以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程的製作方法

2023-08-01 01:37:36 1

專利名稱：以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種環氧類增塑劑製備方法，具體地說是製備環氧大豆油的工藝流程。
背景技術：
環氧大豆油(ESO)屬於環氧類增塑劑，是一種廣泛使用的聚氯乙烯(PVC)增塑劑兼穩定劑，具有良好的熱和光穩定作用，與酯類增塑劑相比具有耐抽出、耐遷移、耐揮發、相溶性好及可降解等優點，是唯一可用於食品包裝材料的環氧類增塑劑，其作為鄰苯二甲酸酯類增塑劑的良好替代品，完全符合歐盟RoHS環保指令及美國FDA食品添加劑規則，已引起越來越多的塑料加工業和增塑劑生產企業的高度關注，當前，我國鄰苯二甲酸酯類增塑劑的年產量及消費量均佔增塑劑總量的80%以上，環氧大豆油(ESO)還不到10%;而在美國， 其消費量僅次於鄰苯二甲酸酯和脂肪族二元酸酯增塑劑，居第三位。隨著能源和環境危機的加劇，可再生資源的開發利用成為研究熱點，因此，開發環氧大豆油(ESO)具有廣闊的發展前景。環氧大豆油(ESO)的製備方法有溶劑法和無溶劑法兩種，溶劑法存在溶劑回收困難、成本高、汙染大等缺點，目前已被新工藝無溶劑法取代。但無溶劑法仍普遍存在以下不足
1、環氧化反應的穩定性較差，產品環氧值不高，色澤較深；
2、常以單釜生產，生產能力小，安全隱患多；
3、分離精製工藝的技術水平落後，能耗較高，產品收率低，成本高。

發明內容
為了克服現在技術的不足，本發明提供以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程， 優化生產工藝，提高環氧大豆油(ESO)產品質量，降低成本，增強競爭力，便於推廣及應用。本發明的技術解決方案是以大豆毛油為原料用無溶劑法進行生產環氧值大於6% 的環氧大豆油，有如下步驟(物質加入量以大豆毛油為100重量份為基準)
A、大豆毛油與有機酸及雙氧水反應
在裝有攪拌槳、溫度計、冷凝器反應釜中加入大豆毛油100重量份和有機酸5 20重量份後，以7(Tl00r/min轉速攪拌均勻，然後分批加入雙氧水4(Γ50重量份和長鏈烷基氯化銨催化劑0. 3^0. 6重量份的混合液，以冷水控制反應溫度在55飛5°C之間，反應5 10小時；
B、A步驟產物以稀鹼中和並水洗分離脂肪酸皂
將上述A步驟得到的產物，加入稀NaOH溶液繼續攪拌直至中性，然後進入水洗釜，加入軟水並以65r/min攪拌不超過2分鐘；
C、B步驟水洗後產物進行精製
首先靜置4、小時至油水分離後將水排走，這時油中含水量在1(Γ30%，然後加熱至 7(T10(TC，進入離心機進行離心分離掉大部分環氧大豆油中的雜質，如磷脂、水及脂肪酸皂；分離後的環氧大豆油控制在90°C以上，送入閃蒸乾燥器中，在真空度不低於0. 9MPa下乾燥至含水量小於0. 3% ；乾燥後的環氧大豆油經硅藻土形成濾餅的板框式過濾機將油中殘留的雜質過濾掉，最後進行包裝。所述的步驟A所使用的有機酸為甲酸、乙酸或丙酸。本發明的步驟A所使用的長鏈烷基氯化銨催化劑為十六烷基氯化銨或十八烷基
氯化銨。本發明的積極效果在於
1、採用雙氧水逐步加入使得反應物控制在一定範圍內，溫度便於控制，從而減少副反應，有利於提高產品環氧值。2、雙氧水、催化劑及有機酸的用量進行細微調整，從而得到更高環氧值。3、調整反應時間、反應溫度使得環氧值最高。4、工藝優化使得原料消耗、能耗大大降低，產品質量大大提高。


