本發(fā)明屬于萜烯樹脂生產技術領域，具體涉及一種食品級萜烯樹脂的生產工藝。

背景技術：

萜烯樹脂是熱塑性嵌段共聚物，由天然松節(jié)油和甲苯加工而成，具有透明、無毒、中性、電絕緣性、疏水、不結晶、耐稀酸稀堿、耐熱、耐光、抗老化和粘接力強等優(yōu)點，廣泛應用于膠粘劑、接著劑、雙面膠帶、溶劑型膠水、書本裝訂版、色裝、膠布、烯烴膠布、牛皮紙卡膠布、膠帶標簽、木工膠、壓敏膠、熱溶膠、密封膠、油漆和油墨及其它聚合物改質劑等方面。通常萜烯樹脂的主要生產工藝為甲苯和松節(jié)油在三氯化鋁的催化下于反應罐中發(fā)生聚合反應，反應生成萜烯樹脂、三氯化鋁、甲苯的混溶物。 食品級萜烯樹脂需要去除甲苯溶劑殘留、未聚合的反應單體及低分子量的聚合物。

申請?zhí)枮椤癈N200410052420.0”的中國專利中，公開了名稱為“ 一種萜烯樹脂的生產方法”的發(fā)明專利，該發(fā)明先將松節(jié)油與甲苯、催化劑三氯化鋁在反應釜內進行聚合反應，再向聚合反應的混合產物中注入熱水進行水洗，通過水洗將催化劑和反應污物排出，對水洗后的聚合反應混合產物進行多級蒸餾，通過多級蒸餾過程對甲苯進行回收和將液體樹脂及不能參與反應的物質排出。蒸餾釜內加熱到220～240℃時出料，二級蒸餾采用380℃過熱蒸汽加熱，加熱到220～240℃通常需要5個小時，且由于蒸餾溫度過高，分子量900以下的低聚物全部同溶劑、單體一起被分離出來，分離出來的分子量900以下的低聚物最后做為化工原料處理給下游工廠，未充分利用其價值；另外目前市場上食品添加劑萜烯樹脂型號主要為軟化點105℃產品，軟化點范圍為102-108℃，該范圍的萜烯樹脂分子量介于816-1088之間，要生產不同軟化點標準的產品需要精確控制蒸餾的溫度參數(shù)，現(xiàn)有的技術只能靠最后的樣品檢驗來確定是否符合標準，再次返工率較高。多級蒸餾需要多級升溫來在多個蒸餾設備中進行多次的汽化和冷凝過程，能耗較大，生產效率低，設備占地空間廣，影響企業(yè)綜合經濟效益。

在中國發(fā)明專利申請公布號為“CN101550209B”，申請公布日為2010年12月29日，名為《一種萜烯樹脂中殘留單體和溶劑的去除方法》的文件中，公開了一種萜烯樹脂中殘留單體和溶劑的去除方法，以工業(yè)品萜烯樹脂為原料，經樹脂熔解、水蒸氣吹除、氮氣深度吹除和真空脫氣處理后得到殘余單體和溶劑總量小于25×10^-6、符合食品級要求的萜烯樹脂；該雜質去除方法工藝步驟較為簡單，無法控制生產某一軟化點標準的產品；使用電熱碗加熱易導致物料受熱不勻，一次性加料，物料升溫過快容易發(fā)生沖料現(xiàn)象；蒸餾溫度較高，產品得率較低；該方法雖然有用到真空裝置排出氣體，但在蒸餾過程中并沒有加以利用，蒸餾效率較低。

為此，CN104311709A提出了通過階梯式投料和加熱的方法，將導熱油加熱改為蒸汽加熱，在蒸餾過程中抽真空，將半成品萜烯樹脂溶液中的單體、低聚物和溶劑蒸出。該除雜方法加熱效果好，溫度控制精確；但其實施例中未給出重金屬限量、顆粒的處理數(shù)據(jù)，且最大生產規(guī)模僅為5個立方米，沒有大規(guī)模生產，該方法雖然大幅度減少了樹脂中殘留單體和溶劑的含量，但是間歇式的生產由此會消耗過多的燃料油和電能，成本高，耗費時間長，燃料油消耗大所帶來的廢物處理成本也較高，無法做到實現(xiàn)綠色生產和低碳排放。

