Produksjonsteknologi av epoksy soyabønneolje

Med den raske utviklingen av plastindustrien er etterspørselen etter mykner mer og mer. Samtidig har de senere årene, med økningen av menneskers bevissthet om miljøvern, også plasttilsetninger lagt høyere krav til helse. Fordi de vanlige plastiseringsftalatestrene har potensiell kreftfremkallende risiko, er det et sted å utvikle ny, ikke-toksisk mykner. Epoksyd soyabønneolje er et nyutviklet, ikke-giftig plastiseringsmiddel, som har et stort potensial i plast, spesielt ved behandling av polyvinylklorid.


Egenskaper og anvendelser av epoxy soyaolje


Epoksy soyabønneolje er et kjemisk produkt laget ved bruk av peroksydbehandling av raffinert soyabønneolje, det engelske navnet er Epoxidizedsoy-beanoil (ESO), molekylformelen c57h98o12, molekylvekten er ca. 1000. Ved romtemperatur for lysegul viskøs, oljeaktig væske, flytpunkt pek-1, kokepunkt 150 ℃ (0,5 kPa), antennelsepunkt 310 ℃, viskositet 325mpa s (25 ℃), brytningsindeks 1,4713 (25 ℃). Oppløselig i hydrokarboner, ketoner, estere, avanserte alkoholer og andre organiske løsningsmidler. Litt oppløselig i etanol, uoppløselig i vann.


Epoxy soyabønneolje på grunn av sin gode varmebestandighet, lys, gjensidig permeabilitet, lav mykhet og seighet, og lav volatilitet, ingen toksisitet, så applikasjonen er ganske omfattende, spesielt for mat og plastikkemballasje. Epoksyd soyaolje er mye brukt i PVC-behandling. Epoksygruppen kan fange frie radikaler cl-ved PVC-nedbrytning, avslutte friradikalreaksjonen av PVC-nedbrytning, redusere nedbrytningshastigheten, forbedre lys, varmebestandighet og oljebestandighet av PVC-produkter, og gi produktene god mekanisk styrke , værbarhet og elektriske egenskaper. Det har ikke bare plastiserende effekt på polyvinylklorid, men kan også gjøre det aktive kloratomet i kjeden av polyvinylklorid stabilt og kan raskt absorbere HCL som nedbrytes ved varme og lys, og dermed blokkere den kontinuerlige dekomponering av polyvinylklorid og stabilisere funksjonen. I landbruksfilmer, PVC-rør og kabelprodukter for å legge til epoxy soyaolje, kan produktet gjøre varmenesistens, lystoleranse og god værbestandighet. I tillegg er kompatibiliteten til epoksyd soyabønneolje med PVC veldig god, kan det raskt jevnt fordelt i PVC-systemet, og derved svekke kraften mellom PVC-makromolekyler, øke aktiviteten mellom molekyler. I prosessen med PVC-behandling, så lenge bruken av en liten mengde epoxy soyabønneolje vil redusere prosessorkonsumet, forbedre prosesseringshastigheten, forbedre driftsforholdene, forbedre produktets overflatekvalitet, for å redusere kostnadene, forbedre økonomisk effektivitet spille en positiv rolle. Epoksyd soyabønneolje og polyesterblødgjøringsmiddel kan redusere migrering av polyesterblødgjøringsmiddel. Den har god synergistisk effekt når den brukes med metallsaltsstabilisator som kadmium og sink. Bruken av dette produktet kan være hensiktsmessig for å redusere mengden av andre myknere, stabilisatorer og smøremidler. Dette produktet gjelder for alle typer PVC-produkter, gjennomsiktige flasker, gjennomsiktige bokser, en rekke matemballasje materialer, medisinske produkter "blodtransfusjonspose", en rekke filmer, ark, rør, kjøltetningsseler, kjøleutstyr og motorvogner som brukes i pakninger, kunstskinn, gulv lær, plast tapet, ledning og kabel og andre daglig bruk plastprodukter, men også for spesielle blekk, Liquid Composite Stabilizer. PVC Utendørs plastprodukter, vanntett membran, plastdører og vinduer, klistremerker tapet, plastfilm og så videre, må bruke epoxy soyabønneolje for å sikre at produkter som ikke er giftige, gjennomsiktige, varme, lave temperaturer, herding, anti-aldring og så videre på. I tillegg kan på grunn av giftig epoksyd soyaolje også brukes som matemballasje, leker og hjemmedekorasjonsmaterialer, som tilsetningsstoffer.


