反应精馏连续化制备二氢月桂烯醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种反应精馏连续化制备二氢月桂烯醇的方法，反应精馏塔内装有波纹丝网填料和固体酸催化剂，将原料二氢月桂烯、水和溶剂分别预热至80-120℃、85-95℃、70-90℃，按流量比为(1～3)∶(1～3)分别从反应精馏塔反应段的上、中、下部位进料。控制塔釜温度105-120℃，塔顶冷凝温度50～70℃。冷凝液分离出油相和水相，部分油相至塔顶回流，水相及其余的油相分别回原料罐循环使用。本方法将反应和精馏同时进行，可以有效利用反应放出的热量加热物料，减轻塔釜的热负荷。反应精馏塔内的波纹丝网填料和管式液体分布器有利提高传质、传热的有效表面，改善相间接触，从塔底获得纯度95％的二氢月桂烯醇产品，反应效率及二氢月桂烯转化率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二氢月桂烯醇的制方法，特别是。
技术介绍
二氢月桂烯醇(2，6- 二甲基-7-辛烯-2-醇)，是一种常用的重要萜类香料，是国际上用量最大的香料品种之一。具有新鲜的花香和白柠檬样果香，用于白柠檬、柑橘型日用香精，在香皂、洗涤剂中用量可达5% 20%。目前生产二氢月桂烯醇的方法主要有间接水合法和直接水合法两种。工业化生产主要采用以浓H2SO4S催化剂，二氢月桂烯与甲酸酯 化、皂化的间接水合法；该法的转化率和选择性低，且浓H2SO4对设备腐蚀严重，排放的废水易造成环境污染。直接水合法是在酸性催化剂的作用下，二氢月桂烯和水直接反应生成二氢月桂烯醇，该法符合原子经济的概念，具有流程简单、成本较低的优点；但目前工业上采用的直接水合法主要是间歇式操作，即原料进入固定床反应器反应后，产物进入分离单元进行后续分离。该工艺转化率较高，但仍存在工艺流程较长、过程集成度不高和投资成本较大的问题。
技术实现思路
针对现有工艺流程复杂，集成度低、投资成本高以及环境污染严重的缺点，本专利技术的目的是提供一种工艺路线简单、耦合度高、能耗和设备投资成本较低以及环境友好的连续化生产二氢月桂烯醇的工艺。本专利技术，反应精馏塔内装有波纹丝网填料和固体酸催化剂，反应精馏塔自下至上分为塔釜、提馏段、反应段和精馏段；二氢月桂烯醇的制备过程包括以下步骤(I)将二氢月桂烯预热至80 120°C，从反应精馏塔反应段的上部进料；将水预热至85 95°C，输入反应段的中部；将溶剂预热至70 90°C，从反应段的下部进料，二氢月桂烯、水和溶剂的质量流量比为I : (I 3) (I 3);控制塔釜温度105 120°C;所述溶剂是丙酮、醋酸酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇单丁醚、乙二醇双丁醚、二氧六烷中的一种或者多种；二氢月桂烯液体入塔后，向下流动，同时水和溶剂被加热气化，向塔顶方向上升，二氢月桂烯和水在反应段逆向接触，在催化剂和溶剂的作用下发生水合反应；未反应的二氢月桂烯、水及溶剂的共沸物继续上升至精馏段，从塔顶排出；从反应精馏塔的塔釜采出产品二氢月桂烯醇；(2)所述二氢月桂烯、水及溶剂的共沸物从塔顶排出后，经冷凝器降温冷凝至50 70°〇。(3)将冷凝液通入分相器，分出油相和水相，将上层的部分油相返回塔顶，其余油相合并入二氢月桂烯原料中，下层水相合并至原料水中。所述固体酸催化剂为大孔阳离子交换树脂或沸石催化剂。 所述大孔阳离子交换树脂为Purilite CT275、Purilite CT482, PuriliteCT151DR，D72、D61、D001-C、，Amberlyst 36, Amberlyst 35、Amberlyst 15 或 NKC-9 ;所述沸石催化剂为ZSM-5或丝光沸石。为防止催化剂颗粒随气液相物流的流动，催化剂采用无纺布、石英棉或者金属丝网封装成催化剂包。所述反应精馏塔的塔顶内设有液体分布器。如上所述，本专利技术采用一个反应精馏塔和一个分相器即可实现二氢月桂烯醇的连续化生产，其优越效果体现如下(I)该方法将反应和精馏两个过程耦合在一个装置内进行，可以有效利用反应放出的热量加热物料，减轻塔釜的热负荷。