專利名稱：粗硫酸鹽松節(jié)油精制新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以松木為原料通過(guò)硫酸鹽法生產(chǎn)紙漿的副產(chǎn)物粗硫酸鹽松節(jié)油的除臭與脫色工藝。
背景技術(shù)：
松節(jié)油是一種天然產(chǎn)物，具有生物活性，其主要成分為a-菔烯和￠-菔烯，目前已廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、樹脂、信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)。根據(jù)來(lái)源不同，松節(jié)油可分為脂松節(jié)油、硫酸鹽松節(jié)油、木松節(jié)油、干餾松節(jié)油四種。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家使用的松節(jié)油90%為硫酸鹽松節(jié)油，我國(guó)使用的松節(jié)油則以脂松節(jié)油為主。而脂松節(jié)油的生產(chǎn)對(duì)松木資源的破壞極為嚴(yán)重，浪費(fèi)極大，成本高，因此發(fā)達(dá)國(guó)家不 主張使用脂松節(jié)油。粗硫酸鹽松節(jié)油是以松木為原料通過(guò)硫酸鹽法生產(chǎn)紙漿的副產(chǎn)物，隨著我國(guó)紙漿需求量的增加，粗硫酸鹽松節(jié)油的產(chǎn)量必將隨之增加。由于粗硫酸鹽松節(jié)油含有大量的含硫有機(jī)物和含氮有機(jī)物，顏色深紅，惡臭味重，不能直接用于下游產(chǎn)品開發(fā)，更無(wú)法替代脂松節(jié)油使用，需要經(jīng)過(guò)除臭、脫色的精制。粗硫酸鹽松節(jié)油精制工藝技術(shù)是一種資源綜合利用技術(shù)，過(guò)去，由于我國(guó)脂松節(jié)油豐富，且硫酸鹽松節(jié)油產(chǎn)量不大，粗硫酸鹽松節(jié)油的精制工藝研究沒(méi)有引起應(yīng)有的重視。因此，目前我國(guó)粗硫酸鹽松節(jié)油的精制工藝技術(shù)還很落后。目前，采用的工藝主要是單純的氧化法，使用的氧化劑是次氯酸鈉溶液、高氯酸等，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，而且這些氧化劑會(huì)使松節(jié)油的主要成分a-菔烯和￠-菔烯的雙鍵破壞，影響其生物活性和化學(xué)活性。所以現(xiàn)有的精制工藝都有廣品質(zhì)量低劣，含硫量聞、尤其是具有芳香性的含硫含氣臭味物殘留量聞，無(wú)法替代脂松節(jié)油；工藝中排放的廢氣、廢水量大，資源利用率低，運(yùn)行成本高等問(wèn)題。開發(fā)高效精制粗硫酸鹽松節(jié)油工藝，對(duì)我國(guó)松節(jié)油產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，保護(hù)松木資源、保護(hù)大氣環(huán)境和水資源，促進(jìn)紙漿工業(yè)的良性發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)我國(guó)目前粗硫酸鹽松節(jié)油精制存在的問(wèn)題，本發(fā)明將解決脫色工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品顏色達(dá)到GB/T12901-2006 —級(jí)脂松節(jié)油標(biāo)準(zhǔn)；副產(chǎn)物回收利用；除去含硫有機(jī)物，達(dá)到含硫量低于10 20PPm ;除去含氮有機(jī)物，達(dá)到含氮量低于5 IOPPm ;比現(xiàn)有工藝減少?gòu)U水60%、減少?gòu)U氣90% ;降低生產(chǎn)成本，每噸成品油處理成本低于200元等問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采取下述措施。蒸餾工藝設(shè)備采用填料塔，波紋不銹鋼網(wǎng)作填料，達(dá)到10 50個(gè)理論塔板數(shù)，在距塔釜廣2. 5米處開分餾口，間隙式蒸餾操作；前餾分接受罐連接尾氣吸收塔，其設(shè)備與流程見說(shuō)明書附圖I。蒸餾方法開始以常壓蒸餾，前餾分經(jīng)熱交換器冷凝后進(jìn)入前餾分接受罐，當(dāng)塔頂溜出溫度達(dá)150°C時(shí)，開啟塔中部的分餾口，關(guān)閉塔頂出口(為提高效率，此時(shí)開啟真空泵采用真空蒸餾)，蒸餾收集180°C以前餾分，經(jīng)熱交換器冷凝后進(jìn)入產(chǎn)品接受罐。氧化除臭工藝主要設(shè)備攪拌反應(yīng)釜，材質(zhì)為普通碳鋼，旋槳式攪拌器，轉(zhuǎn)速150-200 轉(zhuǎn) / 分。氧化除臭方法將蒸餾得到的15(Tl80°C餾分，按體積油/水=1/0. 2 I. 0(水相為3% 20%次氯酸鈉溶液(有效氯以HCl計(jì))l(T50ml/L，氫氧化鈉0. I 2. 5g/ L的溶液)混合，攪拌反應(yīng)10 40min。靜止20 min,分出油相。水洗工藝設(shè)備水洗工藝設(shè)備與
