CN108101728B - 一种对孟烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对孟烷的制备方法，(1)将双戊烯和型号为Ni8072RE的负载镍催化剂放入高压反应釜中，通入氢气置换空气，控制高压反应釜内的氢气压力和物料的反应温度在反应条件下，进行保压保温反应，并不断进行取样分析；(2)当高压反应釜内双戊烯的含量依次小于等于60％、30％、10％时，调节高压反应釜内氢气压力和物料的温度，进行保压保温反应；(3)当高压反应釜内双戊烯的含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加氢气和加热物料，用氮气置换高压反应釜内氢气，停止反应；待物料冷却后，进行沉清，过滤，出料，得到对孟烷。该方法可以解决现有技术反应温度高、氢气压力高的问题，具有产率高，产品纯度高，低耗能，安全的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种萜类化合物的制备方法，尤其涉及一种对孟烷的制备方法。
背景技术
对孟烷，又称1-异丙基-4-甲基环己烷，分子式为C10H20，分子量为140.26，是一种人工合成的有机化合物，该物质主要用于制造有机过氧化物引发剂、过氧化氢对孟烷的前体原料及香料中间体和溶剂。对孟烷有多种重要的衍生物，例如异薄荷酮、过氧化氢对孟烷、1-乙基-4-甲基环己烷等。
目前，对孟烷大多以双戊烯为原料，经加氢催化制得。例如，期刊《食品与机械》2011年第四期记载的“双戊烯催化加氢制备对孟烷工艺的研究”在高压釜中加热进行加氢反应，合成对孟烷。该反应压力为9MPa，反应温度为220℃，反应时间4h。该方法的不足之处在于反应温度和压力较高，安全性低和能耗成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对孟烷的制备方法。该方法可以解决现有技术反应温度高、氢气压力高的问题，具有低耗能，安全的优点。
本发明上述目的通过以下技术方案来实现：一种对孟烷的制备方法，包括以下步骤：
(1)将双戊烯和负载镍催化剂加入高压反应釜中，通入氢气置换空气，控制高压反应釜内的氢气压力在0.5MPa～1.5MPa范围内，开启加热装置，将高压反应釜内物料的反应保持在80℃～90℃，进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件；
(2)当高压反应釜内的双戊烯总含量≤60％时，调节氢气压力至1.5MPa～1.8MPa，调节反应温度至90℃～110℃，进行保压保温反应；
(3)当高压反应釜内的双戊烯总含量≤30％时，调节氢气压力至1.8MPa～2.2MPa，调节反应温度至110℃～130℃，进行保压保温反应；
(4)当高压反应釜内的双戊烯总含量≤10％时，调节氢气压力至2.2MPa～2.6MPa，调节反应温度至130℃～160℃，进行保压保温反应；
(5)当高压反应釜内的双戊烯总含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加入氢气，并停止对高压反应釜内物料加热，用氮气置换高压反应釜内氢气；
(6)将完成反应的物料冷却，沉清，过滤，出料，得到对孟烷。
所述双戊烯包括但不限于松油烯、异松油烯、水芹烯和对伞花烃中的一种或两种以上的组合。
所述步骤(1)中采用的双戊烯总含量≥95％。
所述步骤(1)中双戊烯与负载镍催化剂的质量比为1:0.001～0.004。
所述负载镍催化剂优先型号Ni8072RE。
所述步骤(6)中，过滤后得到的负载镍催化剂重复应用在下一批次的反应中。
本发明具有以下优点：
1.本发明人通过多年对萜烯成分结构的研究和反复进行加氢试验，对该反应催化剂的筛选、反应压力和温度等因素做不断改变，并分析其原因，最终发现该反应中，其反应温度和加氢压力对对孟烷的得率具有很大的影响，如果固定一个反应温度和加氢压力，则其产率很难达到最高点，而且反应后期很难达到反应终点。本发明提供的对孟烷的制备方法分阶段加氢、加热，通过分析跟踪高压反应釜内反应的进程，根据反应深度相应的调节控制反应温度和加氢压力，使反应向着对孟烷得率高的方向温和有序地进行，以达到提高对孟烷得率和纯度的目的。
2.不同型号的镍催化剂有不同的催化效果，本发明优选型号为Ni8072RE的负载镍催化剂作为加氢催化剂，可以解决现有技术反应温度高、氢气压力高的问题，具有反应压力低，温度低的优点。
3.反应过后过滤得到的负载镍催化剂可重复使用。
4.本发明反应更温和，低耗能、更安全。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1
(1)将80g含量为95.1％的对伞花烃和0.32g负载镍催化剂装入高压反应釜中，即反应物与负载镍催化剂的质量比为1:0.004。用氮气置换高压反应釜内空气三次，再用氢气置换三次，最后再次通入氢气，控制高压反应釜内的氢气压力至0.5MPa。加热，使高压反应釜内物料的反应温度达到80℃。进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件。
(2)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤60％时，调节氢气压力至1.5MPa，调节反应温度至90℃，进行保压保温反应。
(3)当的对伞花烃含量≤30％时，调节氢气压力至1.8MPa，调节反应温度至110℃，进行保压保温反应。
(4)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤10％时，调节氢气压力至2.2MPa，调节反应温度至130℃，进行保压保温反应。
(5)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加氢气，并停止加热物料，开冷却水将完成反应的物料降温至50℃以下，采用氮气一次性置换高压反应釜内氢气后，沉清，过滤，出料，得到对孟烷。过滤后得到的负载镍催化剂重复应用在下一批次的反应中。
(6)对制得的对孟烷进行产品分析：对孟烷含量为97.6％，对伞花烃为0.3％，转化率为99.7％，对孟烷选择性为102.9％。
实施例2
(1)将400g总含量为96.6％的对伞花烃与水芹烯的组合物和1g负载镍催化剂加入高压反应釜中，即反应物与负载镍催化剂的质量比为1:0.0025。用氮气置换高压反应釜内空气三次，再用氢气置换三次，最后再次通入氢气，控制高压反应釜内的氢气压力至1MPa。加热，使高压反应釜内物料的反应温度达到85℃。进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件。
(2)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤60％时，调节氢气压力至1.7MPa，调节反应温度至100℃，进行保压保温反应。
