[发明专利]一种催化松脂同时制备松香酯和对异丙基甲苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及松脂、松香和松节油深加工以及石油炼制催化裂化废触媒再生利用技术领域，涉及一种催化松脂同时制备松香酯和对异丙基甲苯的方法。

背景技术

松脂是松树树干受创后从树脂道内分泌脂细胞的树脂，是一种可再生的非粮生物质资源，其经蒸馏分离可得到松香和松节油，它们都是重要的天然化工原料。松香的主要成分是为各种树脂酸(分子通式C₁₉H₂₉COOH)，松节油的主要成分是单萜烯(分子通式C₁₀H₁₆)。我国是松香生产大国，脂松香年产40wt以上居世界第一。随着化石资源的渐渐枯竭，如何利用松香松节油可再生的非粮生物质资源来替代一次性资源生产精细化学品有着广阔的应用前景。松香性脆、易氧化、酸值较高、热稳定性差，妨碍了它的应用。松香酯化后，不但降低了酸值，提高了热稳定性，而且增强了松香耐酸、耐碱的能力，从而大大拓宽了应用领域。因此酯化已成为松香改性的最基本手段之一，目前各种松香酯产品占松香改性产品的60％以上，广泛应用于食品、涂料、电缆、家具、油墨、橡胶、胶粘剂等行业，是国民经济中重要的化工产品之一。对异丙基甲苯(亦称对伞花烃)是一种用途十分广泛的有机合成中间体和重要的化工产品，可应用于食品行业，比如在调味料、口香糖、糖果、冰制食品和软饮料中；亦可合成多种多环麝香型香料、药物、除草剂、杀菌剂等；其经氧化、酸解得到的对甲酚是合成农药、医药、合成材料和香料等精细化工产品的重要原料。

流态化催化裂化(简称FCC)是重油轻质化最重要的途径，所用的催化剂或称触媒是石油炼制工业中应用量最大的一种助剂，由于积炭、磨损以及重金属的沉积而失活被废弃。我国催化裂化装置实际加工能力已突破7500万吨，每年产生的催化裂化(FCC)废触媒在10万吨以上，耗资达几十亿元。处理大量FCC废触媒的方法主要是作为固体废弃物掩埋于地下，不仅造成地下水和土壤污染，而且还造成资源的流失浪费。因此炼油企业大宗固体废弃物FCC废触媒的回收利用成为研究的热点。

松香酯的传统制备普遍采用质子酸及路易士酸等酸性均相催化剂，如硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、氧化锌、氯化锌等在常压高温、长的反应时间(6-11h)条件下进行，主要存在催化剂无法与产物分离、不能再生利用、设备容易受到腐蚀且酸污染严重等问题。公开文献报道关于制取松香酯的研究，如CN103214971A公开了一种浅色松香酯的制备方法，是将硫代硫酸钠、氧化锌、苯酚硫化物和次磷酸按重量比按比例混合，制得复合催化剂，将其用于松香反应釜中，制得浅色松香酯。但该方法产生刺激性气体，造成坏境污染，反应时间较长，反应温度比较高。如CN101979143A公开了由阴离子和阳离子组成的化合物或混合物用于松香及其衍生物的酯化反应，该催化剂在室温或反应状态下为液体。但该方法催化剂制备复杂，试剂价格昂贵，不能循环使用，不适用于工业生产。而且松香酯传统生产方法中由于催化剂无法与产物分离，导致松香酯类产品中含有较多的金属元素，其中Zn含量最高，虽然少量的锌对人体有益，但过量摄入时会导致锌中毒，其中毒量为80～400毫克，资料显示，目前食品级松香酯中Zn的含量已达0.02％(20mg/g)左右，国内外客户已开始对松香酯类产品中的微量锌元素含量提出了要求，因此降低食品级松香酯类产品中的Zn含量十分必要。