一種利用高濃度雙氧水反應(yīng)熱制備環(huán)氧大豆油的方法
【專利摘要】一種利用高濃度雙氧水反應(yīng)熱制備環(huán)氧大豆油的方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明利用60%~70%高濃度雙氧水為氧源，甲酸為催化劑，在不加熱條件下制備環(huán)氧大豆油。最終得到的產(chǎn)品環(huán)氧值可達(dá)6.15%以上，碘值2.2g/100g以下，色度（Pt-Co）低于150。目前傳統(tǒng)液相環(huán)氧化采用的35%~50%低濃度雙氧水為氧源其最大缺陷是反應(yīng)速度慢，產(chǎn)生廢水量大并且需要加熱進(jìn)行反應(yīng)。采用高濃度雙氧水不僅可縮短反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)速率，獲得更好的環(huán)氧值、碘值及脫色效果，而且通過優(yōu)化工藝可實(shí)現(xiàn)不加熱條件下進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，大大降低能耗，更加環(huán)保低碳，可廣泛應(yīng)用于植物油脂類的環(huán)氧化過程，具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種利用高濃度雙氧水反應(yīng)熱制備環(huán)氧大豆油的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -種利用高濃度雙氧水反應(yīng)熱制備環(huán)氧大豆油的方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā) 明適用于各種不飽和脂肪酸酯類的深加工開發(fā)，具體涉及大豆油環(huán)氧化制備環(huán)氧大豆油增 塑劑的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鄰苯二甲酸酯類增塑劑是使用最廣泛的一類增塑劑，然而由于此類增塑劑對(duì)人體 健康具有潛在的危害，隨著環(huán)保安全意識(shí)的增強(qiáng)，各國(guó)相繼出臺(tái)法律限制此類產(chǎn)品的使用。 環(huán)氧植物油脂類增塑劑(如環(huán)氧大豆油、環(huán)氧脂肪酸甲酯）是一種新型的環(huán)保增塑劑，其毒 性極小，在很多國(guó)家被允許作為食品及醫(yī)藥的包裝材料的增塑劑。
[0003] 目前，傳統(tǒng)環(huán)氧大豆油工藝反應(yīng)都使用35~50%濃度的雙氧水，這種低濃度的雙氧 水存大的最大缺點(diǎn)是反應(yīng)速度慢，產(chǎn)生廢水量大并且產(chǎn)品的單產(chǎn)率低，這一直是我國(guó)增塑 劑行業(yè)存在的技術(shù)難題，已成為長(zhǎng)期以來影響環(huán)氧大豆油行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸問題。使用 高濃度雙氧水替代傳統(tǒng)低濃度雙氧水，不僅可縮短反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)速率，產(chǎn)生廢水低， 而且可獲得更好的環(huán)氧值，碘值；同時(shí)具有更好的脫色效果。此外使用高濃度雙氧水因其反 應(yīng)較快，反應(yīng)放熱明顯，可以在短時(shí)間內(nèi)聚熱到環(huán)氧反應(yīng)溫度（60°C以上)，可以實(shí)現(xiàn)不加熱 反應(yīng)。從而大大降低環(huán)氧化反應(yīng)耗能，降低碳用量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的環(huán)境效益。