(3)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤30％时，调节氢气压力至2MPa，调节反应温度至120℃，进行保压保温反应。
(4)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤10％时，调节氢气压力至2.4MPa，调节反应温度至145℃，进行保压保温反应。
(5)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加氢气，并停止加热物料，开冷却水将完成反应的物料降温至50℃以下，采用氮气一次性置换高压反应釜内氢气后，沉清，过滤，出料，得到对孟烷。过滤后得到的负载镍催化剂重复应用在下一批次的反应中。
(6)对制得的对孟烷进行产品分析：对孟烷含量为98.1％，对伞花烃与水芹烯的组合物总含量为0.2％，转化率为99.8％，对孟烷选择性为101.7％。
实施例3
(1)将1200g总含量为97.2％的松油烯、异松油烯、水芹烯和对伞花烃组合物和1.2g实施例1和实施例2回收的负载镍催化剂装入高压反应釜中，即反应物与负载镍催化剂的质量比为1:0.001。用氮气置换高压反应釜内空气三次，再用氢气置换三次，最后再次通入氢气，控制高压反应釜内的氢气压力至1.5MPa。加热，使高压反应釜内物料反应温度达到90℃。进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件。
(2)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤60％时，调节氢气压力至1.8MPa，调节反应温度至110℃，进行保压保温反应。
(3)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤30％时，调节氢气压力至2.2MPa，调节反应温度至130℃，进行保压保温反应。
(4)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤10％时，调节氢气压力至2.6MPa，调节反应温度至160℃，进行保压保温反应。
(5)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加氢气，并停止加热物料，开冷却水将完成反应的物料降温至50℃以下，采用氮气一次性置换高压反应釜内氢气后，沉清，过滤，出料，得到对孟烷。过滤后得到的负载镍催化剂重复应用在下一批次的反应中。
(6)对制得的对孟烷进行产品分析：对孟烷含量为98.2％，松油烯、异松油烯、水芹烯和对伞花烃组合物总含量为0.4％，转化率为99.6％，对孟烷选择性为101.4％。
Claims (3)
1.一种对孟烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将80g含量为95.1％的对伞花烃和0.32g负载镍催化剂装入高压反应釜中，即反应物与负载镍催化剂的质量比为1:0.004，用氮气置换高压反应釜内空气三次，再用氢气置换三次，最后再次通入氢气，控制高压反应釜内的氢气压力至0.5MPa，加热，使高压反应釜内物料的反应温度达到80℃，进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件；
(2)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤60％时，调节氢气压力至1.5MPa，调节反应温度至90℃，进行保压保温反应；
(3)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤30％时，调节氢气压力至1.8MPa，调节反应温度至110℃，进行保压保温反应；
(4)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤10％时，调节氢气压力至2.2MPa，调节反应温度至130℃，进行保压保温反应；
(5)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加氢气，并停止加热物料，开冷却水将完成反应的物料降温至50℃以下，采用氮气一次性置换高压反应釜内氢气后，沉清，过滤，出料，得到对孟烷。
2.一种对孟烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将400g总含量为96.6％的对伞花烃与水芹烯的组合物和1g负载镍催化剂加入高压反应釜中，即反应物与负载镍催化剂的质量比为1:0.0025，用氮气置换高压反应釜内空气三次，再用氢气置换三次，最后再次通入氢气，控制高压反应釜内的氢气压力至1MPa，加热，使高压反应釜内物料的反应温度达到85℃，进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件；
(2)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤60％时，调节氢气压力至1.7MPa，调节反应温度至100℃，进行保压保温反应；
(3)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤30％时，调节氢气压力至2MPa，调节反应温度至120℃，进行保压保温反应；
(4)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤10％时，调节氢气压力至2.4MPa，调节反应温度至145℃，进行保压保温反应；
(5)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤0.5％时，停止向高压反应釜内加氢气，并停止加热物料，开冷却水将完成反应的物料降温至50℃以下，采用氮气一次性置换高压反应釜内氢气后，沉清，过滤，出料，得到对孟烷。
3.一种对孟烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将1200g总含量为97.2％的松油烯、异松油烯、水芹烯和对伞花烃组合物和1.2g负载镍催化剂装入高压反应釜中，即反应物与负载镍催化剂的质量比为1:0.001，用氮气置换高压反应釜内空气三次，再用氢气置换三次，最后再次通入氢气，控制高压反应釜内的氢气压力至1.5MPa，加热，使高压反应釜内物料反应温度达到90℃，进行保压保温反应，反应过程中不断进行取样分析，以便根据双戊烯总含量变化调整后续反应的反应条件；
(2)当高压反应釜内的对伞花烃含量≤60％时，调节氢气压力至1.8MPa，调节反应温度至110℃，进行保压保温反应；
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