油酸生產(chǎn)工藝與應(yīng)用

））））））））油酸的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用油酸也稱順-9-十八(碳)烯酸，是天然油脂中含一個(gè)雙鍵的不飽和脂肪酸，以甘油酯的形式存在于天然動(dòng)、植物油中。油酸，尤其是高純度油酸，是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于油漆油墨、涂料、礦物浮選劑、薄膜抗靜電劑、爽滑劑、紡織助劑、炸藥乳化劑等。油酸的金屬鹽被廣泛地應(yīng)用于表而活性劑、緩蝕劑等。油酸通過官能團(tuán)的修飾，可用于潤滑油、化工分析、制藥等行業(yè)。業(yè)內(nèi)俗稱的“油酸”產(chǎn)品指的是十八碳的不飽和脂肪酸，是油酸、亞油酸、亞麻油酸的混合物，市場上，有的產(chǎn)品還是以亞油酸為主的不飽和脂肪酸，由于歷史和習(xí)慣的問題，兩者并未做嚴(yán)格區(qū)分，統(tǒng)稱油酸。工業(yè)油酸按凝固點(diǎn)和用途分為:Y-4型、Y-8型、Y-10型(QB/T2153-2010市場上有幾種油酸命名方式，比如高純度植物油酸、棉油/豆油油酸、地溝油酸、動(dòng)物油酸。目前，國內(nèi)產(chǎn)量在70-80萬噸，70%以上為高凝固點(diǎn)的豆油、棉籽油酸。市場魚龍混雜，還有不少傳統(tǒng)家庭作坊模式企業(yè)。油酸的原料來源多，應(yīng)用范圍廣泛，沒有統(tǒng)一的質(zhì)量指標(biāo)，產(chǎn)品價(jià)格跨度大。本文根據(jù)油酸的來源不同，對(duì)油酸進(jìn)行了分類，研究了油酸的不同生產(chǎn)技術(shù)及其在表而活性劑方而的應(yīng)用。油酸的分類我國工業(yè)油酸的主要原料有動(dòng)(植)物油脂、酸化油(植物油精煉副產(chǎn)物)、泔水油、地溝油(餐飲業(yè)回收油)、妥爾油等。由于來源以及所采用工藝的不同，油酸的指標(biāo)會(huì)有很大的出入，產(chǎn)品的應(yīng)用也會(huì)有較大區(qū)別。1.1動(dòng)物油酸動(dòng)物油酸的主要來源是豬油、牛油和羊油，與植物油酸相比，動(dòng)物油酸一般碘價(jià)較低，油酸含量低，整體產(chǎn)量小，市場容量少。主要應(yīng)用于合成洗滌劑、金屬防銹劑、塑料增塑劑、油墨油漆、復(fù)寫紙、圓珠筆油等的原料，也是生產(chǎn)尼龍的中間體，在紡織助劑、原油回收、破乳劑方而也有一定的應(yīng)用，具有優(yōu)良的潤滑性。1.2酸化油油酸酸化油是植物油在精煉過程的副產(chǎn)物油、皂腳經(jīng)酸化得到的。酸化油經(jīng)過脫色、脫臭、精餾等工藝，得到油酸。常見的有大豆油酸、））））））））））））））棉籽油酸等。這類油酸是日前市場產(chǎn)量最大的油酸，一般碘價(jià)人于125gI/100g，以亞油酸含量為主，凝固點(diǎn)較高，主要用于合成醇酸樹脂、聚酸胺樹脂、二聚酸等。1.3地溝油油酸地溝油的成分由大部分的食用植物油和小部分的動(dòng)物油組成，經(jīng)水解成脂肪酸后再進(jìn)行分離，為適應(yīng)市場的需求一般都會(huì)制取凝固點(diǎn)小于10℃的產(chǎn)品，其碘價(jià)在115gI/100g左右，油酸含量約為50%主要用于選礦等行業(yè)。1.4高純植物油酸高純植物油酸原料主要是棕桐仁油。