Productietechnologie van Epoxy Sojaolie

Met de snelle ontwikkeling van de plasticindustrie, is de vraag naar weekmaker meer en meer. Tegelijkertijd, in de afgelopen jaren, met de toename van het milieubewustzijn van mensen, introduceren plastic additieven ook hogere gezondheidseisen. Omdat de vaak gebruikte weekmakers van ftalaten een potentieel carcinogeen risico hebben, is het een hotspot om nieuwe, niet-giftige weekmakers te ontwikkelen. Epoxy sojaolie is een nieuw ontwikkelde niet-toxische weekmaker, die een breed perspectief heeft op kunststoffen, vooral bij de verwerking van polyvinylchloride.


Eigenschappen en toepassingen van epoxy sojaolie


Epoxy sojaolie is een chemisch product gemaakt met behulp van peroxidebehandeling van geraffineerde sojaolie, de Engelse naam is Epoxidizedsoj-beanoil (ESO), molecuulformule c57h98o12, molecuulgewicht is ongeveer 1000. Bij kamertemperatuur voor lichtgele viskeuze olie-achtige vloeistof, stroompunt-1 ℃, kookpunt 150 ℃ (0.5kPa), ontstekingspunten 310 ℃, viscositeit 325mpa? s (25 ℃), brekingsindex 1.4713 (25 ℃). Oplosbaar in koolwaterstoffen, ketonen, esters, geavanceerde alcoholen en andere organische oplosmiddelen. Licht oplosbaar in ethanol, onoplosbaar in water.


Epoxy sojaolie vanwege zijn goede hittebestendigheid, licht, wederzijdse permeabiliteit, lage zachtheid en taaiheid, en lage vluchtigheid, geen toxiciteit, dus de toepassing is vrij uitgebreid, in het bijzonder voor weekmakers van plastic verpakkingsmaterialen voor voedingsmiddelen. Epoxy sojaolie wordt veel gebruikt in PVC-verwerking. De epoxygroep kan de vrije radicalen kloneren door PVC-degradatie, de vrije radicaalreactie van PVC-afbraak beëindigen, de afbraaksnelheid vertragen, het licht, de hittebestendigheid en oliebestendigheid van PVC-producten verbeteren en de producten voorzien van goede mechanische sterkte , weerbestendigheid en elektrische eigenschappen. Het heeft niet alleen plastificerend effect op polyvinylchloride, maar kan ook het actieve chlooratoom in de polyvinylchlorideketen stabiel maken, en kan snel de HCL absorberen die wordt afgebroken door warmte en licht, waardoor de continue decompositie van polyvinylchloride en stabilisatie wordt geblokkeerd de functie. In landbouwfilms kunnen PVC buizen en kabelproducten uit de open lucht om epoxy-sojaolie toe te voegen, de hittebestendigheid, lichttolerantie en goede weersbestendigheid van het product verbeteren. Bovendien is de compatibiliteit van epoxy-sojaolie met PVC zeer goed, kan deze snel gelijkmatig worden gedispergeerd in het PVC-systeem, waardoor de kracht tussen PVC-macromoleculen wordt verzwakt, waardoor de activiteit tussen moleculen toeneemt. In het proces van PVC-verwerking, zolang het gebruik van een kleine hoeveelheid epoxy sojaolie het verwerkingsenergieverbruik zal verminderen, de verwerkingssnelheid zal verbeteren, de bedrijfsomstandigheden zal verbeteren, de kwaliteit van het productoppervlak zal verbeteren, de kosten zal verminderen, de economische efficiëntie zal verbeteren, een positieve bijdrage leveren rol. Epoxy sojaolie en polyesterweekmaker kunnen de migratie van polyesterweekmaker verminderen. Het heeft een goed synergetisch effect bij gebruik met stabilisatoren van metaalzouten zoals cadmium en zink. Het gebruik van dit product kan geschikt zijn om de hoeveelheid andere weekmakers, stabilisatoren en smeermiddelen te verminderen. Dit product is van toepassing op alle soorten PVC-producten, transparante flessen, transparante dozen, een verscheidenheid aan voedselverpakkingsmaterialen, medische producten "bloedtransfusiezak", een verscheidenheid aan films, vellen, buizen, koelkastafdichtingen, koelapparatuur en motorvoertuigen die worden gebruikt in pakkingen, kunstleer, vloerleer, plastic behang, draad en kabel en andere plastic producten voor dagelijks gebruik, maar ook voor speciale inkten, vloeibare composietstabilisator. PVC Outdoor plastic producten, waterdicht membraan, plastic deuren en ramen, stickers behang, plastic folie en ga zo maar door, gebruik epoxy sojaolie, om ervoor te zorgen dat producten niet-toxisch, transparant, warmte, lage temperatuur, harden, anti-aging en dus op. Bovendien, vanwege de niet-giftige epoxy soja-olie, kan ook worden gebruikt als voedsel verpakkingsmaterialen, speelgoed en woningdecoratie materialen, zoals additieven.


