一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种α‑蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，包括以下操作步骤：步骤一：将含α‑蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，得到莰烯母液；步骤二：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；步骤三：将经过步骤二处理后的柠檬烯母液投入第二蒸馏塔，在第二蒸馏塔的塔顶将柠檬烯蒸馏分离，得到高纯度的柠檬烯。该α‑蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法旨在解决现有异构化生产柠檬烯的方法中存在柠檬烯产量占比小，产率较低的问题。

Preparation of limonene by isomerization of a-pinene

The invention discloses a preparation method for preparing limonene by isomerization of alpha pinene, which comprises the following operating steps: step 1: a reaction raw material containing alpha pinene is placed in a reaction distillation tower, and a supported catalyst is put into the reaction distillation tower. The supported catalyst comprises a core and a coating layer outside the core, the core is alumina nanoparticles, and the coating layer is composed of alumina nanoparticles. The mother liquor of camphene was obtained for ferric chloride layer. Step 2: The mother liquor of camphene was put into the first distillation tower, and the bottom of the first distillation tower was discharged into the mother liquor of limonene. Step 3: The mother liquor of limonene after step 2 treatment was put into the second distillation tower, and the limonene was distilled and separated at the top of the second distillation tower to obtain high purity limonene. The preparation method for preparing limonene by isomerization of alpha pinene aims at solving the problems of low yield and low yield of limonene in the existing methods for producing limonene by isomerization.

