专利名称：一种低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种环氧增塑剂的制备方法，尤其是涉及一种低能耗、少废水， 高品质环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酯的生产方法，属于精细化工及节能 减排技术领域。
背景技术：
环氧大豆油和环氧脂肪酸甲(乙)酯是目前应用较广泛的无毒非苯环类环 保型塑料助剂--增塑剂，其兼有增塑和热稳定的双重性能，而且无毒、安全环保， 因此受到塑料制品行业的青睐，在塑料、涂料、新型高分子材料、橡胶等工业 领域中有广泛的应用。随着世界各国环保意识的提高，增塑剂的毒性越来越受 到人们的关注。主增塑剂邻苯二甲酸酯类产品因有致癌嫌疑，很多发达国家已 禁止其在医疗及食品包装、日用品、玩具等塑料制品中使用。并且由于石油供 应偏紧，国际、国内增塑剂市场价格飞涨，而环氧大豆油和环氧脂肪酸酯主要
利用的原料为可再生资源，产品具有广阔的市场前景。
目前，国内在合成环氧大豆油和环氧脂肪酸甲(乙)酯的生产过程中，通 常使用羧酸作为氧载体，这种生产工艺已相当成熟。但这种工艺的缺点是粗品 要五次水洗才能得到合格的产品，在此过程中不可避免的产生大量废水，由于
粗环氧大豆油、环氧脂肪酸甲(乙)酯的比重分别为0.985-0.99、 0.985-0.995， 与水的比重十分接近，每次水洗必须要经过很久的时间静止分层，并且常会出 现乳化现象，造成分离困难，损耗大量的物料和时间。
发明内容
本发明目的是提供一种能耗低、废水少、工艺简单、生产成本低、能满足 工业化规模生产的一种新的环氧化方法。
本发明的技术方案 一种低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法， 是以大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯为原料，滴加双氧水为氧源，甲酸为氧 载体，经环氧化， 一次水洗，然后用水蒸汽蒸馏达到降酸和干燥产品的效果，
精制后得到环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酉旨；
原料的质量配比如下大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯:双氧水:甲酸=1: (0.45-1.20) : (0.10-0.20);步骤如下
(1) 将大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯和甲酸按配比加到反应器中；
(2) 按配比滴加双氧水，滴加时间控制在5-10分钟，反应器内温度控制在 20°C-70°C，保温反应3h-7h，使反应器内环氧化反应充分彻底，分除水层得到环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酯粗品；
(3)粗品再水洗一次，静止分水，然后在真空条件下用水蒸汽蒸馏法继续
降酸干燥3-7小时后得环氧油酯产品。
所述的原料大豆油及不饱和脂肪酸甲(乙)酯的碘值在100-140 gl2/ 100g范 围内，酸值在0.5-4mgKOH/g。
所用双氧水的质量浓度为27.5%、 35%或50%，甲酸的质量浓度为85%。
在真空度0.9-0.95MPa条件下水蒸气蒸馏降酸及干燥，水蒸气蒸馏时间为 3 7小时，得环氧油酯产品。
本发明的有益效果如何将传统工艺进行改进，减少水洗次数从而降低物 料消耗、能源消耗并减少废水排量的新工艺是环氧化技术发展的关键。本发明 通过改进工艺，只用一次水洗，然后用水蒸汽蒸馏法来打破油包水的平衡，这 种工艺不仅能够有效的除去包裹在油中的微量酸，且能干燥产品，同时大大减 少了生产中废水排放量。
图1传统工艺流程图。
图2本发明的改进工艺流程图。
具体实施例方式
下面通过产品合成的具体实施例对本发明作进一步详细说明。 实施例1
按大豆油双氧水甲酸=1:1.0:0.15的重量比例，称取一定量碘值为 130gl2/100g的大豆油和85X的甲酸置于装有搅拌器，温度计，滴液漏斗的三口 烧瓶中，三口烧瓶置于带有自动控温的水浴系统中，搅拌，滴加35%的双氧水， 5-10分钟滴完，温度升至6(TC后开始保温，保温时间5h，环氧化反应结束。将 反应混合液转移到分液漏斗中，静置片刻分去水层，酯层用70。C左右蒸馏水洗 一次，用水量为酯层体积的40%左右，然后产物用水蒸汽蒸馏法蒸馏3 4h深度
