专利名称：一种生物质基防冻液母液的制备方法
技术领域：
本发明提供了一种生物质基防冻液母液的制备方法，涉及单糖催化降解合成多元醇的方法，属于生物质技术领域。
背景技术：
防冻液具有较强的抗冻性，可在零下几十度的环境里不凝结，保持良好的流动性； 同时具有较高的沸点，可以给载体降温，防止过热。因而具有良好的调温性能。除应用在汽车发动机上外，还广泛的应用在火车，船舰、飞机、太阳能、核电站、工业加工、军事国防、交通运输、煤炭运输、飞机、飞机跑道及道路除冰等诸多领域，年消耗量极大。目前，世界各国防冻液生产普遍采用乙二醇为主要原料，加入纯净水、着色剂、缓蚀剂、消泡剂、防霉剂、缓冲剂等调配而成。这种防冻液生产方式存在许多缺点和不足1、乙二醇是石油产品的衍生品，它的生产原料不可再生。2、乙二醇用途广泛是化学工业合成的主要原料，用在防冻液产品上是一种资源的损失浪费和无奈之举；3、乙二醇有毒，人若服入体重千分之一的量即可致死，做为防冻液为防止误服，需加入人工色素以警示。4、乙二醇为原料的防冻液的废液排放后不易分解，污染环境；5、乙二醇资源匮乏价格高，随国际油价变化波动剧烈，直接影响防冻液的生产和市场的稳定。(参考文献《2010-2014乙二醇型防冻液行业市场竞争格局及投资发展策略报告》，北京军颐华圣科技有限公司；《中国防冻液市场研究报告》，北京千讯化合信息质询有限公司)。目前，对一些有特殊标准的防冻液也有使用丙三醇为原料生产的，但其价格更加昂贵，是乙二醇防冻液价格的数倍，经济上合不来，不能普遍使用。(《2009国内外丙三醇防冻液市场分析及预测报告》，北京理德斯普企业管理质询有限公司)。以上情况说明，亟需找到一种乙二醇原料的替代产品，其标准是资源丰富可持续使用；价格低廉经济性好、工艺简捷易实现、产品质量和性能更好。
发明内容
本发明目的在于提供一种生物质基防冻液母液的制备方法，用可再生原料替代石油产品乙二醇生产生物质基防冻液，以解决防冻液原材料紧缺、毒性和防冻液价格偏高的问题。本发明提供的一种生物质基防冻液母液的制备方法，其配方为(1)原料葡萄糖或淀粉质量为100份；(2)催化剂镍盐为醋酸镍、柠檬酸镍、甲酸镍或乙酰丙酮镍的一种；催化剂的量为原料质量的0. 44-0. 80% ； (3)相转移催化剂为PPG-200、PPG-400或PPG-600， 其用量为原料质量的1. 11-2. 00% (4)抗氧剂为对硝基苯酚、吩噻嗪或4010-NA，用量为原料质量的0. 44-0. 80% (5)助剂甲酸钠用量为原料质量的27. 49-30. 4% ；按配比，向带有加热控温、搅拌装置的反应釜中加入质量浓度为45.0%的葡萄糖或淀粉水溶液，质量浓度为35. 0 %的甲酸钠溶液，催化剂醋酸镍，相转移催化剂，再加入热稳定剂，抗氧化剂，搅拌，在90-110°C下反应2-4小时，降温到30°C，经离子交换后，制得一种生物质基防冻液母液。其是微红色透明的液体，冰点为-70-75°C。有益效果(1)本发明制得的一种生物质基防冻液母液，是微红色透明的有液体， 调配防冻液不需要添加人工警示色素；( 防冻液母液主要成分为多元糖醇，不污染环境； (3)本发明制得的一种生物质基防冻液母液冰点为-70-75°C，沸点为110-118度。用本发明制得的一种生物质基防冻液母液配制防冻液，防冻效果好于乙二醇，乙二醇调制50% 水溶液冰点是_37°C，用本发明制得的一种生物质基防冻液母液调制50%水溶液的冰点是-50°C ;(4)生产成本低，按本发明方法制成生物质基防冻液母液生产成本每吨约1800 元，可调制出2. 0吨冰点为-50°C的防冻液，市场售价两万元以上。而生产等量的防冻液所需乙二醇的费用1.2万元。经检测，由此母液所配制的防冻液的性能和技术指标完全满足中国国家标准规定的冷凝点_45°C以上，沸点108°C以上。本发明具有原料来源广、生产过程简单、产品性能优良和市场应用前景广的特点。产品可替代乙二醇用作生产防冻液的母液。