Productiemethode van 2 epoxysajaolie


Op dit moment zijn de belangrijkste productiemethoden van epoxy sojabonenolie oplosmiddel methode en oplosmiddelvrije methode, de belangrijkste productiemethoden zijn perazijnzuur oxidatie, ionenuitwisseling hars katalyse, aluminiumsulfaat katalyse, perazijnzuur oxidatie en faseoverdracht katalytische oxidatie methode.


2.1 Perazijnzuuroxidemethode


Het proces neemt benzeen als oplosmiddel, zwavelzuur als katalysator, mierenzuur en waterstofperoxide om perazijnzuur te produceren in de aanwezigheid van zwavelzuur, en de epoxidatie van sojaolie om epoxy sojaolie te produceren. De sojaolie, mierenzuur, zwavelzuur en benzeen worden in de reactieketel gebracht volgens een bepaalde doseringsverhouding, roeren en gelijkmatig mengen. Het 40% (WT) -gehalte van waterstofperoxide wordt langzaam aan het roeren toegevoegd. Tijdens het druppelproces wordt de reactietemperatuur geregeld door het koelwater en de verstelversnelling. Nadat het waterstofperoxide is toegevoegd, roeren gedurende een bepaalde periode, en zo de materiaaltemperatuur in het koelwater niet stijgt, of zelfs maar een lichte daling, kunt u stoppen met roeren. Dan is statische gelaagdheid, de bovenste laag voor de olielaag, die producten en benzeen bevat, de onderste laag afvalzuurwater. Nadat het afvalzuurwater is afgescheiden, wordt de olielaag geneutraliseerd en gewassen met 2% -5% verdunde natronloogvloeistof en vervolgens gewassen tot neutraal. Na waterscheiding wordt de olielaag gedestilleerd, het mengsel van benzeen en water wordt gescheiden door condensatie en 80% benzeen kan worden gerecycled. De vloeistof van de ketel wordt gedecomprimeerd en vervolgens wordt het gerede product door druk gefilterd. Het proces heeft een hoge reactiesnelheid en lage temperatuur, maar het proces is lang en complex, de productkwaliteit is onstabiel, de epoxywaarde is ongeveer 5%, de productiekosten zijn hoog, de apparatuur is veel, de "drie-afval" behandeling hoeveelheid is groot, het oplosmiddel benzeen heeft bepaalde toxiciteit. wordt geleidelijk vervangen door oplosmiddelvrije methoden. 2.2 Perazijnzuuroxidatiemethode


Mierenzuur of azijnzuur en waterstofperoxide reageren om het oxidatiemiddel op de ring te produceren onder inwerking van zwavelzuur, en voegen het oxidatiemiddel aan de sojaolie toe binnen een bepaald temperatuurbereik, nadat de reactie is voltooid, wordt het product verkregen door wassen met alkali waterwassing en decompressiedestillatie. Het productieproces van deze methode is kort, de reactietemperatuur is laag, de reactietijd is kort, de bijproducten zijn klein, de productkwaliteit is hoog en de productietechnologie van benzeen als oplosmiddel is in principe gesubstitueerd. Omdat het molecuul mierenzuur kleiner is dan azijnzuur, is de oxidatiesnelheid van perazijnzuur hoger dan die van perazijnzuur, dus de kwaliteit van de producten geproduceerd door mierenzuur is iets beter en het reactieproces is korter. Op dit moment gebruiken de meeste productiebedrijven mierenzuur als actieve zuurstofdrager van epoxidatie, het gebruik van mierenzuur en een deel van de zuurafbraak van koolmonoxide dat door de toxiciteit wordt geproduceerd. Dalian Institute of Light and Chemical Engineering onder de oplosmiddelvrije omstandigheden, onderzoek naar de synthese van epoxy-sojaolie door perazijnzuur en de invloed van de belangrijkste reactieomstandigheden op de epoxidatie, en de technische route, het technologische proces, de technologische omstandigheden en de productkwaliteit van de synthese van epoxy sojaolie door oplosmiddel methode en oplosmiddelloze methode worden vergeleken. Het is gebleken dat de oplosmiddelvrije methode de voordelen heeft van een eenvoudig productieproces, geen probleem met oplosmiddelterugwinning, laag grondstofverbruik, korte productiecyclus, productkwaliteit die het geavanceerde niveau van vergelijkbare binnenlandse producten bereikt, het probleem van benzeenoplosmiddelverontreiniging oplost in het productieproces en verbetert de productieomgeving van de werknemers. Tegelijkertijd, het Fujian Institute of Chemical Engineering in de Zhangzhou chemische fabriek, het gebruik van oplosmiddelvrij eentraps epoxidatie proces, dat wil zeggen waterstofperoxide en ijsazijn in de aanwezigheid van de katalysator onder de reactie van de formatie van azijnzuren, azijnzuur en geraffineerde sojaolie-reactie om epoxy-sojaolie te krijgen. Het overwint de nadelen van vele synthetische stappen van benzeen als oplosmiddel, zwavelzuur als katalysator, hoge productkosten, grote hoeveelheid "drie afvalstoffen" behandeling en lage opbrengst. De thermische stabiliteit van een sojaboonolie-weekmaker op basis van epoxy, geproduceerd door middel van een oplosmiddelvrije werkwijze, werd duidelijk verbeterd, en de thermische stabiliteit van epoxy (epoxy) werd verhoogd van 60% -80% van het oplosmiddelproces naar meer dan 95%, terwijl de problemen van "drie afval "vervuiling en apparatuur pijpleidingscorrosie werden overwonnen. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat het gebruik van verdund ammoniak-waterstofperoxide om de ruwe olie te verfijnen het olieverlies kan verminderen en de geraffineerde oliekleur beter kan maken dan de norm voor eetbare olie; epoxidatiereactie zonder katalysator, waarbij ureum wordt gebruikt als de hoofdcomponent van de stabilisator, de epoxidatiereactietijd wordt verkort, de grove kleur erg oppervlakkig is; Het gebruik van driemaal wassen en wassen om de organische zuren in de grove producten te verwijderen, ter vervanging van het wasproces met alkali, kan de emulgering en het verlies van ruwe producten sterk verminderen en is gunstig voor de gelaagdheid van twee fasen in oliehoudend water. Op dit moment is de technologie gebruikt voor industriële toepassingen