降酸干燥，冷却后得到产品环氧大豆油，经检测本发明的环氧大豆油其环氧值 为6.19%，碘值为6.71 gl2/100g,酸值为0.22mgKOH/g。 实施例2
按脂肪酸甲酯:双氧水:甲酸=1:0.55:0.15的重量比例，称取一定量脂肪酸甲 酯(碘值为120gl2/100g)和85X的甲酸置于装有搅拌器，温度计，滴液漏斗的三 口烧瓶中，三口烧瓶置于带有自动控温的水浴系统中，搅拌，滴加35%的双氧 水，5-10分钟滴完，温度升至6(TC后开始保温，保温时间4h，环氧化反应结束。 将反应混合液转移到分液漏斗中，静置片刻分去水层，酯层用7(TC左右蒸馏水 洗一次，用水量为酯层体积的40%左右，然后产物用水蒸汽蒸馏法蒸馏3 4h深 度除酸干燥，冷却后得到产品环氧脂肪酸甲酯，经检测本发明的环氧脂肪酸甲酯其环氧值为4.94%，碘值为4.12 gl2/ 100g，酸值为0.42 mg KOH/g。
对比实施例
工业上6K^环氧反应器中，大豆油、双氧水(35%)、甲酸质量比为1 :0.80-. 0.15， 60 - 65 。C温度下，在反应釜应中反应5h-6h，分出水层；用5% 10% 的NaOH溶液中和，第一次水洗，有乳化层产生且难分层，酸价为28mgKOH/g; 第二次水洗后酸价为16mgKOH/g，第三次水洗酸值降为5mgKOH/g;第四次 水洗2 mg KOH/g;第五次水洗后测酸值为0.8 mg KOH/g，环氧值为5.8%。碘 值为7.81gl2/100g。
权利要求
1、一种低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法，其特征是以大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯为原料，滴加双氧水为氧源，甲酸为氧载体，经环氧化，一次水洗，然后用水蒸汽蒸馏达到降酸和干燥产品的效果，精制后得到环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酯；原料的质量配比如下大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯双氧水甲酸＝1(0.45-1.20)(0.10-0.20)；步骤如下(1)将大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯和甲酸按配比加到反应器中；(2)按配比滴加双氧水，滴加时间控制在5-10分钟，反应器内温度控制在20℃-70℃，保温反应3h-7h，使反应器内环氧化反应充分彻底，分除水层得到环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酯粗品；(3)粗品再水洗一次，静止分水，然后在真空条件下用水蒸汽蒸馏法继续降酸干燥3-7小时后得环氧油酯产品。
2、 根据权利要求1所述的低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法， 其特征在于所述的原料大豆油及不饱和脂肪酸甲(乙)酯的碘值在100-140 gl2/ 100g范围内，酸值在0.5-4mgKOH/g。
3、 根据权利要求1所述的低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法， 其特征在于双氧水的质量浓度为27.5%、 35%或50%，甲酸的质量浓度为85%。
4、 根据权利要求1所述的低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法， 其特征在于在真空度0.9-0.95MPa条件下水蒸气蒸馏降酸及干燥，水蒸气蒸馏 时间为3 7小时，得环氧油酯产品。
全文摘要
一种低能耗、少废水，高品质环氧油酯的生产方法，属于精细化工及节能减排技术领域。本发明采用以大豆油或不饱和脂肪酸甲(乙)酯为原料，滴加双氧水为氧源，甲酸为氧载体，经环氧化，一次水洗，然后用水蒸汽蒸馏达到降酸和干燥产品的效果，精制后得到环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酯。本发明能耗低，减少了大量废水的排放，大大缩短了整个生产工艺周期，环氧产品的品质好，酸值低。
文档编号C07D301/12GK101445495SQ20081024267
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者刘伟伟, 蒋平平, 旻 陈, 猛 魏 申请人:江南大学