专利名称：一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法
技术领域：
本发明涉及一种在烷醇酰胺生产中的油脂精炼工艺，适用于油脂生产烷醇酰胺的工艺技术领域。
背景技术：
烷醇酰胺(S卩脂肪酸烷醇酰胺)具有优良的增泡、稳泡、增稠、去污及乳化等性能，并有一定的抗静电能力及防锈性，因此可作为泡沫促进剂、稳泡剂、防锈剂、抗静电剂和分散剂等，尤其是其无毒、无害、生物降解率高的特点，可广泛应用于洗涤剂、化妆品、塑料、纺织助剂、金属清洗及加工等工业领域，是目前国内产量及用量均较大的非离子表面活性剂。根据所采用的原料不同，目前工业生产脂肪酸烷醇酰胺一般是由椰子油、棕榈仁 油等油脂(甘油酯法)或其相应脂肪酸(脂肪酸法)或脂肪酸甲酯(甲酯法)与烷醇胺酰胺化反应得到。甲酯法即使用脂肪酸甲酯与烷醇胺直接缩合制取脂肪酸烷醇酰胺；该法副产物涉及甲醇，对劳动保护、防火和防爆条件要求较高，因此目前生产上较少使用。脂肪酸法即使用脂肪酸直接与烷醇胺在高温下反应；脂肪酸法生产的烷醇酰胺产品不含甘油，但色泽相对较深，适用于有特殊要求的客户。主要合成工艺参见美国专利3024260 二步法工艺，第一步脂肪酸与二乙醇胺在高温下先反应，生成氨基酯和酰胺酯，第二步添加碱性催化剂，未反应的二乙醇胺与氨基酯和酰胺酯在较低温度下进行反应，制取脂肪酸烷醇酰胺。甘油酯法是以油脂为原料加催化剂在较低温度条件下直接合成；此法油脂来源广泛，反应过程控制相对较少，生产设备的投资较省，产品成本低。尽管制得的产品中含有甘油，但在洗涤剂和日化产品的配制中不影响产品的性能，因此目前以此法合成的产品占据了绝大多数的市场份额。由于原料油脂(俗称毛油)中含有部分脂肪酸，目前采用甘油酯法生产烷醇酰胺的合成工艺，需对毛油进行碱炼除酸、静置分层、水洗油层除去脂肪酸钠、油层脱水、脱色、压滤等精炼工序，得到精炼油脂(俗称精油)；精油在常压或真空下与乙醇胺在催化剂存在下合成烷醇酰胺。尽管甘油酯法工艺相对简单，控制容易，但该方法仍存在以下缺点I)碱炼时，油脂会水解、皂化或皂包在其中存在于下层，造成物料的损耗；2)毛油经稀碱中和产生的碱炼废水呈碱性，一般需加入酸中和后再进入污水处理系统；废水中含部分有机物质，污水COD在10000mg/L以上；碱炼油层含有脂肪酸钠、游离碱，一般需通过稀盐水洗涤，洗涤时还会产生废水；所以该方法产生废水的总量较大，处理压力很大，容易对环境造成污染。3)毛油碱炼脱酸过程中产生的皂脚水，主要成分为皂基、水分、部分油，其处理起来复杂，同时造成二次污染
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理，操作简单，能有效降低毛油损耗及废水产生量的烷醇酰胺生产方法。本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，依次按下述步骤进行A :毛油直接进行脱色；B:根据脱色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺进行搅拌并升温至3(T80°C，搅拌时间l(Tl20min ;烷醇胺的投入重量为毛油中脂肪酸重量的f 10倍；C :将上述胺炼产物进行分离，下层得到胺皂，上层得到酸值较低的精油；D :上层精油根据甘油酯法，与烷醇胺、催化剂在低温下反应生产烷醇酰胺；E :上层胺皂根据脂肪酸法，高温反应后，加入催化剂后继续低温下反应即可得到烷醇酰胺。所述步骤A中的毛油可为椰子油、棕榈仁油、豆油、棕榈油、蓖麻油、山茶油、米糠油、猪油等动植物油脂的任一种或其一种以上的混合物。所述步骤B、步骤D中的烷醇胺可为单乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺及二异丙醇胺中的任意一种。所述步骤B中，烷醇胺的投入重料物质的量为毛油中脂肪酸重量的I.广2倍。·
所述步骤B中，胺炼搅拌温度为4(T50°C ;胺炼搅拌时间l(T30min。所述步骤C中，分离过程可为静置分层分离及通过离心机离心分离。所述步骤C中，静置分层分离的静置时间为4 24h。所述步骤D，精油与烷醇胺投料物质的量比为3:1. (Γ2. O,反应温度6(TlO(TC，反应时间2 24h，催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、甲酸钠的一种或其一种以上的混合物，催化剂用量为总投料量的O. Γ0. 5%。所述步骤E，高温反应温度12(T16(TC，反应时间f5h ;加入催化剂后反应温度6(Γ100 ，反应2 24h ;催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、甲酸钠的一种或其一种以上的混合物，催化剂用量为总投料量的O. Γ0. 5%。本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果I、采用胺炼工艺代替碱炼脱除毛油中的脂肪酸，避免了毛油碱炼工艺中皂化、皂脚处理带来的油脂损耗、三废问题；简化了生产工艺。2、将油脂中的脂肪酸以胺皂的形式从精油中分离，并且胺皂可进一步反应生产烷醇酰胺。通过控制胺炼工艺条件，降低胺皂中的油脂含量，可以得到基本不含甘油的烷醇酰胺，进一步丰富产品品种，提高油脂的利用率。
具体实施例方式以毛油为原料制备烷醇酰胺，采用的原料为市场可购置的动植物油脂，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剂的催化活性，转化率及反应速度达不到要求，常规工艺一般需要采用碱炼去除其中的脂肪酸。本发明采用的方式是使用烷醇胺与毛油中的脂肪酸反应生成胺皂[RC00H · NHx (CnH2nOH) y(x=0, I ；y=l, 2 ；n=2^3)]从油脂中分离脱除，获得的精油及胺皂，分别采用不同工艺(常规甘油酯法以及脂肪酸法)转化为烷醇酰胺。