Katalytische methode van 2,3 ionenuitwisselingsharsen


Hoewel de oplosmiddelvrije methode veel tekortkomingen van de oplosmiddelen overwint, heeft deze ook de nadelen van slechte reactiestabiliteit, lage epoxywaarde van producten, diepe kleur van het product, corrosie van apparatuur en ernstige milieuvervuiling, en vervanging van kationenwisselingshars door zwavelzuur als katalysator, perazijnzuur of azijnzuur als oxidatiemiddel, Het proces van het synthetiseren van epoxy sojaolie onder oplosmiddelvrije omstandigheden kan deze nadelen overwinnen. Voeg sojaolie, ionenuitwisselingshars en azijnzuur in de reactieketel toe, verwarm tot 70-80 ℃, voeg waterstofperoxide in de reactieketel toe gelijkmatig in 40 min, wanneer de temperatuur stijgt, het koude water afkoelt en de warmteconserveringsreactie 12- 18u. Nadat de reactie is gefilterd, wordt de ionenuitwisselingshars verwijderd, wordt de statische laag gescheiden en wordt de oliefase geneutraliseerd met de verzadigde NaCl-oplossing die 2% -3% natriumhydroxide bevat tot een micro-alkaline (ph-waarde van 8,5-9,0) ), en vervolgens gezuiverd met zuiver water tot neutrale en chloorvrije ionen. 30min, isoleer de onderste laag. Na het wassen van de grove goederen in de destillatieketel, kan de decompressiedestillatiedehydratatie worden gemaakt van epoxy sojaolieproducten. Het proces wordt gekenmerkt door een eenvoudig proces, een kort productieproces, een laag energieverbruik, minder investeringen in apparatuur, veilige productie, goede kwaliteit van producten, geen giftige oplosmiddelen, het tekort is de cyclustijd is relatief lang. De studie wees uit dat de gebruikte kationische hars kan worden hergebruikt, toen de katalysatoractiviteit aanzienlijk daalde, met 95% ethanol reflux wassen en herstelhars 2 uur, wassen, drogen, en vervolgens de voorbehandeling met de hars, waarna de katalytische activiteit van de hars werd hersteld .


2.4 Methode van aluminiumsulfaatkatalyse


Mierenzuur en waterstofperoxide reageren om ringoxidatiemiddel te produceren onder de werking van de katalysator Aluminiumsulfaat, vervolgens wordt het oxidatiemiddel aan de ring toegevoegd aan sojaolie binnen een bepaald temperatuurbereik, en de epoxy sojaolie wordt verkregen door alkali wassen, wassen en vacuümdestillatie na de reactie. Het proces heeft een hoge reactiviteit, een gemakkelijke verwerking, de opbrengst kan oplopen tot 96%, in vergelijking met de katalytische Kation Exchange-harsmethode, de katalysatorkosten zijn laag, het nadeel is dat de katalysator het gehalte aan fe2 +, ijzergehalte strikt moet beheersen is te hoog, fe2 + kan gemakkelijk in de aanwezigheid van waterstofperoxide fungeren als een katalysator om ongunstig te versnellen tot de voortgang van de epoxidatiereactie. Tegelijkertijd zorgt de fe2 + er ook voor dat de materiaaltemperatuur sterk stijgt, moeilijk om de epoxidatiereactietemperatuur te regelen.


