[发明专利]连续水合制取水合萜二醇

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续水合的方法，尤其是涉及一种连续水合制取水合萜二醇的方法。

背景技术

松油醇是大宗的香料产品，国内年产量达3万吨以上，广泛应用于制药、香皂、化妆品、调和香精以及浮选有色金属的起泡剂等方面，是我国主要出口品种，且出口市场还逐年出现递增的迹象，出口价格也一直相对比较平稳。我国有丰富的松节油资源，每年产量在10万吨以上，其主要成分为蒎烯。松节油的最主要利用途径就是合成松油醇。

目前，以蒎烯为原料生产松油醇的方法主要有一步法和两步法两种：一步法是蒎烯在酸催化作用下直接水合生成松油醇；两步法是蒎烯先在酸催化作用下发生重排水合生成水合萜二醇，然后水合萜二醇再用稀酸催化脱水生成松油醇。一步法和两步法生产松油醇均各有忧缺点，但由于两步法所得的松油醇产品香气明显优于一步法而受到调香师的青睐。因此，两步法是目前最普遍被采用的生产松油醇的方法。而在酸催化下蒎烯水合制水合萜二醇是两步法生产松油醇的关键步骤，目前该步骤均是采用间歇式水合方式进行的，也就是把一定浓度的催化剂酸水和原料蒎烯以及少量乳化剂按比例一次性投入反应釜中，在一定的温度下搅拌反应，通常反应20个小时以上，反应结束后再排出酸水并收集产物水合萜二醇。由于水合反应需要消耗酸水溶液中的水，故间歇式水合在反应后酸水的浓度比反应前提高了好几个点，而较高浓度的酸水会使萜二醇直接脱水成醇，并继续脱水生成萜烯类副产物，导致得率下降。同时，由于间歇水合反应时间较长，产物萜二醇在酸水溶液中保持时间也相应增长，导致所得的水合萜二醇晶体较老，颗粒大，含酸量高，会给后续的脱水工艺带来麻烦，且给生产带来了大量废水和废酸等问题。并且，根据生产状况分析，尽管这一水合反应属于成熟的传统工艺，但是仍然存在着以下一些明显的缺点：1）水合得率不高:在生产中蒎烯水合反应制水合萜二醇的重量得率一般在85%左右，比较好的工厂，其水合萜二醇得率也只能达到90%左右，仅仅是理论产率的70%，仍然有较大的改进和提高余地；2）处理能力低，生产效率不高。以一个5立方米的反应釜为例，即使按酸水：蒎烯重量=2：1来投料，则大约可以投入1.6吨的蒎烯。由于该间歇式水合反应耗时较长，一般需要20个小时以上，且反应结束后反应釜中的固含量高，需要花费较长时间来排料，因此每个反应釜每天只能生产一批水合萜二醇，即使按90%的重量得率计算，每天的生产能力也只有不到1.5吨的水合萜二醇；3）所得的水合萜二醇质量不稳定。由于反应时间较长，水合萜二醇晶体颗粒相对较粗，其中所含的酸水和含油量变化较大，给后续的处理以及脱水反应带来很大的不便，不仅产生大量的废水，也因此增加了生产的成本。

因此，人们迫切需要寻找一种能解决间歇式水合反应不足的新的水合萜二醇生产方法。在保证下一步脱水反应能正常进行的条件下，提高水合萜二醇的得率，也就意味着降低了松油醇的单耗，或提高了松油醇的得率。因此，该研究工作对松油醇生产具有积极的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述间歇式水合制水合萜二醇的现有生产方法和工艺的不足，提供一种生产效率高、水合萜二醇得率高、工艺简便、无污染、生产成本较低的连续水合制取水合萜二醇的方法。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种连续水合制取水合萜二醇的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1）：配制酸水溶液；

步骤2）：往反应釜中投入规定数量的酸水溶液和原料，并加热搅拌；

步骤3）：维持反应釜温度在25~35℃；

步骤4）：反应5-15小时后，开始进行连续加入原料和水、连续采出水合萜二醇和红油的生产操作，保持反应釜中的酸水浓度以及酸水和红油的重量比稳定；

步骤5）：反应结束后，排出釜内的水合萜二醇、红油和酸水。

进一步，在步骤1）中，酸水溶液的浓度为25~35%，酸为硫酸或硫酸和磷酸的混酸。

进一步，在步骤2）中，原料主要为松节油或蒎烯，投入的酸水和原料按重量比为酸水：原料=1.5~4：1。

进一步，在步骤4）中，连续进料加入原料的速度为70~150公斤/小时；加入的水量为相应时段采出的水合萜二醇重量的20~40%；采出的红油重量为相应时段采出的水合萜二醇重量的20~50%。

进一步，在步骤4)中，保持反应釜中酸水浓度在25~35%，保持反应釜中酸水和红油的重量比例在1.5~4：1。