以下结合实施例进一步说明。实施例I :在IOt釜中加入经脱色的 椰子油8t (酸价8. 5mgK0H/g)、二乙醇胺200kg，升温至50°C搅拌15min，静置分层8h，得到含游离酸O. 21%的上层精油7. 8t，下层胺皂约400Kg。根据常规甘油酯法在上层精油中加入二乙醇胺3. 9t、催化剂30Kg，75-70°C下反应6h即可得到合格的椰油酸二乙醇酰胺,胺价25. 6mgK0H/g,色泽196hazen,游离油2. 3%下层得到约400Kg胺皂，主要成分为脂肪酸及二乙醇胺；按照脂肪酸法工艺，140-135°C下反应5h后，补入氢氧化钠lkg，继续在75-72°C下反应3h，得到的椰油酸二乙醇酰胺，胺价81. 3mgK0H/g,色泽436hazen，游离油I. 3%，甘油含量O. 31%。实施例2 在IOt釜中加入经脱色的棕榈仁油8t (酸价10mgK0H/g)、单乙醇胺130kg，升温至50°C搅拌15min，离心分离，得到含游离酸O. 19%的上层精油7. 73t，下层胺皂约400Kg。根据常规甘油酯法在上层精油中加入单乙醇胺2. U、催化剂20Kg，85-80°C下反应6h即可得到合格的椰油酸单乙醇酰胺,胺价9. 6mgK0H/g,色泽21hazen,游离油6. 3%。下层得到约400Kg胺皂，主要成分为脂肪酸及单乙醇胺；按照脂肪酸法工艺，130-125°C下反应4h后，补入氢氧化钾lkg，继续在80-76°C下反应3h，得到的椰油酸单乙醇酰胺，胺价36. 3mgK0H/g，色泽59hazen，游离油5. 3%，甘油含量O. 61%。上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，依次按下述步骤进行 A :毛油直接进行脱色； B :根据脱色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺进行搅拌并升温至3(T80°C，搅拌时间l(Tl20min ;烷醇胺的投入重量为毛油中脂肪酸重量的f 10倍； C :将上述胺炼产物进行分离，下层得到胺皂，上层得到酸值较低的精油； D :上层精油根据甘油酯法，与烷醇胺、催化剂在低温下反应生产烷醇酰胺； E :上层胺皂根据脂肪酸法，高温反应后，加入催化剂后继续低温下反应即可得到烷醇酰胺。
2.根据权利要求I所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤A中的毛油可为椰子油、棕榈仁油、豆油、棕榈油、蓖麻油、山茶油、米糠油、猪油等动植物油脂的任一种或其一种以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤B、步骤D中的烷醇胺可为单乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺及二异丙醇胺中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤B中，烷醇胺的投入重料物质的量为毛油中脂肪酸重量的I.广2倍。
5.根据权利要求4所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤B中，胺炼搅拌温度为4(T50°C ;胺炼搅拌时间l(T30min。
6.根据权利要求5所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤C中，分离过程可为静置分层分离及通过离心机离心分离。
7.根据权利要求6所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤C中，静置分层分离的静置时间为4 24h。
8.根据权利要求7所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤D，精油与烷醇胺投料物质的量比为3:1.(Γ2.0，反应温度6(Tl00°C，反应时间2 24h，催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、甲酸钠的一种或其一种以上的混合物，催化剂用量为总投料量的O. Γ0. 5%。
9.根据权利要求8所述的一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步骤E，高温反应温度12(Tl60°C，反应时间l 5h ;加入催化剂后反应温度6(TlO(TC，反应2^24h ;催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钠、甲酸钠的一种或其一种以上的混合物，催化剂用量为总投料量的O. Γ0. 5%。
全文摘要
本发明涉及一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法。目的是提供的方法应具有操作简单，能有效降低毛油损耗及废水产生量的特点。技术方案是一种以毛油为原料生产烷醇酰胺的方法，依次按下述步骤进行A毛油直接进行脱色；B根据脱色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺进行搅拌并升温至30~80℃，搅拌时间10~120min；烷醇胺的投入重量为毛油中脂肪酸重量的1~10倍；C将上述胺炼产物进行分离，下层得到胺皂，上层得到酸值较低的精油；D上层精油根据甘油酯法，与烷醇胺、催化剂在低温下反应生产烷醇酰胺。E上层胺皂根据脂肪酸法，高温反应后，加入催化剂后继续低温下反应即可得到烷醇酰胺。
文档编号C07C233/18GK102911074SQ201210421988
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者史立文, 葛赞, 邹欢金, 华文高 申请人:浙江赞宇科技股份有限公司, 嘉兴赞宇科技有限公司