在環(huán)保呼聲日益強烈的今天，實現(xiàn)綠色生產和低碳排放已然成為限制企業(yè)發(fā)展的瓶頸和社會經濟發(fā)展迫切需要解決的問題。因此在保證樹脂高性能的基礎上，迫切需要開發(fā)大幅度降低樹脂殘留單體和溶劑含量并實現(xiàn)樹脂綠色生產的工藝方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高效節(jié)能、不污染環(huán)境的食品級萜烯樹脂的生產工藝，該方法工藝簡單，較一般萜烯樹脂生產工藝成本低，制備得到的食品級萜烯樹脂具有色相淺、軟化點可控、重金屬含量低等優(yōu)點，實現(xiàn)了連續(xù)性生產，具有非?？捎^的經濟效益。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：

一種食品級萜烯樹脂的生產工藝，該工藝包括如下步驟：

將粗制的液態(tài)萜烯樹脂用粗品進料泵打進帶側線出料的精餾塔中進行減壓精餾，進料量控制在0.95～1.5 m3/H，精餾塔釜底溫度120～150℃，在距離塔頂10～15 m處設計側線采出裝置，從精餾塔側線采出裝置處采出雜質組分，包括α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物，并排放至餾份罐；從精餾塔塔頂采出溶劑甲苯，并排放至回收甲苯罐；精餾塔塔底得到去除單體殘留、低聚物、溶劑甲苯的液態(tài)樹脂，將該液態(tài)樹脂送至產品過渡鍋，再經造粒機造粒后得到食品級萜烯樹脂。

進一步地，所述側線采出裝置處溫度為80～100℃，側線采出處壓力為0.05～0.10 Mpa，回流量控制在15～17%，冷凝水溫度為2～10℃。

進一步地，塔頂溫度為40～70℃，塔頂壓力為0.05～0.10 Mpa，回流量控制在5～8%，冷凝水溫度為2～10℃。

進一步地，所述產品過渡鍋內設置有液位自動控制裝置。

進一步地，所述精餾塔的塔高為38 m，塔內徑為1.1 m，精餾塔內的填料為陶瓷波紋填料。

本發(fā)明所得到的萜烯樹脂酸值≤5 mg KOH/g，溶劑殘留≤100 mg/kg，皂化值≤5 mg KOH/g，鉛、總砷、總汞、鎘各離子含量均＜1 mg/kg，重金屬總量<10 mg/kg，符合食品級別。

萜烯樹脂工藝條件（進料物流比、采出量、精餾壓力、精餾溫度）對萜烯樹脂產品的質量和收率都會產生一定的影響。在給定的反應釜配置下，只有選擇合適的進料比與反應溫度相配合才能得到較好的聚合反應收率。精餾過程在合適的真空度和蒸發(fā)溫度下能夠很好去除萜烯樹脂產品中揮發(fā)性較高的甲苯和殘留單體等雜質，此時萜烯樹脂的收率最高，色澤最好。

本發(fā)明采用側線采出裝置進行減壓精餾分離提純萜烯樹脂，整個系統(tǒng)可以在穩(wěn)定的條件下運行，實現(xiàn)連續(xù)化生產，這大大地提高了萜烯樹脂的收率，同時也降低了設備投資的費用并且節(jié)省了能耗，使得整個工藝過程變得簡單而且經濟，連續(xù)精餾生產時間比間斷式生產縮短1.5小時，可供造粒連續(xù)生產5個半小時，提高了食品級萜烯樹脂的合成效率4.5%～7%。由于精餾生產時間縮短，按一年生產4000噸計算，可節(jié)省電費20萬，減少不合格品數(shù)量10噸，可提高銷售額30萬左右。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下特點：