油酸含量大于75%色澤淺、無異味、凝固點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性好。主要用于對(duì)油酸品質(zhì)有較高要求的醫(yī)藥、日化等行業(yè)。這類油酸價(jià)格一方面受生產(chǎn)油酸的主要廠家的產(chǎn)能的影響，開工高、產(chǎn)量多，市場貨就多，油酸供應(yīng)充足自然價(jià)格就低。另一方而受來自印尼和馬來這兩個(gè)棕桐仁油出產(chǎn)國的產(chǎn)量影響，產(chǎn)量大、庫存多、原材料價(jià)格低，對(duì)油酸會(huì)造成一定影響。油酸的生產(chǎn)技術(shù)油酸的制備方法主要有冷凍壓榨法、結(jié)屏，壓濾法、精餾法、有機(jī)溶劑法、表而活性劑法、尿素絡(luò)合法等，由于市場競爭的日益激烈以及環(huán)保問題越來越關(guān)注，目前主要還用于工業(yè)化生產(chǎn)的有冷凍壓榨法、結(jié)晶，壓濾法和精餾法。2.1冷凍壓榨法冷凍壓榨法首先是將是將熔化的脂肪酸注入一個(gè)方形淺鋁盤中，放在冷房中冷卻固化，再從盤中取出生成的餅塊，裝入布袋中，堆放于立式壓榨機(jī)上，慢慢加壓使低熔點(diǎn)液體酸流出，從而使飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸分離，純度(通常用凝固點(diǎn)表示)取決于固體所冷卻的溫度。冷凍壓榨法對(duì)設(shè)備要求低、工藝簡單，但占地面積大、勞動(dòng)強(qiáng)））））））））））））））度高、效率低、不能連續(xù)操作，適用于小作坊生產(chǎn)，不適合于企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)，且生產(chǎn)企業(yè)往往呈現(xiàn)臟、亂、差的現(xiàn)象，目前僅有一定數(shù)量的油酸用該方法生產(chǎn)。2.2結(jié)晶壓濾法結(jié)晶，壓濾法是通過降溫使其高熔點(diǎn)十六酸、硬脂酸先形成晶體析出，再通過隔膜壓濾分離，把飽和酸脂肪酸和低熔點(diǎn)的不飽和脂肪酸進(jìn)行有效分離的方法，是適用于高品質(zhì)油酸的工業(yè)生產(chǎn)方法。結(jié)晶壓濾法是先將脂肪酸加熱，確保所有的飽和物全部溶解，然后送入配有盤管或者夾套的帶有攪拌的結(jié)屏，罐中，在一定的攪拌速度下，程序降溫。最后將結(jié)晶，漿料送入隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，得到油酸產(chǎn)品。用該工藝生產(chǎn)油酸，生產(chǎn)成本低、油酸品質(zhì)高、無環(huán)境污染，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)是需要一定的工藝技術(shù)控制，容易在硬餅中夾帶液體脂肪酸，降低產(chǎn)品得率。目前，該方法是廣泛采用并應(yīng)用于制備高純植物油酸的方法之一。2.3精餾法精餾法根據(jù)脂肪酸碳鏈長度不同，沸點(diǎn)不同而進(jìn)行分離的。由于油酸的原料主要是C16和C18的混合物，用精餾的方法可以將C16比較好的進(jìn)行分離，但是對(duì)于其中C18的同系物的分離，比較困難，因此精餾法生產(chǎn)的油酸凝固點(diǎn)普遍較高，一般在15℃以上，用該方法比較難獲得更低凝固點(diǎn)的油酸。