具体实施例方式实施例1有加热控温、搅拌装置的250ml反应釜中加入38. 0克质量浓度为 45. 0%的葡萄糖水溶液，葡萄糖质量为17. 1克；质量浓度为35. 0%的甲酸钠溶液13. 3克， 甲酸钠质量为4. 7克；催化剂醋酸镍0. 076克、相转移催化剂PPG-2000. 19克，再加入热稳定剂对苯二酚0. 076克、抗氧化剂对硝基苯酚0. 076克，搅拌，使上述原料在90°C反应2小时，降温30°C后，经离子交换处理，制成生物质基防冻液母液，冰点为_72°C。实施例2向带有加热控温、搅拌装置的250ml反应釜中加入38. 0克质量浓度为47. 0%的淀粉水溶液，质量浓度为37. 0%的甲酸钠溶液13. 68克，甲酸钠质量为5. 062 克；催化剂柠檬酸镍0. 114克、相转移催化剂PPG-400 0. 266克，再加入热稳定剂对苯二酚 0. 114克、抗氧化剂吩噻嗪0. 114克，搅拌，使上述原料在105°C反应3小时，降温30°C后，经离子交换处理，制成生物质基防冻液母液。冰点-75V。实施例3向带有加热控温、搅拌装置的250ml反应釜中加入38克质量浓度为 50. 0%的淀粉水溶液，淀粉质量为17. 86克，质量浓度为40. 0%的甲酸钠溶液14. 44克，甲酸钠质量为5. 776克；催化剂甲酸镍0. 152克、相转移催化剂PPG-600 0. 38克，质量浓度为 35%的甲酸钠溶液13. 3克，热稳定剂对苯二酚0. 152克、抗氧化剂4010-NA0. 152克，搅拌， 使上述原料在110°C反应4小时，降温30°C后，经离子交换处理，制成生物质基防冻液母液， 冰点-70 0C。应用实施例1 用生物质基防冻液母液配制防冻液用实施例1-3得到的生物质基防冻液母液10千克，向其中加入防锈剂、缓蚀剂及消泡剂各10-50克搅拌均勻，得到防冻液产品。产品的性能完全达到中国国家SH0521-1999 标准的要求。
权利要求
1.一种生物质基防冻液母液的制备方法，其特征在于，步骤和条件如下其配方为 (1)原料葡萄糖或淀粉质量为100份；( 催化剂镍盐为醋酸镍、柠檬酸镍、甲酸镍或乙酰丙酮镍的一种；催化剂的量为原料质量的0. 44-0. 80% ； (3)相转移催化剂为PPG-200、 PPG-400或PPG-600，其用量为原料质量的1. 11-2.00% (4)抗氧剂为对硝基苯酚、吩噻嗪或4010-NA，用量为原料质量的0.44-0. 80% (5)助剂甲酸钠用量为原料质量的 27. 49-30. 4% ；按配比，向带有加热控温、搅拌装置的反应釜中加入质量浓度为45. 0%的葡萄糖或淀粉水溶液，质量浓度为35. 0 %的甲酸钠溶液，催化剂醋酸镍，相转移催化剂，再加入热稳定剂，抗氧化剂，搅拌，在90-110°C下反应2-4小时，降温到30°C，经离子交换后，制得一种生物质基防冻液母液。
2.如权利要求1所述的一种生物质基防冻液母液的制备方法，其特征在于，所述的其配方为(1)原料葡萄糖质量为100份；( 催化剂镍盐为醋酸镍；催化剂的量为原料质量的 0. 44%； (3)相转移催化剂为PPG-200，其用量为原料质量的1. 11% (4)抗氧剂为对硝基苯酚，用量为原料质量的0. 44% (5)助剂甲酸钠用量为原料质量的27. 49% ；在105°C下反应 2小时。
3.如权利要求1所述的一种生物质基防冻液母液的制备方法，其特征在于，所述的其配方为(1)原料淀粉质量为100份；( 催化剂镍盐为柠檬酸镍；催化剂的量为原料质量的 0. 64% ； (3)相转移催化剂为PPG-400，其用量为原料质量的1.49% (4)抗氧剂为吩噻嗪， 用量为原料质量的0. 64% (5)助剂甲酸钠用量为原料质量的28. 34% ；在90°C下反应3小时。
4.如权利要求1所述的一种生物质基防冻液母液的制备方法，其特征在于，所述的其配方为(1)原料淀粉质量为100份；(2)催化剂镍盐为甲酸镍；催化剂的量为原料质量的 0.8%； (3)相转移催化剂为PPG-600，其用量为原料质量的2% (4)抗氧剂为4010-NA，用量为原料质量的0. 8% (5)助剂甲酸钠用量为原料质量的30. 4% ；在110°C下反应4小时。
全文摘要
本发明提供一种生物质基防冻液母液的制备方法，所述的防冻液母液是微红色透明液体，调配防冻液不需要添加人工警示色素；防冻液母液主要成分为多元糖醇，不污染环境；防冻液母液冰点为-70-75℃，沸点110℃-118℃，配置的防冻液，防冻效果好于乙二醇，乙二醇调制50％水溶液冰点是-37℃，用本发明制得的一种生物质基防冻液母液调制50％水溶液的冰点是-50℃；本发明方法制成生物质基防冻液母液生产成本低每原料来源广，生产过程简单，广泛用作生产防冻液的母液。
文档编号C09K5/20GK102352222SQ20111023026
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者赵德申, 齐中兴 申请人:齐中兴