圖1是本發明的工藝流程方框圖。圖2是本發明與現有技術及國標的各項性能及能耗對比表。
具體實施例方式(一)實施例中的原料
大豆毛油的質量要求為色澤(羅維棚比色皿133. 4mm) =Y = 40，R = 4. 0 ；具有大豆原油固有的氣味、滋味；水分及揮發物(％) 0. 20 ；不溶性雜質(％) 0. 20 ；碘值(gl2/g) 128 129 ；酸值(mgK0H/g):l. 5 4. 0 ；過氧化值(mmol/kg) :7. 5 ；溶劑殘留量(mg/kg) 100 ；磷含量ppm 143以上。(二)環氧大豆油性能和測試方法
環氧大豆油環氧值指每IOOg樣品中氧的含量(單位mg/100g或％)。依據GB/T 1677-2008國標進行測定，採用鹽酸-丙酮法進行測量。環氧大豆油的酸值指中和Ig增塑劑所需要的氫氧化鉀的毫克數。依據增塑劑酸值測定的國家標準GB/T 1668-2008進行測定。實施例1
根據圖ι所示，以大豆毛油為原料用無溶劑法進行生產環氧值在> 6. 0%的環氧大豆油，有如下步驟(物質加入量以大豆毛油為100重量份為基準)
A、大豆毛油與有機酸及雙氧水反應
在裝有攪拌槳、溫度計、冷凝器反應釜中加入大豆毛油100重量份和甲酸5重量份後， 以lOOr/min轉速攪拌均勻，然後分批加入雙氧水50重量份和十六烷基氯化銨0. 6重量份的混合液，以冷水控制反應溫度在65°C之間，反應6小時；
B、A步驟產物以稀鹼中和並水洗分離脂肪酸皂
將上述A步驟得到的產物，加入稀NaOH溶液繼續攪拌直至中性，然後進入水洗釜，加入軟水並以65r/min攪拌不超過2分鐘；
C、B步驟水洗後產物進行精製首先靜置至油水分離後將水排走，使油中含水量在30%，然後加熱至70°C，進入離心機進行離心分離掉大部分環氧大豆油中的雜質，如磷脂、水及脂肪酸皂；分離後的環氧大豆油控制在90°C以上，送入閃蒸乾燥器的薄膜蒸發器中，在真空度不低於0. 9MPa下乾燥至含水量少於0. 3% ；乾燥後的環氧大豆油經硅藻土形成濾餅的板框式過濾機將油中殘留的雜質過濾掉，最後進行包裝。實施例2
與實施例1相同，只是步驟A中甲酸加入量為20重量份，然後以70r/min轉速攪拌均勻，然後分批加入雙氧水40重量份和十六烷基氯化銨0. 3重量份的混合液，以冷水控制反應溫度在55°C之間，反應10小時；C步驟中油中含水量在10%，然後加熱至100°C。實施例3
與實施例1相同，只是步驟A中甲酸加入量為14重量份，然後以65r/min轉速攪拌均勻，然後分批加入雙氧水45重量份和十六烷基氯化銨0. 45重量份的混合液，以冷水控制反應溫度在60°C之間，反應9小時；C步驟中油中含水量在20%，然後加熱至90°C。實施例4
與實施例1相同，只是步驟A所使用的長鏈烷基氯化銨催化劑為十六烷基氯化銨或十八烷基氯化銨。實施例5
與實施例1相同，只是步驟A所使用的有機酸為乙酸。實施例6
與實施例1相同，只是步驟A所使用的有機酸為丙酸。上述各實施例(新工藝)均與現有技術(舊工藝)及國標進行對比，得到圖2所示的各項性能指標及成本消耗對比。
權利要求
1.以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程，其特徵在於以大豆毛油為原料用無溶劑法進行生產環氧值大於6%的環氧大豆油，有如下步驟(物質加入量以大豆毛油為100重量份為基準)A、大豆毛油與有機酸及雙氧水反應在裝有攪拌槳、溫度計、冷凝器反應釜中加入大豆毛油100重量份和有機酸5 20重量份後，以7(Tl00r/min轉速攪拌均勻，然後分批加入雙氧水4(Γ50重量份和長鏈烷基氯化銨催化劑0. 3^0. 6重量份的混合液，以冷水控制反應溫度在55飛5°C之間，反應5 10小時；B、A步驟產物以稀鹼中和並水洗分離脂肪酸皂將上述A步驟得到的產物，加入稀NaOH溶液繼續攪拌直至中性，然後進入水洗釜，加入軟水並以65r/min攪拌不超過2分鐘；C、B步驟水洗後產物進行精製首先靜置4、小時至油水分離後將水排走，使油中含水量在1(Γ30%，然後加熱至 7(T10(TC，進入離心機進行離心分離掉大部分環氧大豆油中的雜質，如磷脂、水及脂肪酸皂；分離後的環氧大豆油控制在90°C以上，送入閃蒸乾燥器中，在真空度不低於0. 9MPa下乾燥至含水量小於0. 3% ；乾燥後的環氧大豆油經硅藻土形成濾餅的板框式過濾機將油中殘留的雜質過濾掉，最後進行包裝。
2.根據權利要求1所述的以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程，其特徵在於步驟A 所使用的有機酸為甲酸、乙酸或丙酸。
3.根據權利要求1所述的以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程，其特徵在於步驟A 所使用的長鏈烷基氯化銨催化劑為十六烷基氯化銨或十八烷基氯化銨。
全文摘要
本發明涉及以大豆毛油製備環氧大豆油的工藝流程，具體地說是製備環氧大豆油的工藝流程。它公開了以大豆毛油為原料用無溶劑法進行生產環氧值大於6%的環氧大豆油，其中包括了環氧化反應、中和水洗及精製等工藝流程。它優化生產工藝，提高環氧大豆油(ESO)產品質量，降低成本，增強競爭力，便於推廣及應用。
文檔編號C11C3/00GK102250693SQ20111016747
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者徐玉成, 莫貫田 申請人:廣州市新錦龍實業有限公司