松香的生產(chǎn)及深加工

主要內(nèi)容※松香的組成與性質(zhì)※松香的生產(chǎn)※松香的深加工※前言前言

松香是一種用途廣泛的重要工業(yè)原料，可用于造紙等多種工業(yè)部門。它以特有的性能幾十年來，在與石油工藝化工產(chǎn)品的競爭中全世界產(chǎn)量基本穩(wěn)定，并且在新產(chǎn)品新用途的開拓中顯示出它的生命力。松香的組成及性質(zhì)??物理性質(zhì)松香是一種透明而硬脆的固態(tài)物質(zhì)，折斷面似貝殼且有玻璃光澤，顏色由微黃到褐色。溶于許多有機(jī)溶劑，但不溶于水。松香的組成及性質(zhì)??化學(xué)性質(zhì)松香的主要組成是樹脂酸，其化學(xué)性質(zhì)決定于樹脂酸的結(jié)構(gòu)。樹脂酸分子中含有雙鍵和羧基兩個(gè)反應(yīng)活性中心，雙鍵的反應(yīng)較羧基更活潑，但是樹脂酸仍具有典型的羧基反應(yīng)。松香的生產(chǎn)

松脂在加工過程中經(jīng)過熔解、脂液凈制、除雜除水等過程，然后在通過水蒸氣蒸餾分理處松節(jié)油和松香，松節(jié)油比松香輕因此經(jīng)過蒸餾后松節(jié)油從上面蒸出，蒸餾一段時(shí)間后放香的到松香。氫化反應(yīng)

松香的氫化是松香內(nèi)樅酸型樹脂酸的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)經(jīng)催化劑的作用，在一定的溫度和壓力下，部分或全部被氫化所飽和。部分被氫飽和的松香通稱為氫化松香，全部被氫飽和的松香稱為全氫松香。氫化反應(yīng)◆固定床連續(xù)加氫工藝采用連續(xù)生產(chǎn)工藝,過程參數(shù)基本上是固定的,過程控制容易,勞動(dòng)強(qiáng)度低?！舾邏焊g歇加氫工藝間歇法生產(chǎn)工藝具有投資少、生產(chǎn)靈活多變,一套裝置可生產(chǎn)多種產(chǎn)品等顯著特點(diǎn)高壓釜間歇加氫工藝(1)可使用多種催化劑(2)具有生產(chǎn)靈活變性多(3)由于間歇操作,變換參數(shù)容易,因而產(chǎn)品質(zhì)量易于保證。加氫反應(yīng)的催化劑

中國從1975年氫化松香的試驗(yàn)室試驗(yàn)開始,對松香加氫反應(yīng)一直沿用鈀/炭催化劑。研究表明,這種催化劑具有活性高、制造簡單、便于回收等優(yōu)點(diǎn)。

加氫反應(yīng)的催化劑2001年陳小鵬等開發(fā)了以RaneyNi為催化劑制備氫化松香的方法,該方法以松脂液或用200#溶劑油溶解松香為原料,采用骨架鎳(RaneyNi)作催化劑,在高壓攪拌釜中進(jìn)行加氫反應(yīng),制取氫化松香與高順反比蒎烷,其反應(yīng)溫度為80~180℃,氫壓為110~6.0MPa。本方法采用溶劑法減少反應(yīng)體系的粘度、用漿式和推進(jìn)式組合攪拌器改善固體催化劑邊界滯流層的傳質(zhì)阻力、增加攪拌轉(zhuǎn)速以達(dá)到消除外擴(kuò)散影響的目的,從而RaneyNi顯示出與貴金屬Pd/C催化劑相似的活性,其最主要的特征是采用非貴金屬鎳作催化劑,以及采用裝有靜密封磁力攪拌器的高壓反應(yīng)釜,大大降低了氫化松香的生產(chǎn)成本,而且還具有加氫條件溫和、工藝流程短、設(shè)備少、投資省、易操作、生產(chǎn)靈活多變等優(yōu)點(diǎn)。歧化反應(yīng)

松香的歧化主要是樅酸型樹脂的脫氫及雙鍵重排，從而使得一個(gè)環(huán)生成穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，即脫氫樅酸。脫出的氫被其他樹脂酸吸收生成二氫樅酸和四氫樅酸。在歧化過程中，海松酸型樹脂酸不起歧化作用，中性物質(zhì)不起顯著變化。歧化松香歧化反應(yīng)

歧化松香主要用作合成橡膠如丁苯橡膠（SBR）、氯丁橡膠（CR）、丁腈橡膠（NBR）和丙烯腈-苯乙烯（ARS）等聚合乳化劑歧化反應(yīng)間歇法：將鈀/碳催化劑放置在歧化鍋內(nèi)，利用機(jī)械攪拌使催化劑粉末懸浮狀分布在反應(yīng)鍋內(nèi)與松香接觸進(jìn)行歧化反應(yīng)，又稱懸浮床法。連續(xù)法：將催化劑固定在松香歧化塔內(nèi)，熱松香連續(xù)流經(jīng)兩個(gè)歧化塔完成反應(yīng)，又稱固定床法。熔融法：直接加熱松香使之熔融，并與催化劑混合進(jìn)行歧化，反應(yīng)溫度在270~290℃，反應(yīng)時(shí)間在3小時(shí)左右。溶劑法：在歧化反應(yīng)中添加某種溶劑，該法能極大降低反應(yīng)溫度，所短反應(yīng)時(shí)間，降低松香粘度，有利于貴金屬催化劑的回收。直接酯化法：直接以松脂作為原料催化歧化，減少了松脂蒸餾工序，并利用松脂自身含有的松節(jié)油作為溶劑，降低了反應(yīng)體系的粘度，強(qiáng)化了固-液相際間的傳熱與傳質(zhì)過程，提高了反應(yīng)的速率。歧化反應(yīng)催化劑貴金屬催化劑：貴金屬催化劑主要指把鈀/碳催化劑，該催化劑活性高，歧化速度快，產(chǎn)品質(zhì)量高，工藝簡單，易于回收。但是由于鈀價(jià)格昂貴，且Pd/C容易不可以中毒，導(dǎo)致生產(chǎn)成本升高。目前工業(yè)化用的催化劑基本上都是Pd/C。非金屬催化劑：傳統(tǒng)非金屬催化劑較好的時(shí)由碘和硫制成的。碘催化劑活性高，易回收，對反應(yīng)中的硫不敏感，反應(yīng)設(shè)備簡單，但是用量大，難以得到，價(jià)格較昂貴，且是金屬發(fā)生晶間腐蝕，對設(shè)備腐蝕非常嚴(yán)重。硫催化劑價(jià)格便宜，不易中毒，還可以作輔助劑用于松香歧化反應(yīng)，可是用量大，反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)品中樅酸含量高，產(chǎn)品經(jīng)放置或皂化，顏色會(huì)加深，反應(yīng)中產(chǎn)生硫化氫，歧化松香需用水蒸氣蒸餾除硫。環(huán)境污染嚴(yán)重，目前為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。酯化反應(yīng)

松香酯化后，不但降低了酸值，提高了熱穩(wěn)定性，而且增強(qiáng)了松香耐酸、耐堿的能力，從而大大拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。松香酯廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)和橡膠工業(yè)以及用作粘合劑、增塑劑等?？偨Y(jié)

松香要在與石油樹脂競爭中求得發(fā)展，關(guān)鍵在于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量和研制新用途的產(chǎn)品