1、本發(fā)明的精餾過程在普通室內進行即可，無需再無塵室中進行，可較大地節(jié)約投資成本。

2、設備投資少，操作簡單。只需要一套減壓連續(xù)精餾裝置、一個甲苯回收罐、一個餾分罐和一套帶有液位自動控制裝置的產品過渡鍋，省掉了多個蒸餾裝置，大大節(jié)約了在設備上的投入，操作起來彈性大，容易控制。

3、精餾過程無需非常高的溫度，最高僅需在120～150℃進行即可，提高了生產效率，能較大地降低能耗以節(jié)約成本。

4、精餾過程在減壓抽真空的狀態(tài)下進行，不僅避免空氣中雜質污染，同時也提高了精餾效率。

5、本發(fā)明所用精餾塔，塔頂輕組分的甲苯、單體α -蒎烯、β -蒎烯及低聚物可重新回收利用，整個過程基本沒有原料的浪費。

6、本發(fā)明整個制備過程不涉及廢水、廢氣、廢渣的排放，對設備要求較低，相對快速高效，整個過程綠色環(huán)保無污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的食品級萜烯樹脂的生產工藝，如圖1所示，具體包括以下步驟：

將粗制的液態(tài)萜烯樹脂用粗品進料泵打進帶側線出料的精餾塔中進行減壓精餾，進料量控制在0.95～1.0 m3/H，精餾塔釜底溫度120～150℃，在距離塔頂10～15 m處設計側線采出裝置，從精餾塔側線采出裝置處采出雜質組分，包括α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物，并排放至餾份罐，側線采出裝置處溫度為80～100℃，側線采出處壓力為0.05～0.10 Mpa，回流量控制在15～17%，冷凝水溫度為2～10℃；從精餾塔塔頂采出溶劑甲苯，并排放至回收甲苯罐，塔頂溫度為40～70℃，塔頂壓力為0.05～0.10 Mpa，回流量控制在5～8%，冷凝水溫度為2～10℃；精餾塔塔底得到去除單體殘留、低聚物、溶劑甲苯的液態(tài)樹脂，將該液態(tài)樹脂送至產品過渡鍋，再經造粒機造粒后得到食品級萜烯樹脂。

更優(yōu)地，所述產品過渡鍋內設置有液位自動控制裝置，所述精餾塔的塔高為38 m，塔內徑為1.1 m，精餾塔內的填料為陶瓷波紋填料。

本發(fā)明所得到的萜烯樹脂酸值≤5 mg KOH/g，溶劑殘留≤100 mg/kg，皂化值≤5 mg KOH/g，鉛、總砷、總汞、鎘各離子含量均＜1 mg/kg，重金屬總量<10 mg/kg，符合食品級別。

本發(fā)明采用側線采出裝置進行減壓精餾分離提純萜烯樹脂，整個系統(tǒng)可以在穩(wěn)定的條件下運行，實現(xiàn)連續(xù)化生產，這大大地提高了萜烯樹脂的收率，同時也降低了設備投資的費用并且節(jié)省了能耗，使得整個工藝過程變得簡單而且經濟，連續(xù)精餾生產時間比間斷式生產縮短1.5小時，可供造粒連續(xù)生產5個半小時，提高了食品級萜烯樹脂的合成效率4.5%～7%。由于精餾生產時間縮短，按一年生產4000噸計算，可節(jié)省電費20萬，減少不合格品數(shù)量10噸，可提高銷售額30萬左右。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的精餾過程在普通室內進行即可，無需再無塵室中進行，可較大地節(jié)約投資成本；設備投資少，操作簡單，只需要一套減壓連續(xù)精餾裝置、一個甲苯回收罐、一個餾分罐和一套帶有液位自動控制裝置的產品過渡鍋，省掉了多個蒸餾裝置，大大節(jié)約了在設備上的投入，操作起來彈性大，容易控制；精餾過程無需非常高的溫度，最高僅需在120～150℃進行即可，提高了生產效率，能較大地降低能耗以節(jié)約成本；精餾過程在減壓抽真空的狀態(tài)下進行，不僅避免空氣中雜質污染，同時也提高了精餾效率；本發(fā)明所用精餾塔塔頂輕組分的甲苯、單體α -蒎烯、β -蒎烯及低聚物可重新回收利用，整個過程基本沒有原料的浪費；本發(fā)明整個制備過程不涉及廢水、廢氣、廢渣的排放，對設備要求較低，相對快速高效，整個過程綠色環(huán)保無污染。

