一種固體超強酸催化裂解松香的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種替代芳烴的天然植物型無毒環保溶劑的合成方法，更具體的講是 涉及一種固體超強酸催化裂解松香的方法。
【背景技術】
[0002] 松香的主要成份為二萜類樹脂酸，分子通式為C19H19COOH,密度1. 05-1. 10,熔點 110-135°C，軟化點（環球法）70-80°C，沸點 300°C (65Pa)，閃點（開口）216°C，燃點 480 - 500°C，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、二硫化碳、二氯乙烷、松節油、油類和堿溶液，是一種重 要的可再生的天然樹脂。我國是松香生產大國，年產松香40萬噸以上，居世界第一。隨著 石油、煤炭等一次性資源的漸漸枯竭，如何利用松香等可再生的天然資源成為人們日益關 注的重點。目前人們對松香的利用主要集中在兩個方面：一是在保留松香原有結構的基礎 上對松香中的雙鍵和羧基基團進行改性，另一種是對松香進行裂解，簡化松香的原有結構， 得到一種無毒的天然植物型溶劑。由于第一種方法受市場的限制，因此當前的研究重點主 要集中在了第二個方法。
[0003] 目前松香的裂解所用催化劑主要有I. W. Humphrey在專利US 1852244中所述的 活性白土，I. I. Clark 在文獻 J. Am. Chem. Soc. 74, 1030(1952)中所述的 Si-Zr-Al 催 化劑，以及專利CN 99117151. 9中所述的Keggin型結構的雜多酸，上述催化工藝普遍存在 著裂解深度不夠，所得松香油餾程高、凝點高、比重大、臭味重等問題，無法滿足實際應用中 溶劑油的要求。本發明提供了一種裂解松香制備松香油的方法，該方法采用氣液結合的催 化方式，先將松香在反應釜內進行初步裂解獲得松香蒸氣，然后在催化塔中進行二次裂解， 以得到低餾程、低比重、低凝點、無色到淺黃色無異味的松香油。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是針對上述松香裂解方法所存在的不足，提供一種催化效率高，產 品收率高，品質高，可連續性生產，更適合工業應用的松香裂解方法。
[0005] 本發明涉及一種固體超強酸催化裂解松香的方法，由以下步驟組成： (1) 向反應釜內加入l_4Kg松香； (2) 加入松香重量的0. 1-0. 5%的粉末狀液相固體超強酸催化劑； (3) 向催化塔中加入0. 5_2Kg柱狀氣相固體超強酸催化劑； (4) 加熱反應釜到280-400°C，使松香氣化，同時液相催化劑對松香進行初步裂解； (5) 控制催化塔的溫度250-350°C，使初步裂解的松香進行二次裂解； (6) 裂解氣經冷凝得到深度裂解松香油及水分的混合物，分掉下層水分后得到松香油 產品，計算產率，對產品進行顏色、氣味、餾程、比重、冷凝點的檢測。
[0006] 進一步，步驟（2) (3)所述氣相和液相催化劑均為S0427Mx0y類固體超強酸，M xOy是 指 ZrO2, TiO2, SnO2, Al2O3或其復合物。
【具體實施方式】
[0007] 實施例1 : (1) 向反應釜內加入2Kg松香； (2) 加入松香重量0. 1%的液相催化劑； (3) 向催化塔中加入IKg氣相催化劑； (4) 加熱反應釜到320°C，使松香氣化，同時液相催化劑對松香進行初步裂解； (5) 控制催化塔的溫度250°C，使初步裂解的松香進行二次裂解； (6) 裂解氣經冷凝得到深度裂解松香油及水分的混合物，分掉下層水分后得到松香油 產品。產品具體指標如下表：
【主權項】
1. 一種固體超強酸催化裂解松香的方法，其特征在于包括以下步驟：向反應釜內加 入l_4Kg松香；加入松香重量0. 1-0. 5%的粉末狀液相固體超強酸催化劑；向催化塔中加 入0. 5-2Kg柱狀氣相固體超強酸催化劑；加熱反應釜到280-400°C，使松香氣化，同時液相 催化劑對松香進行初步裂解；控制催化塔的溫度250-350°C，使初步裂解的松香進行二次 裂解；裂解氣經冷凝得到松香油及水分的混合物，分掉下層水分后得到松香油產品，計算產 率，對產品進行顏色、氣味、餾程、比重、冷凝點的檢測。
2. 如權利要求1所述的一種固體超強酸催化裂解松香的方法，其特征在于，步驟（2) (3)所述的液相與氣相催化劑均為S04 2_/Mx0y類固體超強酸，其中M xOy是指ZrO 2, Ti02, Sn02， A1203或其復合物。
【專利摘要】本發明公開了一種固體超強酸催化裂解松香的方法，采用氣液結合的方式先將松香與液相催化劑充分混合，加熱進行初步裂解，裂解氣再通過裝在催化塔中的氣相催化劑進行二次裂解，最終經冷凝收集得到裂解產物松香油。與目前通用的裂解方法得到的松香油相比，該深度裂解油具有比重低、冷凝點低、餾程短等特點，可直接代替二甲苯、三甲苯、四甲苯等芳烴作為植物型無毒環保溶劑。
【IPC分類】C09F1-04, B01J27-053
【公開號】CN104530984
【申請號】CN201410715995
【發明人】張玲鈺, 李修剛, 楊曉紅, 王霞
【申請人】銅仁學院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月2日