年处理5000吨湿地松松节油分离alpha-蒎烯和beta-蒎烯车间设计开题报告

1. 研究目的与意义

松节油是我国重要的林产资源性产品，具有重要的应用价值，是合成香料、合成树脂、合成药物等方面得到广泛应用。松节油的主要成分为α-蒎烯、β-蒎烯，此外，还含有双戊烯、莰烯、3-蒈烯等。

湿地松是我国主要的采脂树种之一，其β-蒎烯的含量最高。β-蒎烯同时存在双键、桥环和手性碳原子，具有广阔的应用前景。其中它的生物活性是目前研究的热点，相关研究表明，β-蒎烯与医药相关的生物活性主要包括：抑菌活性﹑细胞毒性和抗肿瘤活性﹑抗病毒性﹑抗氧化活性﹑抗抑郁活性和镇痛活性等，与农药相关的活性主要包括：植物毒性﹑杀虫活性和驱避活性等。为了提高湿地松松节油的产品附加值和其在深加工合成反应中的转化率，需将松节油中的α-蒎烯和β-蒎烯分离，因此本次设计任务是年处理5000吨湿地松松节油分离α-蒎烯和β-蒎烯车间设计，掌握化工工艺设计和设备设计的基本方法和过程，目的是对湿地松松节油的特性、松节油分离流程、分离工艺、分离设备等有个全面的了解和掌握

2. 国内外研究现状分析

从松节油分离α-蒎烯和β-蒎烯国外使用的工业化方法是采用传统的精馏法,传统的精馏方法存在设备复杂﹑操作困难﹑投资和管理费用大﹑能耗、单位时间内的产量不高等缺点；国内目前采用的分离方法是理论板数为55~67层的重复精馏法，该法存料利用率低, 效果不理想。1986年，邹匡勇等研究设计了乙二醇为助剂的特殊蒸馏；1993年，伍忠萌等研究设计了真空间歇精馏；1994年，刘雄民等研究设计了超临界co2循环萃取；1998年，栾国颜等研究设计了间歇精馏塔分步分离；2003年，罗志刚等研究设计了高效分馏柱分离；2010年，郭志强等人针对松节油的物性特点，提出将分隔壁精馏塔技术用于分离松节油中的蒎烯，并对分离过程进行了模拟研究。这些方法都存在着各自的优缺点。

参考文献：

[1]刘自力.林产化工产品生产技术[m].江西：江西科学技术出版社，2005.177-258.

3. 研究的基本内容与计划

（1）工艺设计计算：流程选择的论证；物料衡算，热量衡算。（第2-5周）

（2）设备设计计算及选型。（第6周）

（3）车间工艺流程图1份。（第7周）

4. 研究创新点

湿地松松节油在化学组成上与马尾松松节油有较大差异，它以高含量β-蒎烯为主要特征，因而在分离工艺上与马尾松有所不同。本次研究则将根据湿地松松节油的特点对这些工艺流程进行综合比较，选择适合的工艺路线，选择适宜的回流比﹑精馏温度﹑操作时间等工艺条件，进行物料衡算和热量衡算，选择合适的设备，完成车间工艺流程图，主要设备的总装图，车间平立面布置图，并对车间进行经济评估。实现经济高效的分离湿地松松节油α-蒎烯和β-蒎烯的分离。