[00145317]丙位戊内酯合成香料

1、课题来源与背景: 丙位戊内酯自身可以作为燃料添加剂,混合汽柴油后作为燃料还具有诸多优点。γ-戊内酯可以改善燃烧清洁度,提高汽柴油的利用效率;γ-戊内酯具有良好的润滑性;γ-戊内酯具有高的闪点,可提高燃料长途运输的安全性;γ-戊内酯还可提高汽柴油的低温流动性。 目前国内香料级γ-戊内酯的批量生产只有国际香精香料（杭州）公司以及与国际香料（浙江）公司,两家公司全部采用美国IFF的产品标准组织生产,总生产规模在年产200吨。国际上有美国IFF、日本花王、瑞士奇华顿、H＆R、西班牙等少数企业生产。 本项目丙位戊内酯的合成方法采用负载型钌基作为催化剂,以甲醇为溶剂,以生物质基乙酰丙酸为主要原料,加氢环化一步合成丙位戊内酯的生产工艺,产品收率达到99.5%以上;产品花香香气纯正、柔和。加氢催化剂廉价易得,具有催化活性高,副反应少,反应易于控制。 2、技术原理及性能指标 安徽华业香料股份有限公司自主研发了以采用负载型钌基作为催化剂,以甲醇为溶剂,以生物质基乙酰丙酸为主要原料,加氢环化一步合成丙位戊内酯的生产工艺,同时回收甲醇溶剂进行套用,经精馏得到丙位戊内酯成品,最终达到含量99%以上的满足日化香精调香的香料级产品。 本工艺采用负载型钌基作为催化剂,以甲醇为溶剂,以生物质基乙酰丙酸为主要原料,加氢环化一步合成丙位戊内酯的生产工艺过程中,较传统的工艺采用丙二酸与丙醛缩合,制备出相应的β,γ -不饱和酸 ,该酸再经硫酸存在下分子内缩合制备γ-戊内酯,该方法酯化率较低,产品质量差,对设备的腐蚀非常严重,后续处理工艺复杂,大量的废水对环境产生污染。与之相比,从根本上减少了大量废水的产生过程。在加氢反应过程中,涉及催化剂和载体的选择,其中催化剂主要有：金属氧化物催化剂,如氧化铂、Raney镍、CuO-Cr203复合催化剂,负载型贵金属催化剂,如铼、铱、钯、钌、铂和负载型双金属复合催化剂,如Pd-Re/C等,经过催化剂选择性试验,确定以负载型钌基作为催化剂,氢化率达到99.5%,而且,在乙酰丙酸氢化合成丙位戊内酯的反应结束后,将本公司的专利技术应用本项目的加氢生产过程中,采用自动过滤反冲洗技术,将固相的加氢催化剂自动反冲洗至反应釜中进行套用生产。本工艺在最后对产品的精分过程中,采用高真空降膜分馏塔,比传统工艺分馏在分馏效果上有明显提高,去除残留的1,4-戊二醇和乙酰丙酸甲酯所带来的刺激性酯蜡气息,为生产含量在99%以上,且香气合格的产品奠定了坚实的基础。尤其是,本项目采用生物质基为原料,合成出天然级丙位戊内酯,为丙位戊内酯在天然香精中的应用打下了基础,从此为丙位戊内酯继生物燃料后,应用于香精香料提供了香精配方的发展空间。 技术指标： 项 目 指 标 色状 无色或浅黄色液体 香气 具有椰子芳香香气和香兰素的香韵,呈暖甜草药味 相对密度（25/25℃） 1.046-1.052 折光指数（20℃） 1.431-1.435 溶解度（25℃） 1 mL试样全溶于5 mL 60%（体积分数）乙醇中 酸值（mgKOH/g） ≤1.0 含量（GC）/% ≥98.0 3、技术的创造性与先进性： 主要技术创新点包括： （1）以Al2O3负载型钌基为催化剂,以甲醇为加氢溶剂,以生物质基乙酰丙酸为主要原料,加氢环化一步合成丙位戊内酯,产品收率达到99.5%以上,降低生产成本,克服了镍作为催化剂时,产品中残存的3-甲基丁内酯和1,4-戊二醇的酯蜡气息压抑产品芳香香气的缺点,香气纯正柔和,能够满足食品用调香的要求。 （2）加氢生产过程中,反应结束后,采用自动过滤反冲洗技术,将固相的加氢催化剂自动反冲洗至反应釜中进行套用生产。 （3）以甲醇为加氢反应溶剂,溶剂甲醇沸点较低,甲醇回收收率直接影响最终产品生产成本,在常压回收甲醇的过程中,采用一级冷凝、两级冷却（二级冷却介质采用10%乙二醇冷冻水）提高甲醇回收效率,降低生产成本。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本科技成果技术成熟,适用于丙位内酯合成香料生产,安全性能高。 5、应用情况及存在的问题 本科技成果已经安徽华业香料股份有限公司成功应用,经济效益和社会效益良好。