，调节反应釜内压力为1~5MPa，于温度100~150℃、转速500~1000r/min条件下反应30~180min；本发明工艺流程简单，反应条件温和，节约能耗，蒎烷产率高，选择性好。
【专利说明】一种松节油催化加氢制蒎烷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种松节油催化加氢制菔烷的方法，属于化工领域。
【背景技术】
[0002]我国松节油产量居全球第二，是世界松节油主要输出国，松节油作为一种可再生资源，具有很高的利用价值，其主要成分α -菔烯的加氢产物菔烷，是合成芳樟醇、二氢月桂烯醇、香茅醇等香料和工业维生素E的原料。工业生产中所用的菔烷，要求以顺式体为主，因顺式菔烷的反应活性远高于反式菔烷。在松节油催化加氢过程中，要提高顺式菔烷的含量与选择性，不仅与选择的催化剂的种类有关，而且与选择的工艺条件，如反应温度、反应压力及催化剂用量等密切相关。目前常用的松节油加氢催化剂是贵金属催化剂和RaneyNi催化剂，贵金属催化剂催化松节油加氢具有优良的催化活性，但价格昂贵，且选择性较低。Raney Ni催化剂价格相对低廉，但反应条件较为苛刻，催化活性低于贵金属催化剂。
[0003]非晶态催化剂因具有高浓度的高度配位不饱和位，而使其具有非常高的活性和选择性，尤其在不饱和化合物的选择加氢方面性能优越。但非晶态合金热力学上处于亚稳状态，导致其热稳定性差，将其负载化可有效提高非晶态合金的热稳定性，同时又提高了催化剂的比表面积，而该发明提供的制备方法又克服了负载在载体上的N1-P非晶态合金的收率低且不均匀的问题，制备工艺简单，为松节油催化加氢提供了一条新途径。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种松节油催化加氢制菔烷的方法，采用负载型N1-P/SiO2非晶态催化剂催化松节油加氢反应，该方法具有催化剂制备工艺简单，活性及顺式菔烷选择性高，热稳定性好的特点。
[0005]本发明所述的松节油催化加氢制菔烷的方法，具体包括以下步骤:
(1)取松节油置于反应釜中，然后按催化剂质量为原料质量的f10%的比例加入负载型N1-P/Si02非晶态催化剂，密封反应釜；
(2)在0.1~0.5MPa下用N2将反应釜里的空气置换3次，再用H2在0.1~0.5MPa下置换3次，并检查气密性；
(3)打开H2进气阀，调节反应釜内压力为I飞MPa，开始升温，温度控制在10(Tl50°C、转速为50(T1000r/min条件下反应3(Tl80min得到菔烷。
[0006]所述负载型N1-P/Si02#晶态催化剂通过以下方法制备得到，具体包括以下步骤:
(1)在浓度为0.05^2mol/L的可溶性镍盐水溶液中加入载体SiO2，再加入CH3COONa,超声波辅助下浸溃I~4h ；
(2)用I~5mol/L的NaOH或KOH溶液调节至pH值为8~14；
(3)将步骤(2)中得到的混合物置于(T90°C水浴中，恒温后加入NaH2PO2.H2O不断搅拌到不产生气泡为止，对混合物进行抽滤，再用3lmol/L的氨水洗涤f 3次，用蒸馏水洗涤3飞次，然后用无水乙醇洗涤3次，得到负载型N1-P/Si02非晶态催化剂，醇封后待用。
[0007]本发明步骤(1)中可溶性镍盐与载体的摩尔比为1:广1:6，CH3COONa中的钠离子和可溶性镍盐中的镍离子的摩尔比为1:广1:7，超声波功率为20(T800W。
[0008]本发明步骤(3)中NaH2PO2.H2O中P和可溶性镍盐中Ni的摩尔比为1:广1:7。
[0009]本发明所述负载型N1-P/Si02非晶态催化剂除了用上述方法制备得到的负载型N1-P/Si02非晶态催化剂外，通过现有方法制备得到的负载型N1-P/Si02非晶态催化剂也可以使用。
[0010]本发明所使用的松节油、SiO2为工业级，所使用的水为蒸馏水，其它试剂均为分析纯。
[0011]本发明所述可溶性镍盐为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍等可溶性镍盐中的一种。
[0012]本发明的原理:
松节油主要成分在一定温度和压力下，经催化加氢可以制得菔烷，反应如下:
【权利要求】
1.一种松节油催化加氢制备菔烷方法，其特征在于具体包括如下步骤: (1)取松节油置于反应釜中，然后按催化剂质量为原料质量的f10%的比例加入负载型N1-P/Si02非晶态催化剂，密封反应釜； (2)在0.1-0.5MPa下用N2将反应釜里的空气置换3次，再用H2在0.1-0.5MPa下置换3次，并检查气密性； (3)打开H2进气阀，调节反应釜内压力为I飞MPa，开始升温，温度控制在10(Tl50°C、转速为50(T1000r/min条件下反应3(Tl80min得到菔烷。
2.根据权利要求1所述的松节油催化加氢制备菔烷方法，其特征在于:所述负载型N1-P/Si02非晶态催化剂通过以下方法制备得到，具体包括以下步骤: (1)在浓度为0.05^2mol/L的可溶性镍盐水溶液中加入载体SiO2，再加入CH3COONa,超声波辅助下浸溃I~4h ； (2)用I~5mol/L的NaOH或KOH溶液调节至pH值为8~14； (3)将步骤(2)中得到的混合物置于(T90°C水浴中，恒温后加入NaH2PO2.H2O不断搅拌到不产生气泡为止，对混合物进行抽滤，再用3lmol/L的氨水洗涤f 3次，用蒸馏水洗涤3飞次，然后用无水乙醇洗涤3次，得到负载型N1-P/Si02非晶态催化剂，醇封后待用。
3.根据权利要求2所述的松节油催化加氢制备菔烷方法，其特征在于:步骤(1)中可溶性镍盐与载体的摩尔比为1:1-1:6，CH3COONa中的钠离子和可溶性镍盐中的镍离子的摩尔比为1: 1- 1:7，超声波功率为20(T800W。
4.根据权利要求2所述的松节油催化加氢制备菔烷方法，其特征在于:步骤(3)中NaH2PO2.H2O中P和可溶性镍盐中Ni的摩尔比为1: f 1: 7。
【文档编号】C07C13/40GK104003835SQ201410183692
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】蒋丽红, 王亚明, 刘坤, 陕绍云, 贾庆明, 李丹丹, 杨晨, 蔡琴 申请人:昆明理工大学