實施例1

步驟1：打開塔體真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、塔底塔釜循環(huán)系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，關閉回流系統(tǒng)，打開進料系統(tǒng)，按1.5 m3/h的進料量將粗制的液態(tài)萜烯樹脂加入精餾塔中進行減壓精餾，精餾塔的塔高為38 m，在塔高23 m處設計側線采出裝置，塔內徑為1.1 m，所用填料優(yōu)選為316L型1.5 mm×1.5 mm陶瓷波紋填料，精餾塔精餾塔釜底溫度145～150℃。

步驟2：從精餾塔側線采出裝置處采出雜質組分，包括α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物，側線采出裝置處溫度為90～100℃，側線采出處壓力為0.080～0.085 Mpa，側線采出裝置處回流量控制在15～17%，冷凝水溫度為2～5℃，每小時側線采出裝置處采出0.11～0.15 m3的雜質組分（α -蒎烯、β -蒎烯及低聚物）至餾份罐，共計采出1 m3，塔釜得到去除雜質組分后的液態(tài)樹脂。

步驟3：從精餾塔塔頂采出溶劑甲苯，并排放至回收甲苯罐，塔頂溫度為55～60℃，塔頂壓力為0.080～0.085 Mpa，塔頂回流量控制在5～8%，冷凝水溫度為2～5℃，每小時塔頂采出0.5～0.6 m3溶劑甲苯至回收甲苯罐，共計采出4.8 m3，塔釜得到去除甲苯和雜質組分后的液態(tài)樹脂。

步驟4：精餾塔塔底得到去除溶劑甲苯、單體殘留及低聚物的液態(tài)樹脂，每小時塔底采出0.7～0.8 m3的液態(tài)樹脂至產品過渡鍋，共計采出6.2 m3，再經造粒機造粒后即得食品級萜烯樹脂，所述產品過渡鍋設置有液位自動控制裝置。其中，12 m3樹脂溶液8小時完成精餾，萜烯樹脂的含量為99.99％，外觀呈淺黃色顆粒狀，加納色號<3，無異味，軟化點為106℃，鉛離子含量為＜0.1 mg/kg，總砷離子含量為＜0.1 mg/kg，總汞離子含量為＜0.1 mg/kg，鎘離子含量≤0.1 mg/kg，重金屬總量<10 mg/kg，酸值為0.08 mg KOH/g，皂化值為0.82 mg KOH/g，溶劑殘留＜0.1mg/kg，符合食品級別。

實施例2

步驟1：打開塔體真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、塔底塔釜循環(huán)系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，關閉回流系統(tǒng)，打開進料系統(tǒng)，按1.5 m3/h的進料量將粗制的液態(tài)萜烯樹脂加入精餾塔中進行減壓精餾，精餾塔的塔高為38 m，在塔高28 m處設計側線采出裝置，塔內徑為1.1 m，所用填料優(yōu)選為316L型1.5 mm×1.5 mm陶瓷波紋填料，精餾塔精餾塔釜底溫度120～130℃。

步驟2：從精餾塔側線采出裝置處采出雜質組分，包括α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物，側線采出裝置處溫度為80～90℃，側線采出處壓力為0.080～0.085 Mpa，側線采出裝置處回流量控制在15～17%，冷凝水溫度為2～5℃，每小時塔頂采出0.14～0.16 m3的雜質組分（α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物）至餾份罐，共計采出1.3 m3，塔釜得到去除雜質組分后的液態(tài)樹脂。

