CN104530984A - 一种固体超强酸催化裂解松香的方法 - Google Patents

一种固体超强酸催化裂解松香的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固体超强酸催化裂解松香的方法，采用气液结合的方式先将松香与液相催化剂充分混合，加热进行初步裂解，裂解气再通过装在催化塔中的气相催化剂进行二次裂解，最终经冷凝收集得到裂解产物松香油。与目前通用的裂解方法得到的松香油相比，该深度裂解油具有比重低、冷凝点低、馏程短等特点，可直接代替二甲苯、三甲苯、四甲苯等芳烃作为植物型无毒环保溶剂。

Description

一种固体超强酸催化裂解松香的方法
技术领域
本发明涉及一种替代芳烃的天然植物型无毒环保溶剂的合成方法，更具体的讲是涉及一种固体超强酸催化裂解松香的方法。
背景技术
 松香的主要成份为二萜类树脂酸，分子通式为C19H19COOH，密度1.05-1.10，熔点110-135℃，软化点(环球法)70-80℃，沸点300℃(65Pa)，闪点(开口)216℃，燃点480－500℃，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、二硫化碳、二氯乙烷、松节油、油类和碱溶液，是一种重要的可再生的天然树脂。我国是松香生产大国，年产松香40万吨以上，居世界第一。随着石油、煤炭等一次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香等可再生的天然资源成为人们日益关注的重点。目前人们对松香的利用主要集中在两个方面：一是在保留松香原有结构的基础上对松香中的双键和羧基基团进行改性，另一种是对松香进行裂解，简化松香的原有结构，得到一种无毒的天然植物型溶剂。由于第一种方法受市场的限制，因此当前的研究重点主要集中在了第二个方法。
目前松香的裂解所用催化剂主要有I. W. Humphrey在专利US 1852244中所述的活性白土，I. I. Clark在文献J. Am. Chem. Soc. 74,1030(1952)中所述的Si-Zr-Al催化剂，以及专利CN 99117151.9中所述的Keggin型结构的杂多酸，上述催化工艺普遍存在着裂解深度不够，所得松香油馏程高、凝点高、比重大、臭味重等问题，无法满足实际应用中溶剂油的要求。本发明提供了一种裂解松香制备松香油的方法，该方法采用气液结合的催化方式，先将松香在反应釜内进行初步裂解获得松香蒸气，然后在催化塔中进行二次裂解，以得到低馏程、低比重、低凝点、无色到浅黄色无异味的松香油。
发明内容
本发明的目的是针对上述松香裂解方法所存在的不足，提供一种催化效率高，产品收率高，品质高，可连续性生产，更适合工业应用的松香裂解方法。
本发明涉及一种固体超强酸催化裂解松香的方法，由以下步骤组成：
（1）向反应釜内加入1-4Kg松香；
（2）加入松香重量的0.1-0.5%的粉末状液相固体超强酸催化剂；
（3）向催化塔中加入0.5-2Kg柱状气相固体超强酸催化剂；
（4）加热反应釜到280-400℃，使松香气化，同时液相催化剂对松香进行初步裂解；
（5）控制催化塔的温度250-350℃，使初步裂解的松香进行二次裂解；
（6）裂解气经冷凝得到深度裂解松香油及水分的混合物，分掉下层水分后得到松香油产品，计算产率，对产品进行颜色、气味、馏程、比重、冷凝点的检测。
进一步，步骤（2）（3）所述气相和液相催化剂均为SO4 2-/MxOy类固体超强酸，MxOy是指ZrO2，TiO2，SnO2，Al2O3或其复合物。
具体实施方式
实施例1：
（1）向反应釜内加入2Kg松香；
（2）加入松香重量0.1%的液相催化剂；
（3）向催化塔中加入1Kg气相催化剂；
（4）加热反应釜到320℃，使松香气化，同时液相催化剂对松香进行初步裂解；
（5）控制催化塔的温度250℃，使初步裂解的松香进行二次裂解；
（6）裂解气经冷凝得到深度裂解松香油及水分的混合物，分掉下层水分后得到松香油产品。产品具体指标如下表：
收率 颜色 气味 比重,g/ml 凝点,℃ 馏程
76.5% 浅黄 无异味 0.925 -24 初馏90℃,50%302℃,终馏346℃
实施例2：
（1）向反应釜内加入3Kg松香；
（2）加入松香重量0.3%的液相催化剂；
（3）向催化塔中加入1.5Kg气相催化剂；
（4）加热反应釜到380℃，使松香气化，同时液相催化剂对松香进行初步裂解；
（5）控制催化塔的温度300℃，使初步裂解的松香进行二次裂解；
（6）裂解气经冷凝得到深度裂解松香油及水分的混合物，分掉下层水分后得到松香油产品。产品具体指标如下表：
实施例3：
（1）向反应釜内加入2Kg松香；
（2）加入松香重量0.5%的液相催化剂；
（3）向催化塔中加入0.5Kg气相催化剂；
（4）加热反应釜到350℃，使松香气化，同时液相催化剂对松香进行初步裂解；
（5）控制催化塔的温度300℃，使初步裂解的松香进行二次裂解；
（6）裂解气经冷凝得到深度裂解松香油及水分的混合物，分掉下层水分后得到松香油产品。产品具体指标如下表：
本发明专利包含但不限于上述具体实例，所有以此专利为基础的变形设计都在本专利的保护范围内。

Claims (2)

1.一种固体超强酸催化裂解松香的方法，其特征在于包括以下步骤：向反应釜内加入1-4Kg松香；加入松香重量0.1-0.5%的粉末状液相固体超强酸催化剂；向催化塔中加入0.5-2Kg柱状气相固体超强酸催化剂；加热反应釜到280-400℃，使松香气化，同时液相催化剂对松香进行初步裂解；控制催化塔的温度250-350℃，使初步裂解的松香进行二次裂解；裂解气经冷凝得到松香油及水分的混合物，分掉下层水分后得到松香油产品，计算产率，对产品进行颜色、气味、馏程、比重、冷凝点的检测。
2.如权利要求1所述的一种固体超强酸催化裂解松香的方法，其特征在于，步骤（2）（3）所述的液相与气相催化剂均为SO4 2-/MxOy类固体超强酸，其中MxOy是指ZrO2，TiO2，SnO2，Al2O3或其复合物。
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