年产1.2万吨湿地松松香连续化炼脂车间设计开题报告

1. 研究目的与意义

湿地松原产于北美东南部亚热带低海拔的潮湿地带, 具有适应性强、生长快、产脂量大等特点。湿地松是美国重要的采脂树种，也是世界上产脂力最高的树种之一。以湿地松作为原料进行炼脂制得的湿地松松节油具有β-蒎烯含量高的特征，其含量高达30%~40%，具有较高的实用价值。β-蒎烯作为合成香料的重要单体，在合成香料领域有十分重要的作用。湿地松松节油绝大部分为优油，油品质量较好。湿地松松脂制得的松香对热和酸的作用更具有相对稳定性与不易结晶性。因此，本次设计主要以湿地松作为原料生产松香的工艺，以期更深入全面的了解以湿地松为原料炼脂加工过程的工艺和流程。

2. 国内外研究现状分析

国内主要采用的松脂加工连续式工艺为连续式水蒸气蒸馏法，主要分为三个工段：松脂的熔解工序、熔解脂液的净制工序和净制脂液的蒸馏工序。大致的流程是先加入一定量的松节油和水对湿地松松脂进行熔融，熔融后的松脂经溶解器内的过滤装置除去较大杂质后，进入连续澄清槽进行澄清，使脂液和水自行分层，澄清后的净制脂液进入蒸馏工序，澄清脂液先经加热器预热至140C左右，进入蒸馏塔，塔分二段，上塔段塔顶蒸出优级松节油，下段塔蒸出重油，塔底放出松香。此外，对松脂的加工还有溶剂沉淀分离法，此法是在常温常压条件下，对松脂树脂酸进行分离，进而结合蒸馏的方法对溶剂以及松节油进行回收。在松脂的溶解方面，使用的试剂为二氯甲烷，溶解后的松脂进过过滤和使用草酸水溶液进行清洗，分去水相，之后在搅拌条件下加入乙腈，然后静置0.5h后进行沉淀的过滤及回收工作。之后运用分馏法对滤液进行加热蒸馏，并做好回收二氯甲烷和乙腈的工作，最后利用水蒸气蒸馏法对松节油进行分离回收和做好树脂酸的沉淀分离工作。

国外主要采用的松脂加工连续式工艺有：以湿地松松脂作为原料的美国奥鲁斯蒂（Olustee）连续式蒸馏工艺，是用松节油溶解松脂，制得含油量为38 %左右的脂液，经过滤、洗涤送入连续蒸馏塔。松脂中含高沸点的倍半萜烯不多，其蒸馏温度较低，在160C左右进行蒸馏，也只是一般蒸馏，无需蒸汽过热设备。因此多用于湿地松的炼脂。还有工艺操作条件与我国很相似的俄罗斯连续蒸汽法松脂加工，其区别在于其用2%-3%的磷酸作为脱色剂，用量为每吨松脂3.5-6kg。熔解脂液澄清采用的是长方形斜椎体澄清槽，松脂蒸馏塔为泡罩筛板混合塔。其主要的生产原料欧洲松中不含有倍半萜的成分，因此不分优油和重油。还有除了过滤外其它工艺条件比较相似的葡萄牙蒸汽法松脂加工工艺，在对熔解脂液的过滤过程中，其方法为将熔解的松脂首先通过不锈钢过滤器粗过滤，然后再在热熔状态通过盖有薄薄一层硅藻土的过滤器。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）工艺设计计算：流程选择的论证；物料衡算；能量衡算。1~6周

（2）设备设计计算及选型。6~8周

4. 研究创新点

以国外引进的树种湿地松作为原料，生产出来的松节油具有β-蒎烯含量高，95%以上为低沸点的单萜和优油的特点；制得的松香对酸和热具有稳定性，不易结晶的特点。在炼脂工艺上，在连续蒸馏工艺上选用的是斜板澄清，而不是现在普遍使用的半连续式蒸馏工艺。