專利名稱：一種低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧增塑劑的制備方法，尤其是涉及一種低能耗、少廢水， 高品質(zhì)環(huán)氧大豆油或環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯的生產(chǎn)方法，屬于精細化工及節(jié)能 減排技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
環(huán)氧大豆油和環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯是目前應(yīng)用較廣泛的無毒非苯環(huán)類環(huán) 保型塑料助劑--增塑劑，其兼有增塑和熱穩(wěn)定的雙重性能，而且無毒、安全環(huán)保， 因此受到塑料制品行業(yè)的青睞，在塑料、涂料、新型高分子材料、橡膠等工業(yè) 領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。隨著世界各國環(huán)保意識的提高，增塑劑的毒性越來越受 到人們的關(guān)注。主增塑劑鄰苯二甲酸酯類產(chǎn)品因有致癌嫌疑，很多發(fā)達國家已 禁止其在醫(yī)療及食品包裝、日用品、玩具等塑料制品中使用。并且由于石油供 應(yīng)偏緊，國際、國內(nèi)增塑劑市場價格飛漲，而環(huán)氧大豆油和環(huán)氧脂肪酸酯主要
利用的原料為可再生資源，產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。
目前，國內(nèi)在合成環(huán)氧大豆油和環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯的生產(chǎn)過程中，通 常使用羧酸作為氧載體，這種生產(chǎn)工藝已相當(dāng)成熟。但這種工藝的缺點是粗品 要五次水洗才能得到合格的產(chǎn)品，在此過程中不可避免的產(chǎn)生大量廢水，由于
粗環(huán)氧大豆油、環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯的比重分別為0.985-0.99、 0.985-0.995， 與水的比重十分接近，每次水洗必須要經(jīng)過很久的時間靜止分層，并且常會出 現(xiàn)乳化現(xiàn)象，造成分離困難，損耗大量的物料和時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種能耗低、廢水少、工藝簡單、生產(chǎn)成本低、能滿足 工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的一種新的環(huán)氧化方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法， 是以大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯為原料，滴加雙氧水為氧源，甲酸為氧 載體，經(jīng)環(huán)氧化， 一次水洗，然后用水蒸汽蒸餾達到降酸和干燥產(chǎn)品的效果，
精制后得到環(huán)氧大豆油或環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酉旨；
原料的質(zhì)量配比如下大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯:雙氧水:甲酸=1: (0.45-1.20) : (0.10-0.20);步驟如下
(1) 將大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯和甲酸按配比加到反應(yīng)器中；
(2) 按配比滴加雙氧水，滴加時間控制在5-10分鐘，反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在 20°C-70°C，保溫反應(yīng)3h-7h，使反應(yīng)器內(nèi)環(huán)氧化反應(yīng)充分徹底，分除水層得到環(huán)氧大豆油或環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯粗品；
(3)粗品再水洗一次，靜止分水，然后在真空條件下用水蒸汽蒸餾法繼續(xù)
降酸干燥3-7小時后得環(huán)氧油酯產(chǎn)品。
所述的原料大豆油及不飽和脂肪酸甲(乙)酯的碘值在100-140 gl2/ 100g范 圍內(nèi)，酸值在0.5-4mgKOH/g。
所用雙氧水的質(zhì)量濃度為27.5%、 35%或50%，甲酸的質(zhì)量濃度為85%。
在真空度0.9-0.95MPa條件下水蒸氣蒸餾降酸及干燥，水蒸氣蒸餾時間為 3 7小時，得環(huán)氧油酯產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果如何將傳統(tǒng)工藝進行改進，減少水洗次數(shù)從而降低物 料消耗、能源消耗并減少廢水排量的新工藝是環(huán)氧化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。本發(fā)明 通過改進工藝，只用一次水洗，然后用水蒸汽蒸餾法來打破油包水的平衡，這 種工藝不僅能夠有效的除去包裹在油中的微量酸，且能干燥產(chǎn)品，同時大大減 少了生產(chǎn)中廢水排放量。


圖1傳統(tǒng)工藝流程圖。
圖2本發(fā)明的改進工藝流程圖。
具體實施例方式
下面通過產(chǎn)品合成的具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。 實施例1
