CN104151126B - 3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法，属于萜类化合物深加工技术领域。本发明通过对3-蒈烯加氢合成反应进程的多个不同3-蒈烯含量阶段的反应温度和加氢压力进行相应的调节控制，从而达到反应温和有序的向着蒈烷得率高的方向进行，以达到提高蒈烷得率和纯度的目的。

Description

3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法
技术领域
本发明属于萜类化合物深加工技术领域，尤其涉及一种3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法。
背景技术
蒈烷，是一种人工合成的有机化合物，是蒎烷或崁烷等的同分异构体。蒈烷有多种重要的衍生物，例如蒈酮、蒈烷醇、蒈烷胺等。其中，蒈烷的三元环是难得的源于天然的结构单元，与蒈烯一样可以作为多种活性物质的中间体原料，也可以断开生成七元环类衍生物在进行利用。
目前，蒈烷大多是以3-蒈烯为原料经加氢催化制得。例如，中国专利公开号为CN102173975的专利公开了将3-蒈烯与催化剂，在高压釜中加热进行加氢反应，反应压力3.0～10MPa，反应温度为60℃～180℃，反应时间2～12h，过滤，减压蒸馏得到蒈烷产品。该方法用的不足之处是其蒈烷产品的纯度和产率不够高。
发明内容
本发明的目的是提供一种的3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法，该方法可以解决现有技术制得的蒈烷产品的纯度和产率不够高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
它包括以下步骤：
A、将3-蒈烯含量为90%以上的3-蒈烯混合物和镍催化剂放入反应釜中，通入氢气，控制反应釜内的氢气压力在0.03MPa～0.08MPa的范围内，然后开始加热，使反应釜内反应物料的温度达到50℃～60℃，进行保压保温反应；其中，所述3-蒈烯混合物与镍催化剂的质量比为1:0.005～0.02；
B、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤60%时，调节氢气压力至0.08MPa～0.12MPa，控制反应物料的温度至60℃～70℃，进行保压保温反应；
C、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤30%时，调节所述氢气压力至0.12MPa～0.15MPa，控制反应物料的温度至70℃～80℃，进行保压保温反应；
D、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤10%时，调节所述氢气压力至0.15MPa～0.2MPa，控制反应物料的温度至80℃～90℃，进行保压保温反应；
E、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤1%时，停止向反应釜内加入氢气，并停止加热，冷却后，出料。
由于采用上述技术方案，本发明得到的有益效果是：
本发明通过对3-蒈烯加氢合成反应进程的多个不同3-蒈烯含量阶段的反应温度和加氢压力进行相应的调节控制，从而达到反应温和有序的向着蒈烷得率高的方向进行，以达到提高蒈烷得率和纯度的目的。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详述，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。
实施例1
本3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法包括以下步骤：
A、将80g3-蒈烯含量为95.1%的3-蒈烯混合物和1.6g镍催化剂放入反应釜中，先用氮气置换三次，再用氢气置换三次，接着再通入氢气，然后控制釜内的氢气压力为0.08MPa，然后开始加热，使反应釜内反应物料的温度达到50℃，进行保压保温反应；
B、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤60%时，调节氢气压力至0.12MPa，控制反应物料的温度至60℃，进行保压保温反应；
C、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤30%时，调节氢气压力至0.15MPa，控制反应物料的温度至70℃，进行保压保温反应；
D、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤10%时，调节氢气压力至0.2MPa，控制反应物料的温度至80℃，进行保压保温反应；
E、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤1%时，停止向反应釜内加入氢气，并停止加热，然后开冷却水降温至40℃以下，出料。
对本实施例制得的蒈烷产品进行产品分析得：蒈烷含量为94.1%，3-蒈烯为0.3%，转化率为99.7%，蒈烷选择性为99.3%。
实施例2
本3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法包括以下步骤：
A、将400g3-蒈烯含量为93.6%的3-蒈烯混合物和4g镍催化剂放入反应釜中，先用氮气置换三次，再用氢气置换三次，接着再通入氢气，然后控制釜内的氢气压力为0.5MPa，然后开始加热，使反应釜内反应物料的温度达到55℃，进行保压保温反应；
B、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤60%时，调节氢气压力至0.1MPa，控制反应物料的温度至65℃，进行保压保温反应；
C、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤30%时，调节氢气压力至0.13MPa，控制反应物料的温度至75℃，进行保压保温反应；
D、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤10%时，调节氢气压力至0.17MPa，控制反应物料的温度至85℃，进行保压保温反应；
E、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤1%时，停止向反应釜内加入氢气，并停止加热，然后开冷却水降温至40℃以下，出料。
对本实施例制得的蒈烷产品进行产品分析得：蒈烷含量为93%，3-蒈烯为0.2%，转化率为99.8%，蒈烷选择性为99.6%。
实施例3
本3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法包括以下步骤：
A、将1200g3-蒈烯含量为94.3%的3-蒈烯混合物和6g镍催化剂放入反应釜中，先用氮气置换三次，再用氢气置换三次，接着再通入氢气，然后控制釜内的氢气压力为0.03MPa，然后开始加热，使反应釜内反应物料的温度达到60℃，进行保压保温反应；
B、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤60%时，调节氢气压力至0.08MPa，控制反应物料的温度至70℃，进行保压保温反应；
C、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤30%时，调节氢气压力至0.12MPa，控制反应物料的温度至80℃，进行保压保温反应；
D、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤10%时，调节氢气压力至0.15MPa，控制反应物料的温度至90℃，进行保压保温反应；
E、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤1%时，停止向反应釜内加入氢气，并停止加热，然后开冷却水降温至40℃以下，出料。
对本实施例制得的蒈烷产品进行产品分析得：蒈烷含量为93.2%，3-蒈烯为0.4%，转化率为99.6%，蒈烷选择性为99.3%。

Claims (1)

1.一种3-蒈烯加氢合成蒈烷的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、将3-蒈烯含量为90%以上的3-蒈烯混合物和镍催化剂放入反应釜中，通入氢气，控制反应釜内的氢气压力在0.03MPa～0.08MPa的范围内，然后开始加热，使反应釜内反应物料的温度达到50℃～60℃，进行保压保温反应；其中，所述3-蒈烯混合物与镍催化剂的质量比为1:0.005～0.02；
B、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤60%时，调节氢气压力至0.08MPa～0.12MPa，控制反应物料的温度至60℃～70℃，进行保压保温反应；
C、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤30%时，调节所述氢气压力至0.12MPa～0.15MPa，控制反应物料的温度至70℃～80℃，进行保压保温反应；
D、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤10%时，调节所述氢气压力至0.15MPa～0.2MPa，控制反应物料的温度至80℃～90℃，进行保压保温反应；
E、当反应釜反应物料中3-蒈烯的含量≤1%时，停止向反应釜内加入氢气，并停止加热，冷却后，出料。
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