反应精馏塔内的波纹丝网填料和管式液体分布器有利提闻传质、传热的有效表面，改善相间接触，从而提闻塔的效率。同时设置分相器，避免因水相重新进入塔内而造成的能量损耗。与现有的工艺路线相比，该方法具有简化生产工艺，强化过程传质传热，降低能耗，节省设备投资。可降低能耗35%以上，节省设备投资50%以上。(2) 二氢月桂烯、水和溶剂分别进料，在反应段逆向接触，强化了传质传热。在反应进行的同时移除产品，促进反应朝生成产品的方向进行，提高反应的转化率，可获得纯度95%以上的二氢月桂烯醇产品。(3)采用强酸型大孔阳离子树脂代替传统的液体催化剂，降低了对设备的腐蚀，同时降低了环境污染。附图说明图I为反应精馏连续生产二氢月桂烯醇的流程示意图。图2为液体分布器结构示意图。图3为催化剂包示意图。其中1、2、3-原料罐，4、5、6_泵，7_反应精馏塔，8-冷凝器，9-再沸器，10-分相器，11-催化剂包，11-1-催化剂颗粒，12-填料，13-液体分布器，13-1-分配管。具体实方式参见图1，反应精馏塔7内填装BX500波纹丝网填料12 ;在反应段内，催化剂包11 (封装有催化剂Amberlyst 36强酸型大孔阳离子交换树脂)与BX500波纹丝网填料12混合填装。见图3，催化剂包内11内封装有催化剂颗粒11-1，催化剂包可以是无纺布、石英棉或者金属丝网等材质。反应精馏塔7的顶部设有液体分布器13，图2表示液体分布器13设有分配管13-1。开工前，将二氢月桂烯、水、异丙醇(或丁醇或醋酸酯)按质量比为I : (I 3) (I 3)加入反应精馏塔7，使塔釜具有初始液面，启动再沸器9对塔釜加热，保持塔釜温度105 120°C，全回流操作2h，然后系统进入连续操作阶段。原料罐I的二氢月桂烯经预热器加热至95°C，通过泵4送入反应精馏塔反应段的上部进料口 ；原料罐2的水经预热器预热至90°C，通过泵5送入反应精馏塔7反应段的中部进料口 ；原料罐3的溶剂异丙醇(丁醇或醋酸酯)经预热器预热至80°C，由泵6送入反应精馏塔的7反应段的下部进料口。控制二氢月桂烯、水与异丙醇的流量比(质量流量)在I : I : I至I : 3 3之间。塔顶排出物经冷凝器8冷凝，保持塔顶温度为50-70°C，冷凝液送至分相器10，分离出油相回流至二氢月桂烯原料罐I中，作为反应原料循环使用；从相器10分离出的下层水相经水泵5输入水原料罐2中，循环使用。当分相器10中的油相物料开始回流至反应精馏塔7中时，停泵6，即停止溶剂进料。从塔釜采出产品二氢月桂烯醇，纯度在95%以上。经计算二氢月桂烯的转化率为97%，选择性为92%。实施例2 与实施例1操作方法同，开工前，将二氢月桂烯、水、异丙醇(或丁醇或醋酸酯)按质量比为1 : (I 3) (1 3)加入反应精馏塔7，加入Amberlyst 35强酸型大孔阳离子交换树脂。反应精馏塔反应段催化剂为Amberlyst 35强酸型大孔阳离子交换树脂，二氢月桂烯、水和异丙醇分别预热至102°C、93°C和75°C。其它操作步骤同实施例I。塔釜二氢月桂烯醇的纯度为96%。二氢月桂烯转化率为95%，选择性为93%。实施例3 与实施例I操作方法类似，塔釜加入二氢月桂烯、水、异丙醇按质量比为I : I : I至I : 3 : 3，加入一定量的Amberlyst 15强酸型大孔阳离子交换树脂。反应精馏塔反应段催化剂为Amberlyst 15强酸型大孔阳离子交换树脂，二氢月桂烯、水和异丙醇分别预热至100°C、80°C和78°C。其它操作步骤同实施例I。塔釜二氢月桂烯醇的纯度为95%。二氢月桂烯转化率为95%，选择性为91%。实施例4 与实施例I操作方法类似，催化剂采用Purilite CT275强酸型大孔阳离子交换树月旨，二氢月桂烯、水和二氧六烷分别预热至93°C、87°C和70°C。其它操作步骤同实施例I。塔釜二氢月桂烯醇的纯度为95%。二氢月桂烯转化率为95%，选择性为93%。实施例5 与实施例I操作方法类似，催化剂采用Purilite CT482强酸型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉波，夏珊珊，牛雁宁，
申请(专利权)人：淮安市产品质量监督检验所，
类型：发明
国别省市：