一種硬脂酸的生產方法
2023-12-08 11:07:36
專利名稱：一種硬脂酸的生產方法
技術領域：
本發明涉及油脂深加工技術領域，尤其涉及到一種硬脂酸的生產方法。
背景技術：
硬脂酸目前廣泛用於石油化工、日用化工、橡膠塑料、醫藥、油漆等行業，主要在塑料工業中，硬脂酸可生產硬鹽用作聚氯乙烯的熱穩定劑，亦可合成硬脂酸醯胺(EBS)，用作ABS工程塑料的潤滑劑。在橡膠工業中，硬脂酸用作硫化劑和乳化劑，這兩個行業在近幾年平均達到10%的增長速度，因此硬脂酸增量也在10%的左右，這還不包括其他領域增長的速率，而由硬脂酸製成脂肪胺，在造紙助劑中合成AKD;在紡織行業中用作柔軟劑和抗靜電齊U，近幾年這幾個行業出口也在增長中，其硬脂酸的增量也隨之增加，另外，在食品中，化妝品和醫藥行業中在這幾年也在不斷發展，硬脂酸的量也在增加，因此，從長遠來看，硬脂酸需求處於較快增長的時期，對於硬脂酸包括相關產品行業的發展起到了一定的推動作用。·但目前市場上的硬脂酸普遍存在產品價格偏高，質量不穩定的問題。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供了一種硬脂酸的生產方法，其產品得率高、分離精度好、產品質量穩定、生產成本較低，自動化程度高，適合規模化生產,易操作，減少汙水排放，工藝水循環使用，同時還具有以下優點熱效率高，水解度高，甘油濃度高，脂肪酸顏色淺，不需要任何催化劑，沒有乳化損失，操作方面，維修費用低等優點。本發明採用的技術方案為一種硬脂酸的生產方法，包括如下步驟水解步驟、氫化步驟、蒸餾步驟；所述的水解步驟為選擇棕櫚油或其他油脂作為原料油，按照原料油與水質量比例95-105:55-65，(優選為100:60)，控制水解的反應溫度為245_260°C，(優選為250°C)，保證水解的壓力在48_55bar (優選為5Ibar)。優選地，所述的原料油為精練棕櫚硬脂(RPS)，精練棕櫚硬脂的指標如下游離脂肪酸(以棕櫚酸計)(O. 2%，水分及揮發物彡O. 15%，碘價彡48gI2/100g，色澤彡3R，脂肪酸含量(C18:0+C18:1+C18:2)彡 36，熔點 50-56°C，皂化價 193-205mgK0H/g,不皂化物彡 I. 0%。優選地，所述的原料油為蒸餾棕櫚油脂肪酸(PFAD)，蒸餾棕櫚油脂肪酸指標如下碘價50-60gI2/100g，水分及揮發物彡I. 0%，脂肪酸含量C18:2彡10. 0%。優選地，所述的氫化步驟在氫化塔中進行，加入催化劑鎳，然後再通入氫氣，進口溫度160°C，控制壓力25bar，優選地，催化劑鎳的加入量為反應液質量的O. 06% ；優選地，所述蒸餾步驟為雙塔蒸餾或三塔蒸餾。優選地，在水解步驟、氫化步驟、蒸餾步驟每一步驟進行前還包括脫氣步驟，在乾燥罐中進行，乾燥罐壓力為llOmbar，控制溫度在105-110°C;更優選地，脫氣步驟中循環泵、預熱器、乾燥罐通過管路形成循環以使得乾燥罐的溫度保持在105-110°C。 優選地,該方法還包括噴霧乾燥步驟