氧化除臭工藝主要設(shè)備相同。水洗方法將經(jīng)氧化除臭的油相，按體積油/水=1/0. 3^1. 0，加入自來(lái)水，攪拌f 5min,靜止20 min,放出水相。以同樣方法再洗漆2次,靜止30 min,排盡余水,再靜止24h脫水。干燥工藝設(shè)備干燥塔，材質(zhì)為不銹鋼，塔身經(jīng)/高比為1/4，內(nèi)裝無(wú)水氯化鈣。結(jié) 構(gòu)見說(shuō)明書附圖2。干燥工藝方法將經(jīng)靜止脫水的油相，從干燥塔低入口流入，經(jīng)塔柱上升，從柱頂流出，經(jīng)吸水溶化的氯化鈣溶液沉于底部，從柱低放出，回收脫水重復(fù)使用。吸附除臭設(shè)備吸附除臭塔，材質(zhì)為不銹鋼，園柱體，經(jīng)/高比為1/2 10，內(nèi)裝負(fù)載氯化銅、氯化鈽的IOX分子篩。吸附除臭方法，將經(jīng)干燥塔除水的油相自吸附除臭塔底進(jìn)入，塔頂流出進(jìn)入精制廣品儲(chǔ)te。吸附除臭劑的制備將氯化銅、氯化鈰按mol比為1:0. I配置成水溶液，將IOX分子篩浸入其中交換48h，重復(fù)交換多次，過(guò)濾后，以去離子水洗滌至無(wú)氯離子，濾干后于120 V烘干，再在馬弗爐中于300 500 V焙燒4h。吸附除臭劑的再生采用焙燒法。


圖I是分段蒸餾工藝流程示意圖
I蒸餾塔；2熱交換器；3前餾分接受罐；4尾氣吸收塔；5產(chǎn)品接受罐；6真空泵 圖2是干燥塔示意圖 I濾布。
權(quán)利要求
1.粗硫酸鹽松節(jié)油精制新工藝，主要包括蒸餾脫色、氧化除臭、水洗、干燥、吸附除臭、吸附劑制備等工藝。
2.蒸餾脫色工藝中，在蒸餾塔中下處部位開一分餾口；采用先常壓后減壓相結(jié)合蒸餾方式，前餾份接受罐后接尾氣吸收塔；收集15(Tl80°C餾分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，氧化除臭工藝中采用含3% 20%有效氯(以HCl計(jì))的次氯酸鈉溶液2 200ml/L,氫氧化鈉0. I 2. 5g/ L,反應(yīng)時(shí)間10 40 min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，水洗工藝用一般自來(lái)水，油/水比為1/0.3 I. 0，洗滌2次以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求，干燥工藝以無(wú)水氯化鈣或無(wú)水硫酸鈉等干燥劑；干燥塔結(jié)構(gòu)為可由底部分離被吸水溶化的干燥劑溶液的連續(xù)式干燥塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，吸附除臭工藝的吸附劑為負(fù)載mol比為I:0. I的氯化銅和氯化鈽的IOX分子篩。
全文摘要
本發(fā)明涉及以松木為原料，通過(guò)硫酸鹽法生產(chǎn)紙漿的副產(chǎn)物粗硫酸鹽松節(jié)油的除臭與脫色工藝，該方法包括以下內(nèi)容脫色工藝、氧化除臭工藝、水洗工藝、干燥工藝、吸附除臭工藝。該方法的特點(diǎn)是1、采取特殊的蒸餾手段，既達(dá)到高效脫色、分離，又節(jié)約能源；2、使用弱氧化劑，不降低α-蒎烯和β-蒎烯的化學(xué)和生物活性，反應(yīng)時(shí)間短；3、利用吸附劑二次除臭，效果好；4、精制產(chǎn)品含硫量低于10～20PPm，含氮量低于5～10PPm，基本可替代脂松節(jié)油使用；5、每噸成品油精制成本低于200元；6、比現(xiàn)有工藝廢水減少60%，廢氣排放減少90%，無(wú)工業(yè)廢渣；7、生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單；8、該技術(shù)已通過(guò)1000立升體積規(guī)模的工業(yè)試驗(yàn)。
文檔編號(hào)C09F3/00GK102796457SQ20111032883
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者劉云派, 唐云志, 張彩霞 申請(qǐng)人:江西理工大學(xué)