以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法技术

本发明专利技术公开了一种以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，属于化学原料制备领域。所述制备方法主要包括反应、分离、减压蒸馏工序，将一定比例的松香和磷钨酸放入反应器中，通入保护气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器搅拌进行松香裂解反应，继续升温至反应温度保持在245～260℃，期间用分水器将低沸点油液与水分离，得到低沸点挥发油液，反应结束后将反应器中余下反应产物冷却，转移到蒸馏装置进行减压蒸馏，除去催化剂得到淡黄色透明的松香裂解油。该方法生产的松香裂解油酸值低、颜色浅，松香裂解反应条件温和，反应时间短，设备简单，操作简便，所用催化剂活性高，稳定性好，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法
本专利技术涉及松香深加工领域，特别涉及一种以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法。
技术介绍
松香的主要成分是二萜类树脂酸(C19H29COOH)，是一种可再生的天然树脂，因其结构上的特点具有许多优良性能，一直被广泛的应用于油墨、肥皂、纸张、胶黏剂、电器、香料、食品医药等行业部门。随着石油等一次能源的逐渐减少，利用可再生的天然资源来代替部分能源的使用已经成为世界各国研究的重要内容。我国是松香的生产大国，年产量居世界第一，是我国重要的一种林化产品之一，目前仍处于原料和初级产品阶段，主要以原材料的形式出口，尚缺乏产品深加工和新产品开发的技术支撑，从而限制了松香产业的发展。松香的热解反应主要是脱去树脂酸中的羧基，伴随发生碳-碳键和碳-氢键等的开裂及重排，生成油状物和低沸点化合物，即松香裂解油。关于以松香为原料制备液体燃油的研究报道较少，近年来才有学者开展相关方面的研究。松香作为一种可再生资源，通过一定的热化学转换方法可以得到黄色透明，物理化学性质与柴油相当的液体燃料油。没有催化剂的条件下，松香裂解反应需要高温和长时间才能进行。反应温度高于400℃时，树脂酸会降解成芳烃等芳香族化合物。利用合适的催化剂用于降低热裂解反应温度，缩短反应时间，有利于节省能源、提高效率。现对国内有关松香裂解反应的技术检索如下：中国专利，公开号CN104530984A，公开日2015.04.22，松香裂解的方法。公开了一种固体超强酸催化裂解松香的方法，采用气液结合的方式先将松香与液相催化剂充分混合，加热进行初步裂解，裂解气再通过装在催化塔中的气相催化剂进行二次裂解，最终经冷凝收集得到裂解产物松香油。中国专利，公开号CN101735847A，公开日2010.06.16，松香燃料油生产方法。该专利技术公开了经过原料的准备、松香加成混合物的制备、马来海松酸酐的制取和液态松香燃料油的制得四个步骤，具体是将松香中可转化为共轭双键的树脂酸与顺丁烯二酸酐加热到180～200℃，进行双烯加成反应2-4h后，再分离，得到可作环氧树脂酸酐类固化剂的马来海松酸酐，未反应部分松香在活性白土催化剂作用下，加热到200～280℃，反应1～4h，催化裂解得到松香燃料油。中国专利，公开号CN102358844A，公开日2012.02.22，松脂制备松香甲酯和复配生物柴油原料的方法。公开了将松脂与松节油按质量比1∶0.4～1.2混合，加热熔解过滤，所得滤液与甲醇按质量比1∶0.05～0.5加入高压釜，充入0～4MPaCO2作为助溶剂在超临界或亚临界状态下进行反应，当反应结束后将产物静置分层，上层为醇相，由常压蒸馏回收甲醇；下层为油相，由常压蒸馏回收甲醇，再经CO2循环活气法或过热水蒸气法减压蒸馏，分离得到松香甲酯和复配生物柴油的原料。综上所述，人们对松香的裂解反应和生物油的研究及应用做了大量工作，但尚未见到有关以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在松香裂解反应温度高、时间长、产率低的问题，提供一种以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，包括反应、分离、减压蒸馏工序，其特征在于，将一定比例的松香和磷钨酸放入反应器中，通入保护气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器搅拌进行松香裂解反应，继续加热到达反应温度，期间用分水器将低沸点油液与水分离，得到低沸点挥发油液，反应结束后将反应器中余下的反应产物冷却，再转移至减压蒸馏装置进行减压蒸馏，得到松香裂解油，其工艺步骤包括：S1：通入保护气排空反应器；S2：松香裂解反应；S3：分离低沸点挥发油液；S4：反应产物冷却，减压蒸馏除去催化剂得到松香裂解油。优选地，步骤S1中所述的保护气为为氖气、氙气或氮气中的任意一种，通入流速为200～250L/h。优选地，步骤S2中所述的松香裂解反应中磷钨酸的用量为松香的0.28％～0.35％。优选地，步骤S2中松香裂解反应前先将松香熔融后用搅拌器以350～380r/min的速度搅拌，将温度升至为245～260℃，进行松香裂解反应。优选地，所述的磷钨酸由钨酸钠溶液中加磷酸和盐酸酸化后，以乙醚萃取而得。优选地，步骤S2中松香裂解反应时间为100～115min。