[其他]從松節(jié)油中高效提取α-蒎烯和β-蒎烯

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000004632
• 申請(qǐng)日: 1986-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN86104632B
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒永匡;黎永祺;黃鐘奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 代理公司: 中山大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 蔡茂略;葉賢京

從松節(jié)油中高效提取α－蒎烯和β－蒎烯。本發(fā)明屬于用添加劑的特種精餾法。本發(fā)明采用在松節(jié)油中加入乙二醇和使用配有特用分布器的、理論塔板數(shù)不多的精餾塔在減壓下進(jìn)行分離提取α－蒎烯和β－蒎烯，餾出物在常溫常壓下經(jīng)水萃取凈化，可得到純度達(dá)９８％以上的α－蒎烯和９０％以上的β－蒎烯，單程提取率９０％以上，單位時(shí)間的產(chǎn)量比現(xiàn)有方法高一倍以上。本發(fā)明的技術(shù)可廣泛適用于β－蒎烯含量５～３６％的松節(jié)油的分離，添加劑的需要量少且可以回收循環(huán)使用。

本發(fā)明屬于用添加劑的特種精餾法，從松節(jié)油中高效分離提取α-蒎烯和β-蒎烯。

松節(jié)油是我國(guó)最大宗的天然精油資源，產(chǎn)量居于世界前列。據(jù)報(bào)導(dǎo)，松節(jié)油中含有α-蒎烯（60～85%）、β-蒎烯（5～36%）長(zhǎng)葉烯、香葉烯、β-石竹烯和苧烯等三十多種組分。其中α-蒎烯和β-蒎烯是制造香料、醫(yī)藥及精細(xì)有機(jī)合成工業(yè)的重要原料，可以合成近百種香料，樟腦，冰片，維生素E、A、K和萜烯樹脂等。

從松節(jié)油中分離提取α-蒎烯和β-蒎烯，國(guó)外使用的工業(yè)化方法是采用傳統(tǒng)的精餾法。以設(shè)備技術(shù)先進(jìn)的英國(guó)BBA（Bush Boake Allem）公司和美國(guó)的Glidden公司為例，均是采用一百多層理論塔板（相當(dāng)于十幾層樓高）的高效精餾塔進(jìn)行分離的，這樣高的塔必須要配備電腦和高級(jí)自動(dòng)化儀表控制，才能保證精餾過(guò)程的正常運(yùn)行。這種傳統(tǒng)的精餾方法雖然有效，但存在設(shè)備復(fù)雜、操作困難、投資和管理費(fèi)用大、能耗大、單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量不高等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)目前采用的分離方法，仍然是傳統(tǒng)的精餾法，采用精餾塔的理論塔板為55～67層，需要進(jìn)行重復(fù)精餾操作，原料利用率低，效果不理想。

此外，國(guó)內(nèi)外一些研究單位采用的從松節(jié)油中提取α-蒎烯和β-蒎烯的分離方法中，還有色譜分離法，這種方法的特點(diǎn)是分離的產(chǎn)品純度高，但設(shè)備費(fèi)用太大，不適用于工業(yè)化大量生產(chǎn)。美國(guó)專利US.pat.NO.3987121提出的用添加共沸劑二甘醇進(jìn)行共沸精餾分離α-蒎烯和β-蒎烯的方法，雖可以降低精餾塔的理論塔板數(shù)（30～35層），但精餾過(guò)程要在常壓下進(jìn)行，釜溫幾乎達(dá)200℃，能耗大，副反應(yīng)多，而且在這樣高的溫度下二甘醇在松節(jié)油中的穩(wěn)定性差，有相當(dāng)多的二甘醇起了變化不能回收循環(huán)使用，這種分離方法的投資費(fèi)用大，經(jīng)濟(jì)效益差，產(chǎn)品質(zhì)量也不大理想，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)便的、設(shè)備和技術(shù)條件要求不高、從松節(jié)油中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)地分離提取α-蒎烯和β-蒎烯的分離方法。因此，本發(fā)明的主要措施是有目的地選擇在松節(jié)油中加入一種合宜的添加劑，使得體系中各組分的活度系數(shù)改變，把松節(jié)油這一“理想溶液”人為地進(jìn)行“非理想化”，使之成為一正偏差足夠大的非理想體系，致使體系氣-液平衡時(shí)的氣、液熱力學(xué)曲面間距擴(kuò)大，達(dá)到有利于各目的組分容易分離的程度。從而根據(jù)非理想體系呈現(xiàn)的這一特性，使得僅需用較少理論塔板數(shù)的精餾塔就能方便地在低回流比情況下進(jìn)行精餾分離出α-蒎烯和β-蒎烯。

通過(guò)對(duì)“非理想體系”中分子的構(gòu)形、性質(zhì)和分子聚集狀態(tài)性質(zhì)的研究，本發(fā)明對(duì)所使用的添加劑進(jìn)行廣泛的試驗(yàn)，如對(duì)醇類、酯類、胺類等各種類型的化合物作了系列的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)效果最好的是乙二醇，效果較好的還有乳酸甲酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇等。對(duì)于“松節(jié)油-乙二醇”體系而言，當(dāng)降低體系的總壓力時(shí)會(huì)使體系向氣-液平衡相圖的最低恒沸點(diǎn)偏移，亦即隨著壓力的降低其恒沸混合物組成會(huì)向著低沸點(diǎn)物（α蒎烯或β蒎烯）的含量增多，高沸點(diǎn)物乙二醇的含量減少的方向移動(dòng)，按此規(guī)律即可適當(dāng)降低體系壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)以較少的乙二醇夾帶出較多的α蒎烯和β蒎烯，同時(shí)也降低了物耗和能耗。

根據(jù)共沸精餾有關(guān)理論，要從松節(jié)油中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效率地分離α-蒎烯和β-蒎烯，須使精餾塔頂?shù)幕亓饕簢?yán)格符合氣-液平衡理論所要求的各組分的含量要求。對(duì)于“松節(jié)油-乙二醇”體系，本發(fā)明的進(jìn)一步措施是設(shè)計(jì)一特用的α-蒎烯共沸精餾塔和β-蒎烯共沸精餾塔的塔頂分布器，這種塔頂分布器的內(nèi)部裝置特點(diǎn)是：在這種分布器內(nèi)，回流管和出料管的管口處于同等水平高度，以保證回流液組成與餾出物組成充分接近。采用這樣的分布器，即使在很小的回流比條件下操作也不會(huì)破壞精餾塔的平衡，而能達(dá)到在工業(yè)規(guī)模上優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效率的分離效果。

本發(fā)明使用乙二醇從松節(jié)油中共沸精餾提取α-蒎烯和β-蒎烯具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1.乙二醇是普通的化工原料，價(jià)格便宜。