Fremstillingsmetode for 2 epoxy soyabønneolje


For tiden er de viktigste produksjonsmetodene for epoksyd soyabønneolje løsningsmiddelmetode og løsningsmiddelfri metode, de viktigste produksjonsmetoder er pereddiksyreoksydasjon, ionbytterharpikatalyse, aluminiumsulfatkatalyse, pereddiksyreoksydasjon og faseoverføringskatalytisk oksidasjonsmetode.


2.1 Pereddiksyre Oksidasjonsmetode


Prosessen tar benzen som løsningsmiddel, svovelsyre som katalysator, myresyre og hydrogenperoksid for å produsere pereddiksyre i nærvær av svovelsyre og epoksydasjon av soyabønneolje for å fremstille epoksy-soyabønneolje. Soyaolje, myresyre, svovelsyre og benzen settes inn i reaksjonsketelen i henhold til et bestemt doseringsforhold, omrøres og blandes jevnt. 40% (WT) innholdet av hydrogenperoksid tilsettes langsomt under omrøring. Under dryppprosessen styres reaksjonstemperaturen av kjølevannet og justeringsfallet akselerasjon. Etter at hydrogenperoksidet er tilsatt, omrøres i en periode, og så videre, stiger materialetemperaturen i kjølevannet, eller til og med en liten nedgang, du kan slutte å røre. Deretter statisk stratifisering, det øvre laget for oljelaget, som inneholder produkter og benzen, det nedre laget av avfallssyrevann. Etter at avfallssyren er separert, nøytraliseres oljelaget og vaskes med 2% -5% fortynnet brusvann og vaskes deretter til nøytral. Etter vannseparasjon destilleres oljelaget, blandingen av benzen og vann separeres ved kondensering, og 80% benzen kan resirkuleres. Væsken i kjelen dekomprimeres, og deretter blir det ferdige produktet filtrert ved trykk. Prosessen har rask reaksjonshastighet og lav temperatur, men prosessen er lang og kompleks, produktkvaliteten er ustabil, epoksyverdien er ca 5%, produksjonskostnaden er høy, utstyret er mange, "treavfall" -behandlingen mengden er stor, løsningsmiddelbenzen har viss toksisitet. blir gradvis erstattet av løsningsmiddelfrie metoder. 2.2 Pereddiksyre Oksidasjonsmetode


Myresyre eller eddiksyre og hydrogenperoksid reagerer for å fremstille ringoksydanten under virkningen av katalysatorsvovelsyre og tilsett ringenoksydasjonsmiddelet til soyabønneolje innenfor et bestemt temperaturområde, etter at reaksjonen er fullført, oppnås produktet ved alkalisk vask , vannvask og dekompresjonsdestillasjon. Produksjonsprosessen av denne metoden er kort, reaksjonstemperaturen er lav, reaksjonstiden er kort, biproduktene er få, produktkvaliteten er høy, og produksjonsteknologien av benzen som løsningsmiddel er i utgangspunktet substituert. Fordi molekylet av maursyre er mindre enn eddiksyre, er oksidasjonshastigheten av pereddiksyre høyere enn pereddiksyre, slik at kvaliteten på produktene produsert av maursyre er litt bedre, og reaksjonsprosessen er kortere. For tiden bruker de fleste produksjonsvirksomhet myresyre som den aktive oksygenbæreren av epoksydasjon, bruken av maursyre og noe av syredekomponeringen av karbonmonoksyd produsert av toksisiteten. Dalian Institutt for lys og kjemisk prosjektering under løsningsmiddelfrie forhold, studerer syntese av epoksyd soyabønneolje ved pereddiksyre og påvirkning av de viktigste reaksjonsbetingelsene på epoksydasjonen, og den tekniske ruten, teknologisk prosess, teknologiske forhold og produktkvalitet av syntese av epoksy soyabønneolje ved løsningsmiddelmetode og løsningsmiddelløs metode sammenlignes. Det er funnet at løsningsmiddelfri metode har fordelene ved enkel produksjonsprosess, ikke noe løsningsmiddelutvinningsproblem, lavt råvareforbruk, kort produksjonssyklus, produktkvalitet når det avanserte nivået av innenlandske lignende produkter, løser problemet med benzenoppløsningsmiddelforurensning i produksjonsprosessen, og forbedrer arbeidernes produksjonsmiljø. Samtidig, Fujian Institute of Chemical Engineering i Zhangzhou kjemiske anlegg, bruk av løsemiddelfri en-trinns epoxidasjon prosess, det vil si hydrogenperoksid og iseddik i nærvær av katalysatoren under reaksjonen av formasjonen eddiksyre, eddiksyre og raffinert soyaolje-reaksjon for å få epoksy-soyabønneolje. Den overvinter ulempene med mange syntetiske trinn av benzen som oppløsningsmiddel, svovelsyre som katalysator, høy produktkostnad, stor mengde behandling med tre avfall og lavt utbytte. Den termiske stabiliteten til epoksy-soyabønne-mykgjøringsmidlet fremstilt ved løsemiddelfri prosess ble åpenbart forbedret, og den termiske stabiliteten av epoksy (epoksy) ble økt fra 60% -80% av løsningsmiddelprosessen til mer enn 95%, mens problemene med "tre avfall "forurensning og utstyr rørledning korrosjon ble overvunnet. I tillegg fant forskerne at bruk av fortynnet ammoniakk-hydrogenperoksid for å forfine råoljen kan redusere tapet av olje og gjøre den raffinerte oljefarge bedre enn den spiselige oljestandarden; epoxidasjonsreaksjon uten katalysator, ved bruk av urea som hovedkomponent av stabilisatoren, epoksidasjonsreaksjonstiden forkortes, grov farge er svært grunne; Ved å bruke tre ganger vask og vask for å fjerne de organiske syrer i grovproduktene, erstatte alkalisk vaskeprosess, kan det i stor grad redusere emulgeringen og tapet av råprodukter, og er gunstig for stratifiseringen av olje-vann-tofase. For tiden har teknologien blitt brukt til industrielle applikasjoner