用該方法得到的油酸主要用于制備醇酸樹脂、二聚酸等，該方法也是國內(nèi)需求量最大的油酸的制備方法。2.4有機(jī)溶劑法該法是利用脂肪酸在有機(jī)溶劑中的溶解度不同和凝固點(diǎn)差異進(jìn)行分離。根據(jù)所用溶劑的不同主要有甲醇法、丙酮法、丙烷法。通常脂肪酸在有機(jī)溶劑中的溶解度隨碳鏈長度的增加而減小，隨雙鍵數(shù)的增加而增加，這種溶解度的差異隨著溫度降低表現(xiàn)更為顯著。因此通過改變脂肪酸溶液的冷卻溫度和溶劑比，可得到不同品質(zhì)的脂肪酸。該法分離效果好，產(chǎn)率高，設(shè)備簡單，但需要使用大量易燃、較貴重的溶劑，損耗較大，并且要求冷凍低溫，能耗很高，此外還需要考慮溶））））））））））））））劑的回收。2.5表面活性劑法表而活性劑法又叫乳化分離法。根據(jù)脂肪酸的熔點(diǎn)不同，在一定時(shí)期下分別呈固、液兩相，使不同物相的混合脂肪酸分散于含表而活性劑和電解質(zhì)的水溶液中，形成多分散體系，根據(jù)體系中各物相密度的不同，用離心機(jī)分離出重相和輕相，得粗油酸，用分子蒸餾法制得高純油酸。該法廢水多、分離純度低，現(xiàn)已基本淘汰。2.6尿素絡(luò)合法尿素絡(luò)合法的原理是尿素分子在結(jié)合過程中與飽和脂肪酸或單不飽和脂肪酸形成較穩(wěn)定的晶體包合物析出，而多價(jià)不飽和脂肪酸由于雙鍵較多，碳鏈彎曲，具有一定的空間構(gòu)型，不易被尿素包合。用該法可以制得高純度油酸，但是成本高，得率低。此外，還有超臨界流體苯取法、衍生物分離法、吸附分離法、分子篩分離法、萃取結(jié)晶，法等，但日前真正用于工業(yè)化生產(chǎn)的只有冷凍壓榨法、結(jié)晶壓濾法和精餾法。3、油酸基表面活性劑的應(yīng)用油酸的衍生物是用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，在國民生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。本文重點(diǎn)就油酸基表面活性劑的應(yīng)用做一綜述。3.1表面活性劑土業(yè)油酸與堿金屬的氫氧化物反應(yīng)，可以制備皂類，如油酸鉀、油酸鈉等。它們是很好的清洗劑，可以作為洗滌劑的重要原料，用于人體、織物及工業(yè)洗滌劑。油酸與失水山梨醇反應(yīng)可制得Span-80,Span-85，進(jìn)而與環(huán)氧乙烷縮合制得Tween系列產(chǎn)品。油酸還可以與甘油反應(yīng)制得油酸三甘酯。這些油酸多元醇酷的HLB值很低，屬親油性表而活性劑，廣泛用于化妝品工業(yè)和皮革工業(yè)。））））））））））））））3.2醫(yī)藥專利CN100566807C以油酸與羥基乙基胺為原料，合成油酸酸胺中間體，然后以氯乙酸法進(jìn)行兩性化得到油酸酸胺表而活性劑。油酸酸胺是重要生理功能的內(nèi)源性睡眠誘導(dǎo)物質(zhì)，具有鎮(zhèn)靜、催眠作用，且在刺激新血管的生成，對(duì)原癌基因的生民具有顯著的抑制作用。利用油酸和乙醇胺生成的油酸乙醇胺已經(jīng)應(yīng)用于臨床來治療食道靜脈曲張出血。以木糖醇和油酸在酸或堿催化下酷化可生成失水木糖單油酸酷，可以用作乳化劑，在醫(yī)藥食品和輕工衛(wèi)生領(lǐng)域也有開發(fā)應(yīng)用前景。