液態的脂肪酸被離心油泵輸送到制粒塔的頂部，經過分配器進入三個噴頭，每個噴頭出料端均勻密布著O. 4毫米直徑的微孔；脂肪酸在離心泵的作用下以約O. 5Bar左右的壓力穿過噴頭，均勻分布成若干個細小的液滴從塔頂自由下落被自下而上的冷空氣冷卻成為固體顆粒，優選地，制粒塔是一個20米左右高度的圓柱形筒體，塔的底部是流化床(一層平鋪的不鏽鋼孔板)，鼓風機輸送來的冷空氣通過孔板被均勻分布後使已凝固的脂肪酸顆粒浮在流化床表面並進一步冷卻；塔的頂部中間安裝著分配器及噴頭；周圍是連接著引風機的風道，鼓風機輸送來的冷空氣與從塔頂下落的脂肪酸液滴換熱後變成熱空氣被引風機由風道輸出塔體。熱空氣在出塔時會帶走少量的脂肪酸固體微粒，經過旋風分離器將其捕集下來，乾淨的熱空氣最終被引風機排出室外，成型的脂肪酸固體顆粒由流化床落入振動篩，篩除大顆粒後直接進入包裝車間包裝。優選地，該硬脂酸的製備方法中涉及的設備的參數控制由日本橫河電機CENTUMCS3000監控系統進行監控。本發明操作涉及的主要原理如下 在水解過程中，控制水解的溫度和壓力，保證原料最大的程度的裂解，從而提高原料的利用率，水解率達到99%以上。正常情況下溫度的升高有利於反應，但是在溫度大於260度時，甘油和脂肪酸都會發生裂解，生成物色澤較深。脫氣階段目的是為了將溶解在粗脂肪酸中的空氣與脂肪酸進行分離，儘可能地減少蒸餾過程發生的氧化分解等副反應；同時將粗脂肪酸中的大部分低沸點組分脫除。蒸餾是利用溶液中各組分揮發性的不同，即在同一溫度下具有不同飽和蒸汽壓的性質以分離液態混合物的單元操作，通過對蒸餾步驟參數的設定，有效去除粗脂肪酸中氣味刺激、腐蝕性強的短碳鏈，確保產品的顏色和質量達到精製要求，且質量穩定。本發明的有益效果在於本發明硬脂酸的生產工藝成本較低，原料利用率高，產品質量穩定，產品價格低，提高產品在市場中競爭力，使產品能夠在市場中得到更大的推廣作用，本發明方法能耗低，廢氣和廢水的產生量低，工藝水可以循環使用等特點。
圖I為本發明硬脂酸生產方法的流程圖。具體的實施方式下面通過具體實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明的保護範圍。實施例I如圖I所示，一種硬脂酸的生產方法，包括如下步驟選擇原料油為精練棕櫚硬脂(RPS)，精練棕櫚硬脂的指標如下游離脂肪酸(以棕櫚酸計)(O. 2%，水分及揮發物彡O. 15%，碘價彡48gl2/100g,色澤彡3R，脂肪酸含量(C18:0+C18:l+C18:2)彡 36，熔點 50-56 °C，皂化價 193_205mgK0H/g，不皂化物彡 1%。在乾燥罐DR2101中，原料油乾燥脫氣，乾燥罐DR2101壓力為大約llOmbar，溫度在105-110°C,循環泵使原料油通過加熱器XH2101 (加熱介質為3barg飽和蒸汽)和乾燥罐DR2101循環以使乾燥罐DR2101達到足夠的溫度。脫氣、脫水的原料油連續地送入水解塔底部，水的添加量為原料油質量的60%，控制水解的反應溫度為250°C左右，保證水解的壓力在51bar，反應得到粗脂肪酸；從水解塔頂部出來的粗脂肪酸在閃蒸罐VE2102中慢慢降溫，粗脂肪酸從閃蒸罐VE2102進入乾燥罐DR2102，乾燥罐DR2102壓力為大約llOmbar，溫度在105_110°C ；一部分可控的乾燥的粗脂肪酸進入氫化塔，加入催化劑鎳，然後再通入氫氣，氫化塔進口溫度160°C，控制壓力25bar，優選地，催化劑鎳的加入量為反應液質量的O. 06% ；一部分可控的乾燥的粗脂肪酸(相對生產能力的一定量的)從中部進入分餾塔D2601，該分餾塔D2601配備了導熱油循環加熱系統，對分餾塔D2601底部物料循環加熱，使分餾塔D2601中的粗脂肪酸進行蒸餾，加熱介質導熱油的溫度為275°C，分餾塔D2601頂真空為lOmbar，側組分提取到側組分接收罐VR2611中；頂組分都是一些短碳鏈的脂肪酸，這些脂肪酸凝固點較低，通過冷凝後成為液態再收集由泵輸送到罐區儲存。冷凝過程為通過一個列管式換熱器，管程中輸送冷卻水，溫度 為常溫。