优选地，步骤S3中温度达到150℃后再用分水器将低沸点油液与水分离，得到低沸点挥发油液。优选地，步骤S4中将反应产物冷却至20～40℃，再转移到蒸馏装置进行减压蒸馏，除去催化剂得到淡黄色透明的松香裂解油。优选地，步骤S4中减压蒸馏装置的压强为3.46×103～6.77×103Pa，蒸馏速度为0.6～0.8滴/S。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备松香裂解油的方法，采用的催化剂为磷钨酸，具有很高的催化活性，稳定性好，对环境无污染，是绿色催化剂。(2)本专利技术方法，松香裂解反应条件温和，反应时间短，设备简单，操作简便。(3)用本专利技术方法制得的松香裂解油，酸值低、颜色浅，松香裂解油产率为74.5～77.9％，酸值为0.78～1.02mg/。具体实施方式实施例1在钨酸钠溶液中以9:1的比例加入磷酸，水浴加热至80℃，再加入盐酸酸化，调节pH值为1.0，反应30min冷却，在乙醚中萃取得到磷钨酸。将一定量的松香放入反应器中，加入其用量0.28％倍的硅钨酸，以200L/h的流速通入氮气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器以380r/min的速度搅拌，进行松香裂解反应，继续升温至245℃，期间用分水器将低沸点油液与水分离，除去水分得到低沸点挥发油液，反应时间100min，将反应器中反应产物冷却至30℃，调节减压蒸馏装置的压强为5.32×103Pa，蒸馏速度为0.8滴/S，减压蒸馏除去催化剂得到淡黄色透明的松香裂解油。用本方法制得的松香裂解油产率为75.6％，酸值为0.83mg/g。实施例2在钨酸钠溶液中以9:1的比例加入磷酸，水浴加热至80℃，再加入盐酸酸化，调节pH值为1.0，反应30min冷却，在乙醚中萃取得到磷钨酸。将一定量的松香放入反应器中，加入其用量0.31％倍的硅钨酸，以220L/h的流速通入氮气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器以350r/min的速度搅拌，进行松香裂解反应，继续升温至260℃，期间用分水器将低沸点油液与水分离，除去水分得到低沸点挥发油液，反应时间110min，将反应器中反应产物冷却至20℃，调节减压蒸馏装置的压强为3.46×103Pa，蒸馏速度为0.6滴/S，减压蒸馏除去催化剂得到淡黄色透明的松香裂解油。用本方法制得的松香裂解油产率为74.5％，酸值为1.02mg/g。实施例3在钨酸钠溶液中以9:1的比例加入磷酸，水浴加热至80℃，再加入盐酸酸化，调节pH值为1.0，反应30min冷却，在乙醚中萃取得到磷钨酸。将一定量的松香放入反应器中，加入其用量0.35％倍的硅钨酸，以250L/h的流速通入氙气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器以370r/min的速度搅拌，进行松香裂解反应，继续升温至250℃，期间用分水器将低沸点油液与水分离，除去水分得到低沸点挥发油液，反应时间115m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，包括反应、分离、减压蒸馏工序，其特征在于，将一定比例的松香和磷钨酸放入反应器中，通入保护气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器搅拌进行松香裂解反应，继续加热到达反应温度，期间用分水器将低沸点油液与水分离，得到低沸点挥发油液，反应结束后将反应器中余下的反应产物冷却，再转移至减压蒸馏装置进行减压蒸馏，得到松香裂解油，其工艺步骤包括：S1：通入保护气排空反应器；S2：松香裂解反应；S3：分离低沸点挥发油液；S4：反应产物冷却，减压蒸馏除去催化剂得到松香裂解油。

【技术特征摘要】
1.一种以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，包括反应、分离、减压蒸馏工序，其特征在于，将一定比例的松香和磷钨酸放入反应器中，通入保护气排空反应器中的空气，缓慢加热至松香熔融，开动搅拌器搅拌进行松香裂解反应，继续加热到达反应温度，期间用分水器将低沸点油液与水分离，得到低沸点挥发油液，反应结束后将反应器中余下的反应产物冷却，再转移至减压蒸馏装置进行减压蒸馏，得到松香裂解油，其工艺步骤包括：S1：通入保护气排空反应器；S2：松香裂解反应；S3：分离低沸点挥发油液；S4：反应产物冷却，减压蒸馏除去催化剂得到松香裂解油。2.根据权利要求1所述的以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，其特征在于，步骤S1中所述的保护气为氖气、氙气或氮气中的任意一种，通入流速为200～250L/h。3.根据权利要求1所述的以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，其特征在于，步骤S2中所述的松香裂解反应中磷钨酸的用量为松香的0.28％～0.35％。4.根据权利要求1所述的以磷钨酸为催化剂由松香制备松香裂解油的方法，其特征在于，步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭伯堪，陆文刚，
申请(专利权)人：南宁市青秀区嘉利林化有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45