一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法
2024-01-29 07:41:15
專利名稱：一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法
技術領域：
本發明涉及一種在烷醇醯胺生產中的油脂精煉工藝，適用於油脂生產烷醇醯胺的工藝技術領域。
背景技術：
烷醇醯胺(S卩脂肪酸烷醇醯胺)具有優良的增泡、穩泡、增稠、去汙及乳化等性能，並有一定的抗靜電能力及防鏽性，因此可作為泡沫促進劑、穩泡劑、防鏽劑、抗靜電劑和分散劑等，尤其是其無毒、無害、生物降解率高的特點，可廣泛應用於洗滌劑、化妝品、塑料、紡織助劑、金屬清洗及加工等工業領域，是目前國內產量及用量均較大的非離子表面活性劑。根據所採用的原料不同，目前工業生產脂肪酸烷醇醯胺一般是由椰子油、棕櫚仁 油等油脂(甘油酯法)或其相應脂肪酸(脂肪酸法)或脂肪酸甲酯(甲酯法)與烷醇胺醯胺化反應得到。甲酯法即使用脂肪酸甲酯與烷醇胺直接縮合製取脂肪酸烷醇醯胺；該法副產物涉及甲醇，對勞動保護、防火和防爆條件要求較高，因此目前生產上較少使用。脂肪酸法即使用脂肪酸直接與烷醇胺在高溫下反應；脂肪酸法生產的烷醇醯胺產品不含甘油，但色澤相對較深，適用於有特殊要求的客戶。主要合成工藝參見美國專利3024260 二步法工藝，第一步脂肪酸與二乙醇胺在高溫下先反應，生成氨基酯和醯胺酯，第二步添加鹼性催化劑，未反應的二乙醇胺與氨基酯和醯胺酯在較低溫度下進行反應，製取脂肪酸烷醇醯胺。甘油酯法是以油脂為原料加催化劑在較低溫度條件下直接合成；此法油脂來源廣泛，反應過程控制相對較少，生產設備的投資較省，產品成本低。儘管製得的產品中含有甘油，但在洗滌劑和日化產品的配製中不影響產品的性能，因此目前以此法合成的產品佔據了絕大多數的市場份額。由於原料油脂(俗稱毛油)中含有部分脂肪酸，目前採用甘油酯法生產烷醇醯胺的合成工藝，需對毛油進行鹼煉除酸、靜置分層、水洗油層除去脂肪酸鈉、油層脫水、脫色、壓濾等精煉工序，得到精煉油脂(俗稱精油)；精油在常壓或真空下與乙醇胺在催化劑存在下合成烷醇醯胺。儘管甘油酯法工藝相對簡單，控制容易，但該方法仍存在以下缺點I)鹼煉時，油脂會水解、皂化或皂包在其中存在於下層，造成物料的損耗；2)毛油經稀鹼中和產生的鹼煉廢水呈鹼性，一般需加入酸中和後再進入汙水處理系統；廢水中含部分有機物質，汙水COD在10000mg/L以上；鹼煉油層含有脂肪酸鈉、游離鹼，一般需通過稀鹽水洗滌，洗滌時還會產生廢水；所以該方法產生廢水的總量較大，處理壓力很大，容易對環境造成汙染。3)毛油鹼煉脫酸過程中產生的皂腳水，主要成分為皂基、水分、部分油，其處理起來複雜，同時造成二次汙染
發明內容
本發明的目的是提供一種工藝合理，操作簡單，能有效降低毛油損耗及廢水產生量的烷醇醯胺生產方法。本發明的目的是通過採用以下技術方案來實現的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，依次按下述步驟進行A :毛油直接進行脫色；B:根據脫色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺進行攪拌並升溫至3(T80°C，攪拌時間l(Tl20min ;烷醇胺的投入重量為毛油中脂肪酸重量的f 10倍；C :將上述胺煉產物進行分離，下層得到胺皂，上層得到酸值較低的精油；D :上層精油根據甘油酯法，與烷醇胺、催化劑在低溫下反應生產烷醇醯胺；E :上層胺皂根據脂肪酸法，高溫反應後，加入催化劑後繼續低溫下反應即可得到烷醇醯胺。所述步驟A中的毛油可為椰子油、棕櫚仁油、豆油、棕櫚油、蓖麻油、山茶油、米糠油、豬油等動植物油脂的任一種或其一種以上的混合物。所述步驟B、步驟D中的烷醇胺可為單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺及二異丙醇胺中的任意一種。所述步驟B中，烷醇胺的投入重料物質的量為毛油中脂肪酸重量的I.廣2倍。·
所述步驟B中，胺煉攪拌溫度為4(T50°C ;胺煉攪拌時間l(T30min。所述步驟C中，分離過程可為靜置分層分離及通過離心機離心分離。所述步驟C中，靜置分層分離的靜置時間為4 24h。所述步驟D，精油與烷醇胺投料物質的量比為3:1. (Γ2. O,反應溫度6(TlO(TC，反應時間2 24h，催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。所述步驟E，高溫反應溫度12(T16(TC，反應時間f5h ;加入催化劑後反應溫度6(Γ100 ，反應2 24h ;催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。本發明與現有技術相比，具有以下突出優點和積極效果I、採用胺煉工藝代替鹼煉脫除毛油中的脂肪酸，避免了毛油鹼煉工藝中皂化、皂腳處理帶來的油脂損耗、三廢問題；簡化了生產工藝。2、將油脂中的脂肪酸以胺皂的形式從精油中分離，並且胺皂可進一步反應生產烷醇醯胺。通過控制胺煉工藝條件，降低胺皂中的油脂含量，可以得到基本不含甘油的烷醇醯胺，進一步豐富產品品種，提高油脂的利用率。
具體實施例方式以毛油為原料製備烷醇醯胺，採用的原料為市場可購置的動植物油脂，它含有3^10%的脂肪酸；如直接使用合成，脂肪酸容易降低催化劑的催化活性，轉化率及反應速度達不到要求，常規工藝一般需要採用鹼煉去除其中的脂肪酸。本發明採用的方式是使用烷醇胺與毛油中的脂肪酸反應生成胺皂[RC00H · NHx (CnH2nOH) y(x=0, I ；y=l, 2 ；n=2^3)]從油脂中分離脫除，獲得的精油及胺皂，分別採用不同工藝(常規甘油酯法以及脂肪酸法)轉化為烷醇醯胺。