殼程為短碳鏈脂肪酸，脂肪酸與冷水後隨即冷凝，收集。分餾塔D2601底部物料作為原料由泵送入蒸餾塔D2602(填料塔)，該蒸餾塔D2602配備了導熱油循環加熱系統，對蒸餾塔D2602底部物料循環加熱，使蒸餾塔D2602中的粗脂肪酸進行蒸餾，加熱介質導熱油的溫度為275°C，蒸餾塔D2602頂真空為2mbar，頂部組分提取到頂組分接收罐VR2622中，側組分提取到側組分接收罐VR2621中；蒸餾塔D2602的底部物料由泵送入殘渣蒸餾塔D2603，殘渣蒸餾塔D2603配備了導熱油循環加熱系統，該系統提供流通蒸汽來確保細管中液體的快速循環和脂肪酸沸點的減低。導熱油在泵的作用下對殘渣蒸餾塔循環加熱，殘渣蒸餾塔內蒸發的脂肪酸冷卻後進入重組分接收罐，不能蒸餾的殘渣、雜質流入殘渣接收罐。蒸餾工序尾級真空，也就是常說的主真空，作用是開機之前，先將主真空拉下至400mbar以下，再啟動真空泵去拉蒸餾塔D2601/D2602/D2603塔真空，以避免直接啟動塔真空泵而浪費蒸汽，開機正常後，主真空維持在65mbar左右。採用實施例的製備方法生產出的硬脂酸產品的指標如下
權利要求
1.一種硬脂酸的生產方法，其特徵在於包括如下步驟水解步驟、氫化步驟、蒸餾步驟；所述的水解步驟為選擇棕櫚油或其他油脂作為原料油，按照原料油與水質量比例95-105:55-65，(優選為100:60)，控制水解的反應溫度為245_260°C，(優選為250°C)，保證水解的壓力在48_55bar (優選為5Ibar)。
2.根據權利要求I所述一種硬脂酸的生產方法，其特徵在於所述的原料油為精練棕櫚硬脂(RPS)，精練棕櫚硬脂的指標如下游離脂肪酸(以棕櫚酸計)(O. 2%，水分及揮發物彡O. 15%，碘價彡48gl2/100g，色澤彡3尺，脂肪酸含量((18:0+(18:1+(18:2)彡36，熔點50-56°C，皂化價 193-205mgK0H/g，不皂化物彡 I. 0%。
3.根據權利要求I所述一種硬脂酸的生產方法，其特徵在於所述的原料油為蒸餾棕櫚油脂肪酸(PFAD)，蒸餾棕櫚油脂肪酸指標如下碘價50-60gI2/100g，水分及揮發物(I. 0%，脂肪酸含量 C18:2 ^ 10. 0%。
4.根據權利要求1-3任一項所述一種硬脂酸的生產方法，其特徵在於所述的氫化步驟在氫化塔中進行，加入催化劑鎳，然後再通入氫氣，進口溫度160°C，控制壓力25bar，優選地，催化劑鎳的加入量為反應液質量的O. 06%ο
5.根據權利要求1-3任一項所述一種硬脂酸的生產方法，其特徵在於所述蒸餾步驟為雙塔蒸餾或三塔蒸餾。
6.根據權利要求1-3任一項所述一種硬脂酸的生產方法，其特徵在於在水解步驟、氫化步驟、蒸餾步驟每一步驟進行前還包括脫氣步驟。
全文摘要
本發明涉及一種硬脂酸的生產方法，包括如下步驟水解步驟、氫化步驟、蒸餾步驟；所述的水解步驟為選擇棕櫚油或其他油脂作為原料油，按照原料油與水質量比例95-105:55-65，控制水解的反應溫度為245-260℃，保證水解的壓力在48-55bar，本發明硬脂酸的生產工藝成本較低，原料利用率高，產品質量穩定，產品價格低，提高產品在市場中競爭力，使產品能夠在市場中得到更大的推廣作用。
文檔編號C11C1/04GK102942994SQ20121042249
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者劉尚森, 白清潔, 朱志宇 申請人:嘉裡油脂化學工業(天津)有限公司