Katalytisk metode for 2,3 ionbytterharpikser


Selv om løsningsmiddelfri metode overvinne mange mangler av løsningsmidlene, har den også ulemper med dårlig reaksjonsstabilitet, lav epoksyverdivelse av produkter, dyp produktfarge, korrosjon av utstyr og alvorlig miljøforurensning og erstatning av kationbytterharpiks for svovelsyre som katalysator, pereddiksyre eller eddiksyre som oksidant. Fremgangsmåten for syntetisering av epoksyd soyaolje under løsningsmiddelfrie forhold kan overvinne disse ulemper. Tilsett soyabønneolje, ionbytterharpiks og eddiksyre i reaksjonsketelen, varme opp til 70-80 ° C, tilsett hydrogenperoksid i reaksjonsketelen jevnt på 40 minutter, når temperaturen stiger, avkjøles det kalde vannet og varmereserveringsreaksjonen 12- 18t. Etter at reaksjonen er filtrert, blir ionbytterharpiksen fjernet, det statiske laget separeres, og oljefasen nøytraliseres med mettet NaCl-oppløsning inneholdende 2% -3% natriumhydroksyd til en mikroalkalisk (pH-verdi på 8,5-9,0 ), og deretter renset med rent vann til nøytrale og klorfri ioner. 30min, isoler det nedre laget. Etter vasking av grove varer i destillasjonskoker, kan dekompresjonsdestillasjonsdehydrering gjøres av epoksy-soyabønneoljeprodukter. Prosessen er preget av enkel prosess, kort produksjonsprosess, lavt energiforbruk, mindre utstyrsinvesteringer, sikker produksjon, god kvalitet på produkter, ingen giftige løsningsmidler, mangelen er syklusen er relativt lang. Studien fant at den anvendte kationiske harpiksen kan gjenbrukes, da katalysatoraktiviteten ble redusert signifikant, med 95% etanol refluks vask og gjenvinning harpiks 2 timer, vasking, tørking og deretter harpiks forbehandling, deretter ble den katalytiske aktiviteten av harpiksen restaurert .


2.4 Aluminiumsulfatkatalysemetode


Myresyre og hydrogenperoksid reagerer for å fremstille ringoksydant under virkningen av katalysatoren Aluminiumsulfat, deretter tilsettes oksydanten til soyabønneolje innenfor et bestemt temperaturområde, og epoksy soyabønneoljen oppnås ved alkalisk vasking, vasking og vakuumdestillasjon etter reaksjonen. Prosessen har høy reaktivaktivitet, enkel behandling, utbyttet kan være så høyt som 96%, sammenlignet med kationbytterharpiks katalytisk metode, er katalysatorkostnaden lav, mangelen er at katalysatoren trenger å strengt kontrollere innholdet av fe2 +, jerninnhold er for høy, fe2 + i nærvær av hydrogenperoksid er lett å virke som en katalysator for å akselerere Ufordelaktig for fremdriften av epoksidasjonsreaksjonen. Samtidig medfører fe2 + også at materialtemperaturen stiger kraftig, vanskelig å kontrollere epoksidasjonsreaksjonstemperaturen.