按大豆油雙氧水甲酸=1:1.0:0.15的重量比例，稱取一定量碘值為 130gl2/100g的大豆油和85X的甲酸置于裝有攪拌器，溫度計，滴液漏斗的三口 燒瓶中，三口燒瓶置于帶有自動控溫的水浴系統(tǒng)中，攪拌，滴加35%的雙氧水， 5-10分鐘滴完，溫度升至6(TC后開始保溫，保溫時間5h，環(huán)氧化反應(yīng)結(jié)束。將 反應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，靜置片刻分去水層，酯層用70。C左右蒸餾水洗 一次，用水量為酯層體積的40%左右，然后產(chǎn)物用水蒸汽蒸餾法蒸餾3 4h深度
降酸干燥，冷卻后得到產(chǎn)品環(huán)氧大豆油，經(jīng)檢測本發(fā)明的環(huán)氧大豆油其環(huán)氧值 為6.19%，碘值為6.71 gl2/100g,酸值為0.22mgKOH/g。 實施例2
按脂肪酸甲酯:雙氧水:甲酸=1:0.55:0.15的重量比例，稱取一定量脂肪酸甲 酯(碘值為120gl2/100g)和85X的甲酸置于裝有攪拌器，溫度計，滴液漏斗的三 口燒瓶中，三口燒瓶置于帶有自動控溫的水浴系統(tǒng)中，攪拌，滴加35%的雙氧 水，5-10分鐘滴完，溫度升至6(TC后開始保溫，保溫時間4h，環(huán)氧化反應(yīng)結(jié)束。 將反應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，靜置片刻分去水層，酯層用7(TC左右蒸餾水 洗一次，用水量為酯層體積的40%左右，然后產(chǎn)物用水蒸汽蒸餾法蒸餾3 4h深 度除酸干燥，冷卻后得到產(chǎn)品環(huán)氧脂肪酸甲酯，經(jīng)檢測本發(fā)明的環(huán)氧脂肪酸甲酯其環(huán)氧值為4.94%，碘值為4.12 gl2/ 100g，酸值為0.42 mg KOH/g。
對比實施例
工業(yè)上6K^環(huán)氧反應(yīng)器中，大豆油、雙氧水(35%)、甲酸質(zhì)量比為1 :0.80-. 0.15， 60 - 65 。C溫度下，在反應(yīng)釜應(yīng)中反應(yīng)5h-6h，分出水層；用5% 10% 的NaOH溶液中和，第一次水洗，有乳化層產(chǎn)生且難分層，酸價為28mgKOH/g; 第二次水洗后酸價為16mgKOH/g，第三次水洗酸值降為5mgKOH/g;第四次 水洗2 mg KOH/g;第五次水洗后測酸值為0.8 mg KOH/g，環(huán)氧值為5.8%。碘 值為7.81gl2/100g。
權(quán)利要求
1、一種低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法，其特征是以大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯為原料，滴加雙氧水為氧源，甲酸為氧載體，經(jīng)環(huán)氧化，一次水洗，然后用水蒸汽蒸餾達到降酸和干燥產(chǎn)品的效果，精制后得到環(huán)氧大豆油或環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯；原料的質(zhì)量配比如下大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯雙氧水甲酸＝1(0.45-1.20)(0.10-0.20)；步驟如下(1)將大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯和甲酸按配比加到反應(yīng)器中；(2)按配比滴加雙氧水，滴加時間控制在5-10分鐘，反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在20℃-70℃，保溫反應(yīng)3h-7h，使反應(yīng)器內(nèi)環(huán)氧化反應(yīng)充分徹底，分除水層得到環(huán)氧大豆油或環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯粗品；(3)粗品再水洗一次，靜止分水，然后在真空條件下用水蒸汽蒸餾法繼續(xù)降酸干燥3-7小時后得環(huán)氧油酯產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的原料大豆油及不飽和脂肪酸甲(乙)酯的碘值在100-140 gl2/ 100g范圍內(nèi)，酸值在0.5-4mgKOH/g。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法， 其特征在于雙氧水的質(zhì)量濃度為27.5%、 35%或50%，甲酸的質(zhì)量濃度為85%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法， 其特征在于在真空度0.9-0.95MPa條件下水蒸氣蒸餾降酸及干燥，水蒸氣蒸餾 時間為3 7小時，得環(huán)氧油酯產(chǎn)品。
全文摘要
一種低能耗、少廢水，高品質(zhì)環(huán)氧油酯的生產(chǎn)方法，屬于精細化工及節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用以大豆油或不飽和脂肪酸甲(乙)酯為原料，滴加雙氧水為氧源，甲酸為氧載體，經(jīng)環(huán)氧化，一次水洗，然后用水蒸汽蒸餾達到降酸和干燥產(chǎn)品的效果，精制后得到環(huán)氧大豆油或環(huán)氧脂肪酸甲(乙)酯。本發(fā)明能耗低，減少了大量廢水的排放，大大縮短了整個生產(chǎn)工藝周期，環(huán)氧產(chǎn)品的品質(zhì)好，酸值低。
文檔編號C07D301/12GK101445495SQ20081024267
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者劉偉偉, 蔣平平, 旻 陳, 猛 魏 申請人:江南大學(xué)