【技术实现步骤摘要】
一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法
本专利技术涉及α-蒎烯异构产物制备工艺
，具体涉及一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法。
技术介绍
莰烯是一种重要的精细化学品，被广泛用于香精香料、医药、合成橡胶、食品、涂料和化妆品种，一般在酸性催化剂作用下催化α-蒎烯异构化制得。由于α-蒎烯具有特殊的双环双键结构，化学性质较为活泼，因而异构化反应中，副反应比较多，产物成分复杂，其中一种反应产物为柠檬烯，柠檬烯为单萜类化合物，无色油状液体，有类似柠檬的香味，在食品中作为香精香料添加剂被广泛使用，现有的α-蒎烯异构化方式主要采用单催化剂，导致异构化产物主要往生成莰烯的方向进行，而柠檬烯在反应产物中的占比很小，不利于柠檬烯的大量生产。
技术实现思路
针对现有异构化生产柠檬烯的方法中存在柠檬烯产量占比小，产率较低的问题，本专利技术公开了一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，该制备方法能够提高α-蒎烯异构过程中对柠檬烯的选择性，提高了柠檬烯产量。本专利技术提供了一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，包括以下操作步骤：步骤一：将含α-蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，对反应蒸馏塔的塔釜进行加热，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂浸没在所述反应原料形成的液面之下，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，α-蒎烯在负载催化剂的作用下催化异构，搅拌反应15-20h，得到莰烯母液；步骤二：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔的塔顶将莰烯母液中的莰烯蒸馏分离，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；步骤三：将经过步骤二处理后的柠檬烯母液投入第二蒸馏塔，在第二蒸馏塔的塔顶将柠檬烯蒸馏分离，得到高纯度的柠檬烯，第二蒸馏塔的塔底出料为异松油烯、萜品醇、长叶烯及其他杂质的混合物。进一步的，所述负载催化剂的制备方法包括以下步骤：将氧化铝原料进行研磨，得到氧化铝纳米颗粒；将氯化铁搅拌溶解于水中，投入氧化铝纳米颗粒，通过搅拌加热蒸馏的方式使氯化铁在氧化铝纳米颗粒的表面析出，对析出物进行干燥研磨，得到负载催化剂。进一步的，所述负载催化剂中氧化铝和氯化铁的重量比为10-15:1。进一步的，所述步骤一中，对反应原料的加热温度为150℃-170℃，反应过程中通过反应蒸馏塔顶部的冷却装置将蒸发的气体冷凝回流。进一步的，所述步骤一中，所述反应蒸馏塔中的气压为常压。进一步的，所述步骤一中，对反应原料持续进行搅拌，搅拌速度为140-200转/分钟。本专利技术的专利技术人经过大量的实验发现，通过选择特定的催化剂能够有效引导α-蒎烯的异构反应的产物生成方向，具体的，采用本专利技术提供的氯化铁层包覆的氧化铝纳米颗粒作为催化剂，能够有效引导α-蒎烯的异构反应往生成柠檬烯的方向进行，从而提高柠檬烯在莰烯母液中所占的比例，提高柠檬烯的产量。具体实施方式本专利技术公开了一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，该制备方法能够提高α-蒎烯异构过程中对柠檬烯的选择性，提高了柠檬烯产量。下面将对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，包括以下操作步骤：步骤一：将含α-蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，对反应蒸馏塔的塔釜进行加热，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂浸没在所述反应原料形成的液面之下，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，α-蒎烯在负载催化剂的作用下催化异构，搅拌反应15-20h，得到莰烯母液；步骤二：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔的塔顶将莰烯母液中的莰烯蒸馏分离，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；步骤三：将经过步骤二处理后的柠檬烯母液投入第二蒸馏塔，在第二蒸馏塔的塔顶将柠檬烯蒸馏分离，得到高纯度的柠檬烯，第二蒸馏塔的塔底出料为异松油烯、萜品醇、长叶烯及其他杂质的混合物。本专利技术的专利技术人经过大量的实验发现，通过选择特定的催化剂能够有效引导α-蒎烯的异构反应的产物生成方向，具体的，采用本专利技术提供的氯化铁层包覆的氧化铝纳米颗粒作为催化剂，能够有效引导α-蒎烯的异构反应往生成柠檬烯的方向进行，从而提高柠檬烯在莰烯母液中所占的比例，提高柠檬烯的产量所述负载催化剂的制备方法包括以下步骤：将氧化铝原料进行研磨，得到氧化铝纳米颗粒；将氯化铁搅拌溶解于水中，投入氧化铝纳米颗粒，通过搅拌加热蒸馏的方式使氯化铁在氧化铝纳米颗粒的表面析出，对析出物进行干燥研磨，得到负载催化剂。所述负载催化剂中氧化铝和氯化铁的重量比为10-15:1。所述步骤一中，对反应原料的加热温度为150℃-170℃，反应过程中通过反应蒸馏塔顶部的冷却装置将蒸发的气体冷凝回流。所述步骤一中，所述反应蒸馏塔中的气压为常压。所述步骤一中，对反应原料持续进行搅拌，搅拌速度为140-200转/分钟。以下通过具体实施例进行说明，实施例中所用的原料均为市售或自制，在没有特殊说明的情况下，单位均为(kg)。实施例1：本实施例公开了一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，包括以下操作步骤：步骤一：将氧化铝原料进行研磨，得到氧化铝纳米颗粒；将1重量份的氯化铁搅拌溶解于水中，投入13重量份的氧化铝纳米颗粒，通过搅拌加热蒸馏的方式使氯化铁在氧化铝纳米颗粒的表面析出，对析出物进行干燥研磨，得到负载催化剂。步骤二：将含α-蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，对反应蒸馏塔的塔釜进行加热，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂浸没在所述反应原料形成的液面之下，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，α-蒎烯在负载催化剂的作用下催化异构，搅拌反应18h，反应温度为160℃，得到莰烯母液；步骤三：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔的塔顶将莰烯母液中的莰烯蒸馏分离，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；步骤四：将经过步骤三处理后的柠檬烯母液投入第二蒸馏塔，在第二蒸馏塔的塔顶将柠檬烯蒸馏分离，得到高纯度的柠檬烯，将得到的柠檬烯标记为S1，第二蒸馏塔的塔底出料为异松油烯、萜品醇、长叶烯及其他杂质的混合物。实施例2：本实施例公开了一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，包括以下操作步骤：步骤一：将氧化铝原料进行研磨，得到氧化铝纳米颗粒；将1重量份的氯化铁搅拌溶解于水中，投入10重量份的氧化铝纳米颗粒，通过搅拌加热蒸馏的方式使氯化铁在氧化铝纳米颗粒的表面析出，对析出物进行干燥研磨，得到负载催化剂。步骤二：将含α-蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，对反应蒸馏塔的塔釜进行加热，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂浸没在所述反应原料形成的液面之下，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，α-蒎烯在负载催化剂的作用下催化异构，搅拌反应15h，反应温度为150℃，得到莰烯母液；步骤三：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔的塔顶将莰烯母液中的莰烯蒸馏分离，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α‑蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步骤一：将含α‑蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，对反应蒸馏塔的塔釜进行加热，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂浸没在所述反应原料形成的液面之下，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，α‑蒎烯在负载催化剂的作用下催化异构，搅拌反应15‑20h，得到莰烯母液；步骤二：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔的塔顶将莰烯母液中的莰烯蒸馏分离，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；步骤三：将经过步骤二处理后的柠檬烯母液投入第二蒸馏塔，在第二蒸馏塔的塔顶将柠檬烯蒸馏分离，得到高纯度的柠檬烯，第二蒸馏塔的塔底出料为异松油烯、萜品醇、长叶烯及其他杂质的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步骤一：将含α-蒎烯的反应原料置于反应蒸馏塔中，对反应蒸馏塔的塔釜进行加热，反应蒸馏塔中投入有负载催化剂，所述负载催化剂浸没在所述反应原料形成的液面之下，所述负载催化剂包括内核和包覆于所述内核外部的包覆层，所述内核为氧化铝纳米颗粒，所述包覆层为氯化铁层，α-蒎烯在负载催化剂的作用下催化异构，搅拌反应15-20h，得到莰烯母液；步骤二：将得到的莰烯母液投入第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔的塔顶将莰烯母液中的莰烯蒸馏分离，第一蒸馏塔的塔底出料为柠檬烯母液；步骤三：将经过步骤二处理后的柠檬烯母液投入第二蒸馏塔，在第二蒸馏塔的塔顶将柠檬烯蒸馏分离，得到高纯度的柠檬烯，第二蒸馏塔的塔底出料为异松油烯、萜品醇、长叶烯及其他杂质的混合物。2.根据权利要求1所述的一种α-蒎烯异构制备柠檬烯的制备方法，其特征在于，所述负载催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆兵，
申请(专利权)人：怀集县长林化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44