2,5 faseoverføring Katalytisk oksidasjonsmetode


Institutt for kjemi og materialvitenskap, Shaanxi Normal University, Deng Fang, etc. i tilstanden uten karboksylsyre, eddiksyreetylester som løsningsmiddel, metyltrioktylhydrogensulfat som faseoverføringskatalysator, ble epoksyd soyabønneolje syntetisert ved direkte epoksidering av soyabønneolje med 30% (massefraksjon) hydrogenperoksidoppløsning. De eksperimentelle resultatene viser at epoksydasjonen av soyabønneolje med suksess kan oppnås med hydrogenperoksid i tilstanden uten karboksylsyre, epoksydverdien av produktet er 6,27% og iodverdien er 5,80 g / 100 g når løsningen ph er 2, reaksjonstemperaturen er 60 ° C og reaksjonstiden er 7 timer. Denne metoden unngår dannelsen av syre i reaksjonen, reduserer produksjonen av biprodukter og forbedrer produktkvaliteten. Wuya, Institutt for kjemi og materialvitenskap, Shaanxi Normal University, ble den sykliske oksidasjonsreaksjonen av soyabønneolje utført med oksygen-wolframkompleksene som faseoverføringskatalysatorer, og resultatene viste at reaksjonstemperaturen var 60 ° C, oljegangen var løsningsmiddel, og 1,2-pyridinsaltet (CWP) ble anvendt som katalysator. Epoksyverdien av reaksjonsproduktet nådde 6,4%, og jodverdien var 4,4 g / 100 g. Denne reaksjonen bruker ikke farlig pereddiksyre og sterk korrosiv svovelsyre, produktet får fargene til å være grunne, epoksydverdien er høy, kvaliteten er god, men gjenbruk av oksygenkomplekset venter fortsatt på videre studier.


3 Kinas epoxy soyaolje utvikling og utnyttelse utsiktene


Blødningsmidlene som brukes i vårt land de siste årene, er ftalatestere. Utenlandske land på grunn av DBP-flyktig tap er eliminert, DOP på grunn av United States Cancer Institute (NCI) og Food Administration (FDA) foreslo som kan forårsake kreft, og dermed begrense bruken av det. Ny forskning viser at ftalater i miljøet til å unnslippe, inn i kroppen eller dyrene vil produsere etterligning østrogen, de mannlige og kvinnelige dyrene har effekter. Fra miljøbeskyttelsessynspunkt vil produksjon og anvendelse begrenses av miljøbestemmelser. Epoksyd soyabønneolje som giftfri, plastisert, stabil plasttilsetningsstoffer, vil i økende grad føre til plastindustri og myknerproduksjonsvirksomheter av stor bekymring. Kina er rik på oljeressurser, flere varianter, spesielt soyabønneoljeproduksjon i forkant av land rundt om i verden, som gir råmaterialer for utvikling av epoxy soyaolje. I de senere årene har utviklingen av etylenindustrien i Kina utviklet seg raskt, i 2006 har produksjonskapasiteten på polyvinylklorid nådd 10,99 millioner tonn, produksjonen nådde 8 641 millioner tonn, forbruket nådde 9.594 millioner tonn, Produksjonskapasiteten i 2010 forventes å nå rundt 14 millioner tonn. Etterspørselen vil nå rundt 12,5 millioner tonn, da vil etterspørselen etter myknere også øke betydelig, og epoxy soyabønneolje som en giftfri mykner, vil dens utviklingsutsikter være svært bred . Derfor bør de innenlandske relevante produksjonsbedriftene øke hastigheten på teknologiske fremskritt, forbedre industrialiseringen av epoxy soyabønneoljeproduksjonsteknologi, redusere produksjonskostnader, forbedre produktkvaliteten, for å møte plastindustrien for høykvalitets multifunksjonelle myknerbehov, for å kunne for å oppnå større økonomiske fordeler.