[發(fā)明專利]分離精制γ-壬內(nèi)酯的裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210433313.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102924408A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張呂鴻;姜斌;李學(xué)剛;劉玉花;劉學(xué)寬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D307/33
• 分類號(hào): C07D307/33
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及γ-壬內(nèi)酯的分離提純方法，特別是一種連續(xù)減壓分離精制γ-壬內(nèi)酯的裝置及方法，屬于化工傳質(zhì)與分離的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于天然香料的不足和精細(xì)有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，各類香精配方中對(duì)各種香味特征的合成香料的大量需求，促進(jìn)了合成香料工業(yè)的飛速發(fā)展。與天然香料相比，合成香料的價(jià)格低廉、貨源充足、品質(zhì)穩(wěn)定。許多發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視合成香料工業(yè)的投資、科研和開(kāi)發(fā)，出現(xiàn)了激烈競(jìng)爭(zhēng)的局面。

γ-壬內(nèi)酯，俗稱十八醛、椰子醛，是一種淡黃色或無(wú)色油狀液體，沸點(diǎn)為121-122℃/6mmHg，沸點(diǎn)較高且具有一定的熱敏性。γ-壬內(nèi)酯可用于配制果香型飲料香精，如椰子香精、苦杏仁香精等，還用作高級(jí)化妝品調(diào)香用的香料，也是一種有機(jī)合成的原料。由于其廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景，因此研究其合成工藝和分離方法具有重要的意義。

近年來(lái)，對(duì)于γ-壬內(nèi)酯合成方法的報(bào)道主要有下面四種：（1）不飽和酸的直接環(huán)化反應(yīng)；（2）以醛為起始原料，在吡啶催化劑存在下，醛與丙二酸進(jìn)行加熱縮合、脫二氧化碳，制得中間產(chǎn)品烯酸，然后在HY型分子篩的存在下進(jìn)行分子內(nèi)環(huán)化，最終生成相應(yīng)的γ-壬內(nèi)酯；（3）以γ-羥基炔為起始原料，在THF溶劑中，-78℃下與二氧化碳作用，經(jīng)催化加氫得到γ-羥基羧酸，然后在酸的作用下，分子內(nèi)酯化得到γ-壬內(nèi)酯；（4）利用醇類與不飽和酸的自由基加成反應(yīng)合成γ-壬內(nèi)酯。

目前，以正己醇和丙烯酸為原料通過(guò)自由基加成反應(yīng)制備目標(biāo)產(chǎn)物是一種較為理想的制備γ-壬內(nèi)酯的方法。日本專利JP08231525、JP2002338563以及中國(guó)專利CN102060816A分別從不同方面對(duì)以正己醇和丙烯酸為原料制備γ-壬內(nèi)酯做了報(bào)道。

雖然研究者對(duì)γ-壬內(nèi)酯合成方法提出了不同的方案，且對(duì)以正己醇和丙烯酸為原料合成γ-壬內(nèi)酯進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并提到用常壓間歇精餾法將γ-壬內(nèi)酯提純到97％（wt），但是目前尚無(wú)從正己醇和丙烯酸甲酯反應(yīng)后的混合液中連續(xù)分離提純?chǔ)?壬內(nèi)酯的工藝流程。本發(fā)明提出了一種連續(xù)減壓精餾提純?chǔ)?壬內(nèi)酯的工藝流程，且提純后的γ-壬內(nèi)酯純度可達(dá)99％（wt）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提出一種新工藝流程，通過(guò)連續(xù)減壓精餾裝置，將γ-壬內(nèi)酯從正己醇和丙烯酸甲酯反應(yīng)后的混合液中分離出來(lái)，并回收混合液中的正己醇。

本發(fā)明的一種連續(xù)減壓精餾提純?chǔ)?壬內(nèi)酯的工藝流程，包括：減壓I塔和減壓II塔，其采用連續(xù)減壓精餾方法，將反應(yīng)后混合液中的γ-壬內(nèi)酯分離提純出來(lái)，γ-壬內(nèi)酯產(chǎn)品純度可達(dá)99％（wt）。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種分離精制γ-壬內(nèi)酯的裝置，其特征是由兩個(gè)減壓塔串聯(lián)而成，塔頂都設(shè)置有冷凝器和分離罐，塔釜都設(shè)置有再沸器；減壓I塔塔頂正己醇經(jīng)塔頂冷凝器和分離罐后分為兩路管線，一路管線作為回流返回減壓I塔，另一路管線產(chǎn)出產(chǎn)品；減壓I塔塔底流股通過(guò)管線與減壓II塔相連；減壓II塔塔頂γ-壬內(nèi)酯經(jīng)塔頂冷凝器和分離罐后分為兩路管線，一路管線作為回流返回減壓II塔，另一路管線產(chǎn)出產(chǎn)品。

一種分離精制γ-壬內(nèi)酯的方法，采用連續(xù)減壓精餾，反應(yīng)后的混合液從塔中部進(jìn)入減壓I塔；正己醇從塔頂采出后，返回反應(yīng)部分循環(huán)利用；γ-壬內(nèi)酯及其它重組分從塔底排出后進(jìn)入減壓II塔；來(lái)自減壓I塔塔底的γ-壬內(nèi)酯及其它重組分從塔中部進(jìn)入減壓II塔；γ-壬內(nèi)酯從塔頂采出；其它重組分從塔底排出。

所述的減壓I塔在壓力為1～10kPa下操作，塔頂溫度為：40～60℃，塔底溫度為150～190℃。

所述的減壓II塔在壓力為1～10kPa下操作，塔頂溫度為：40～60℃，塔底溫度為180～230℃。

將γ-壬內(nèi)酯從正己醇和丙烯酸甲酯反應(yīng)后的混合液中分離出來(lái)，純度可達(dá)99％（wt），并回收利用混合液中的正己醇。

本發(fā)明的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)出了一種連續(xù)減壓精餾提純?chǔ)?壬內(nèi)酯的工藝流程，實(shí)現(xiàn)了裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，純化了γ-壬內(nèi)酯，提高了產(chǎn)品的色度，本工藝與常壓間歇精餾相比，具有節(jié)約能源，降低能耗的特點(diǎn)。因此具有較大的實(shí)施價(jià)值、社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1：連續(xù)減壓精餾提純?chǔ)?壬內(nèi)酯的工藝流程。

1-反應(yīng)后的混合液；2-減壓I塔；3-減壓I塔塔頂冷凝器；4-減壓I塔塔頂回流罐；5-正己醇；6-減壓I塔塔底再沸器；7-γ-壬內(nèi)酯及重組分；8-減壓II塔；9-減壓II塔塔頂冷凝器；10-減壓II塔塔頂回流罐；11-γ-壬內(nèi)酯；12-減壓II塔塔底再沸器；13-混合液中的重組分。

具體實(shí)施方式