3.3塑料土業(yè)油酸丁酯是一種具有耐寒和耐水性等優(yōu)點(diǎn)的增塑劑，可用作機(jī)械油的油性添加劑、染料的表而濕潤劑，還可作氯丁橡膠、乙基纖維素的增塑劑和濕潤劑。油酸的環(huán)氧化合物在塑料、油漆行業(yè)有著廣泛的用途，主要用于制取塑料的增塑劑和熱穩(wěn)定劑。油酸和氨反應(yīng)可以制成油酸胺。產(chǎn)品為白色粉末狀、碎片狀或珠粒狀物，不溶于水，溶于乙醇、乙醚等許多有機(jī)溶劑。油酸胺可作為聚乙烯、聚丙烯、聚酸胺等塑料爽滑劑、防粘連劑，用于改善注塑成型和擠塑成型中的加工操作性使管式薄膜的開口變得更加容易。該產(chǎn)品還有抗靜電效果，可減少灰塵在塑料制品表而的附積。在聚氯乙烯中，該產(chǎn)品可起內(nèi)部潤滑作用。3.4機(jī)械土業(yè)油酸在金屬加工作業(yè)方而主要用于制造乳化切削油，金屬表而清洗，防銹和潤滑等。油酸與油酸鈉在乳化液潤滑應(yīng)用方而具有良好的潤滑效果。油酸也常與三乙醇胺反應(yīng)制取油酸胺皂。油酸三乙醇胺是水溶性乳化劑，去油污力強(qiáng)，常用作金屬清洗劑和切削液，對(duì)黑色金屬、鋁合金洗后兼有一定防銹性能。油酸與環(huán)氧氯丙烷，在有催化劑作用下合成酷類，可應(yīng)用于高抗磨油溶性添加劑。油酸可制成金屬研磨膏，在研磨時(shí)可人人提高金屬表而光潔度和研磨效率。油酸與亞油酸聚合物可用作金屬的冷軋潤滑油。））））））））））））））3.5紡織工業(yè)油酸十八烯酯是用于聚酯纖維油劑的成分，油酸三乙醇胺是玻璃纖維的紡織油劑的重要組分。另外，油酸還可制成織物柔軟劑，用于棉織物的柔軟。在一定溫度下，油酸和各種聚乙二醇在對(duì)甲苯磺酸或生物酶作為催化劑下，生成聚乙二醇酯聚乙二醇脂肪酸酯是一種無毒、無味、對(duì)皮膚無刺激作用的綠色非離子表而活性劑。3.6其他應(yīng)用油酸制品用于充油電容器中，可提高電容器的絕緣性能。在油墨中加入適量油酸鋁可提高印刷效果，得到更清晰的畫而。油酸鉀在啤酒中可以作為去泡劑。油酸聚氧乙烯酯在橡膠行業(yè)可用作分散劑，在石油工業(yè)和環(huán)境保護(hù)行業(yè)中可用作溢油分散劑的組份。油酸在制藥工業(yè)中可用于乳劑、乳膏劑、洗滌劑的制造;還可用于制造乳化食品;在化妝品生產(chǎn)中，用于制造霜?jiǎng)?、香波等。油酸及其制品是很好的礦物浮選添加劑，如用于赤鐵礦、針鐵礦、非硫化礦、重晶石礦、磷灰石等礦物浮選劑，可人人提高礦石的捕集率。4、油酸在洗滌劑中的應(yīng)用性能目前關(guān)于油酸的報(bào)道很多，已有多篇文獻(xiàn)對(duì)油酸及其衍生物的應(yīng)用有詳細(xì)的介紹。而對(duì)高純植物油酸與普通工業(yè)油酸的性能特點(diǎn)少有報(bào)道。4.1油酸鈉與傳統(tǒng)表面活性劑的性能比較應(yīng)用于紡織行業(yè)等領(lǐng)域。））））））））））））））如表1所示，采用高純油酸與傳統(tǒng)表而活性劑進(jìn)行對(duì)比。由于油酸鈉不耐硬水，與傳統(tǒng)的洗滌劑成分AES,LAS,AE09相比，油酸鈉在硬水中的泡沫較差，適用于低泡洗滌劑。4.2高純植物油酸鈉鹽與普通土業(yè)油酸鈉鹽的性能比較表2為本公司自產(chǎn)的油酸進(jìn)行皂化后得到的兩種油酸鈉的性能比較。表2為高純植物油酸鈉鹽與普通工業(yè)油酸鈉鹽在清洗劑配方中的穩(wěn)定性比較，配方組分為AES7%、AE09-3%，油酸鈉5%。））））））））））））））從表2