2.5 faseoverdracht Katalytische oxidatiemethode


Instituut voor Chemie en Materialenkennis, Shaanxi Normal University, Deng Fang, etc. in de toestand van geen carbonzuur, azijnzuurethylester als oplosmiddel, methyl-tri-octylwaterstofsulfaat als faseoverdrachtskatalysator, epoxy sojaolie gesynthetiseerd door directe epoxidatie van sojaolie met 30% (massafractie) waterstofperoxide-oplossing. De experimentele resultaten laten zien dat de epoxidatie van sojaolie met succes kan worden bereikt door waterstofperoxide in de conditie van geen carbonzuur, de epoxywaarde van het product is 6,27% en de jodiumwaarde is 5,80 g / 100 g wanneer de oplossing ph 2 is, de reactietemperatuur is 60 ℃ en de reactietijd is 7 uur. Deze methode vermijdt de vorming van zuur in de reactie, vermindert de productie van bijproducten en verbetert de productkwaliteit. Wuya, Instituut voor Chemie en Materialenkennis, Shaanxi Normal University, de cyclische oxidatiereactie van sojaolie werd uitgevoerd met de zuurstof-wolfraamcomplexen als faseoverdrachtskatalysatoren, en de resultaten toonden aan dat de reactietemperatuur 60 ℃ was, het olie-raadsel was oplosmiddel, en het 1,2-pyridinezout (CWP) werd gebruikt als katalysator. De epoxywaarde van het reactieproduct bereikte 6,4% en de joodwaarde was 4,4 g / 100 g. Deze reactie maakt geen gebruik van het gevaarlijke perazijnzuur en het sterke corrosieve zwavelzuur, het product krijgt de kleur ondiep, de epoxywaarde is hoog, de kwaliteit is goed, maar het hergebruik van het zuurstofcomplex wacht nog op verdere bestudering.


3 China's epoxy soja-olie-ontwikkeling en benutting van de vooruitzichten


De weekmakers die we de afgelopen jaren in ons land hebben gebruikt, zijn ftalaatesters. Buitenlandse landen als gevolg van verlies aan DBP zijn geëlimineerd, DOP te wijten aan het Amerikaanse Cancer Institute (NCI) en de Food Administration (FDA) voorgesteld dat kanker kan veroorzaken, waardoor de toepassing ervan wordt beperkt. Nieuw onderzoek toont aan dat ftalaten in de omgeving om te ontsnappen, in het lichaam of dieren nabootsende oestrogenen produceren, de mannelijke en vrouwelijke dieren hebben effecten. Vanuit het oogpunt van milieubescherming zullen de productie en toepassing ervan worden beperkt door milieuregels. Epoxy soja-olie als niet-giftige, geplastificeerde, stabiele plastic additieven, zal in toenemende mate veroorzaken plastic verwerkende industrie en plasticizer productie-ondernemingen van groot belang. China is rijk aan oliebronnen, meer variëteiten, met name de productie van sojaolie in de voorhoede van landen over de hele wereld, die grondstoffen levert voor de ontwikkeling van epoxy sojaolie. In de afgelopen jaren, met de ontwikkeling van de ethyleenindustrie in China, heeft de productie van polyvinylchloridehars zich snel ontwikkeld, in 2006 heeft onze productiecapaciteit van polyvinylchloride 10,99 miljoen ton bereikt, de productie bereikte 8,691 miljoen ton, het verbruik bereikte 9,594 miljoen ton, de productiecapaciteit van 2010 zal naar verwachting ongeveer 14 miljoen ton bereiken, de vraag zal ongeveer 12,5 miljoen ton bereiken, dan zal de vraag naar weekmakers ook aanzienlijk toenemen, en epoxy sojaolie als een niet-toxische weekmaker, zijn ontwikkelingsperspectieven zullen zeer breed zijn . Daarom moeten de binnenlandse relevante productiebedrijven de technologische vooruitgang versnellen, de industrialisatie van de productie van epoxy sojabonenolie verbeteren, de productiekosten verlagen, de productkwaliteit verbeteren, om de kunststofverwerkende industrie te ontmoeten voor hoogwaardige, multifunctionele weekmakerbehoeften, om om grotere economische voordelen te verkrijgen.