步驟3：從精餾塔塔頂采出溶劑甲苯，并排放至回收甲苯罐，塔頂溫度為40～50℃，塔頂壓力為0.080～0.085 Mpa，塔頂回流量控制在5～8%，冷凝水溫度為2～5℃，每小時塔頂采出0.48～0.53 m3水分及溶劑甲苯至回收甲苯罐，共計采出4.2 m3，塔釜得到去除甲苯和雜質組分后的液態(tài)樹脂；

步驟4：精餾塔塔底得到去除溶劑甲苯、單體殘留及低聚物的液態(tài)樹脂，每小時塔底采出0.7～0.8 m3的液態(tài)樹脂至產品過渡鍋，共計采出6.5 m3，再經造粒機造粒后即得食品級萜烯樹脂，所述產品過渡鍋設置有液位自動控制裝置。其中，12 m3樹脂溶液8小時完成精餾，萜烯樹脂的含量為99.92％，外觀呈淺黃色顆粒狀，加納色號<3，無異味，軟化點為108℃，鉛離子含量為＜0.1 mg/kg，總砷離子含量為＜0.1 mg/kg，總汞離子含量為＜0.1 mg/kg，鎘離子含量≤0.1 mg/kg，重金屬總量<10 mg/kg，酸值為0.2 mg KOH/g，皂化值為2.3 mg KOH/g，溶劑殘留＜0.1mg/kg，符合食品級別。

實施例3

步驟1：打開塔體真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、塔底塔釜循環(huán)系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，關閉回流系統(tǒng)，打開進料系統(tǒng)，按1.5 m3/h的進料量將粗制的液態(tài)萜烯樹脂加入精餾塔中進行減壓精餾，精餾塔的塔高為38 m，在塔高20 m處設計側線采出裝置，塔內徑為1.1 m，所用填料優(yōu)選為316L型1.5 mm×1.5 mm陶瓷波紋填料，精餾塔精餾塔釜底溫度120～130℃。

步驟2：從精餾塔側線采出裝置處采出雜質組分，包括α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物，側線采出裝置處溫度為90～100℃，側線采出處壓力為0.080～0.085 Mpa，側線采出裝置處回流量控制在15～17%，冷凝水溫度為2～5℃，每小時塔頂采出0.15～0.18 m3的雜質組分（α-蒎烯、β-蒎烯及低聚物）至餾份罐，共計采出1.2 m3，塔釜得到去除輕組分雜質后的液態(tài)樹脂。

步驟3：從精餾塔塔頂采出溶劑甲苯，并排放至回收甲苯罐，塔頂溫度為60～70℃，塔頂壓力為0.080～0.085 Mpa，塔頂回流量控制在5～8%，冷凝水溫度為2～5℃，每小時塔頂采出0.4～0.5 m3水分及溶劑甲苯至回收甲苯罐，共計采出4.0 m3，塔釜得到去除甲苯和雜質組分后的液態(tài)樹脂。

步驟4：精餾塔塔底得到去除溶劑甲苯、單體殘留及低聚物的液態(tài)樹脂，每小時塔底采出0.80～0.85 m3的液態(tài)樹脂至產品過渡鍋，共計采出6.8 m3，再經造粒機造粒后即得食品級萜烯樹脂，所述產品過渡鍋設置有液位自動控制裝置。其中，12 m3樹脂溶液8小時完成精餾，萜烯樹脂的含量為99.90％，外觀呈淺黃色顆粒狀，加納色號<3，無異味，軟化點為102℃，鉛離子含量為＜0.1 mg/kg，總砷離子含量為＜0.1 mg/kg，總汞離子含量為＜0.1 mg/kg，鎘離子含量≤0.1 mg/kg，重金屬總量<10 mg/kg，酸值為0.18 mg KOH/g，皂化值為3.1 mg KOH/g，溶劑殘留＜0.1mg/kg，符合食品級別。

本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。