以下結合實施例進一步說明。實施例I :在IOt釜中加入經脫色的 椰子油8t (酸價8. 5mgK0H/g)、二乙醇胺200kg，升溫至50°C攪拌15min，靜置分層8h，得到含游離酸O. 21%的上層精油7. 8t，下層胺皂約400Kg。根據常規甘油酯法在上層精油中加入二乙醇胺3. 9t、催化劑30Kg，75-70°C下反應6h即可得到合格的椰油酸二乙醇醯胺,胺價25. 6mgK0H/g,色澤196hazen,游離油2. 3%下層得到約400Kg胺皂，主要成分為脂肪酸及二乙醇胺；按照脂肪酸法工藝，140-135°C下反應5h後，補入氫氧化鈉lkg，繼續在75-72°C下反應3h，得到的椰油酸二乙醇醯胺，胺價81. 3mgK0H/g,色澤436hazen，游離油I. 3%，甘油含量O. 31%。實施例2 在IOt釜中加入經脫色的棕櫚仁油8t (酸價10mgK0H/g)、單乙醇胺130kg，升溫至50°C攪拌15min，離心分離，得到含游離酸O. 19%的上層精油7. 73t，下層胺皂約400Kg。根據常規甘油酯法在上層精油中加入單乙醇胺2. U、催化劑20Kg，85-80°C下反應6h即可得到合格的椰油酸單乙醇醯胺,胺價9. 6mgK0H/g,色澤21hazen,游離油6. 3%。下層得到約400Kg胺皂，主要成分為脂肪酸及單乙醇胺；按照脂肪酸法工藝，130-125°C下反應4h後，補入氫氧化鉀lkg，繼續在80-76°C下反應3h，得到的椰油酸單乙醇醯胺，胺價36. 3mgK0H/g，色澤59hazen，游離油5. 3%，甘油含量O. 61%。上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護範圍內，對本發明做出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，依次按下述步驟進行 A :毛油直接進行脫色； B :根據脫色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺進行攪拌並升溫至3(T80°C，攪拌時間l(Tl20min ;烷醇胺的投入重量為毛油中脂肪酸重量的f 10倍； C :將上述胺煉產物進行分離，下層得到胺皂，上層得到酸值較低的精油； D :上層精油根據甘油酯法，與烷醇胺、催化劑在低溫下反應生產烷醇醯胺； E :上層胺皂根據脂肪酸法，高溫反應後，加入催化劑後繼續低溫下反應即可得到烷醇醯胺。
2.根據權利要求I所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟A中的毛油可為椰子油、棕櫚仁油、豆油、棕櫚油、蓖麻油、山茶油、米糠油、豬油等動植物油脂的任一種或其一種以上的混合物。
3.根據權利要求2所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟B、步驟D中的烷醇胺可為單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺及二異丙醇胺中的任意一種。
4.根據權利要求3所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟B中，烷醇胺的投入重料物質的量為毛油中脂肪酸重量的I.廣2倍。
5.根據權利要求4所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟B中，胺煉攪拌溫度為4(T50°C ;胺煉攪拌時間l(T30min。
6.根據權利要求5所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟C中，分離過程可為靜置分層分離及通過離心機離心分離。
7.根據權利要求6所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟C中，靜置分層分離的靜置時間為4 24h。
8.根據權利要求7所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟D，精油與烷醇胺投料物質的量比為3:1.(Γ2.0，反應溫度6(Tl00°C，反應時間2 24h，催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。
9.根據權利要求8所述的一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，其特徵在於所述步驟E，高溫反應溫度12(Tl60°C，反應時間l 5h ;加入催化劑後反應溫度6(TlO(TC，反應2^24h ;催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。
全文摘要
本發明涉及一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法。目的是提供的方法應具有操作簡單，能有效降低毛油損耗及廢水產生量的特點。技術方案是一種以毛油為原料生產烷醇醯胺的方法，依次按下述步驟進行A毛油直接進行脫色；B根據脫色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺進行攪拌並升溫至30~80℃，攪拌時間10~120min；烷醇胺的投入重量為毛油中脂肪酸重量的1~10倍；C將上述胺煉產物進行分離，下層得到胺皂，上層得到酸值較低的精油；D上層精油根據甘油酯法，與烷醇胺、催化劑在低溫下反應生產烷醇醯胺。E上層胺皂根據脂肪酸法，高溫反應後，加入催化劑後繼續低溫下反應即可得到烷醇醯胺。
文檔編號C07C233/18GK102911074SQ201210421988
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者史立文, 葛贊, 鄒歡金, 華文高 申請人:浙江贊宇科技股份有限公司, 嘉興贊宇科技有限公司