[0004] 采用高濃度雙氧水不加熱條件下制備環(huán)氧大豆油，因單位體積的高濃度雙氧水有 效過氧化氫量多，進(jìn)行環(huán)氧化時(shí)加入的雙氧水用量可以減少，單位體積的反應(yīng)釜產(chǎn)率可提 高15%以上，同時(shí)運(yùn)輸雙氧水量可減少30%以上，可降低運(yùn)輸成本。在節(jié)約能源上更顯示出 了傳統(tǒng)制法不可替代的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)低濃度雙氧水制備1噸環(huán)氧大豆油需要0.3噸蒸汽， 若某廠年產(chǎn)5萬(wàn)噸環(huán)氧大豆油，則每年需要蒸汽總量為1.5萬(wàn)噸，采用高濃度雙氧水不加 熱環(huán)氧化工藝，以反應(yīng)熱為熱源，則其相當(dāng)于一年可節(jié)省加熱蒸汽費(fèi)用約315萬(wàn)元，不僅能 實(shí)現(xiàn)相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)消除了加熱所帶來的安全隱患，降低碳用量，從源頭上實(shí)現(xiàn) 節(jié)能減排的環(huán)境效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種利用609Γ70%高濃度雙氧水不加熱條件下制備環(huán)氧大 豆油的方法。該方法操作工藝簡(jiǎn)單，能耗低，成本低，所得產(chǎn)品環(huán)氧大豆油產(chǎn)品質(zhì)量好，環(huán)氧 值可達(dá)6. 15%以上，碘值2. 2 g/100g，色度（Pt-Co)低于150。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種利用高濃度雙氧水反應(yīng)熱制備環(huán)氧大豆油的方法，以碘 值12(Tl35 g/100g的大豆油為原料，質(zhì)量濃度609Γ70%高濃度雙氧水為氧源，甲酸為催化 齊U，利用反應(yīng)熱在不加熱條件下生成環(huán)氧大豆油，其步驟為： (1)將大豆油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%-88%的甲酸按質(zhì)量比為1 : 0. 06~0. 10加到裝有溫度 計(jì)、攪拌器、滴液裝置的反應(yīng)器中，反應(yīng)器外包裹一層保溫材料用于保溫，然后打開攪拌器 進(jìn)行攪拌，控制轉(zhuǎn)速400 r/min; (2) 攪拌均勻后，轉(zhuǎn)速提高到600r/min加快攪拌，然后緩慢滴加總加入量60%的雙氧 水，15min內(nèi)滴完，反應(yīng)器包裹保溫材料進(jìn)行反應(yīng)聚熱，待溫度達(dá)到60°C以上時(shí)撤去保溫 材料，將反應(yīng)器浸入到冷水浴中使散熱，全部浸入以保證散熱，溫度開始下降，使溫度不超 過70°C，逐漸減少浸入面積，又要防止溫度過快下降，控制反應(yīng)溫度在65~70°C之間，反應(yīng) lh后，緩慢滴加余下的40%雙氧水，繼續(xù)反應(yīng)2~3h ;其中大豆油和雙氧水總質(zhì)量比為1 : 0· 25?0· 35 ; (3) 反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合液移至分液漏斗，恒溫60°C靜置分層40min，上層為油相， 下層為水相，分離出油相后用熱水（7(T80°C )洗滌:Γ4次至中性，最后8(T90°C減壓蒸餾得 到環(huán)氧大豆油產(chǎn)品。
[0007] 本發(fā)明的有益效果：提供一種利用609Γ70%高濃度雙氧水在不加熱條件下制備環(huán) 氧大豆油的方法。該方法反應(yīng)時(shí)間短，工藝簡(jiǎn)單，能耗低；所得的環(huán)氧大豆油做增塑劑，環(huán)保 低毒，可應(yīng)用于食品和醫(yī)藥包裝材料；相對(duì)于目前采用309Γ50%雙氧水環(huán)氧化脂肪酸甲酯， 現(xiàn)采用609Γ70%高濃度雙氧水，甲酸用量降低，反應(yīng)時(shí)間縮短50%以上，并且可以實(shí)現(xiàn)不加 熱反應(yīng)，大大降低成本。以年產(chǎn)5萬(wàn)噸環(huán)氧大豆油為計(jì)，使用傳統(tǒng)低濃度雙氧水則每年需要 加熱蒸汽約1. 5萬(wàn)噸，而采用高濃度雙氧水不加熱工藝則在加熱蒸汽這一項(xiàng)就可節(jié)約315 萬(wàn)元的成本，并且消除了加熱所帶來的安全隱患，降低碳用量，具有很好的應(yīng)用前景。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步具體的說明，但本發(fā)明的權(quán)利范 圍不只限于實(shí)施例的范圍。
[0009] 實(shí)施例1 : 將碘值為127. 7 g/100g的大豆油60 g和質(zhì)量分?jǐn)?shù)88%甲酸3. 6 g，加到裝有溫度計(jì)、 攪拌器和滴液漏斗的三口燒瓶中。400r/min緩慢攪拌，待混合均勻后，600r/min劇烈攪拌， 緩慢滴加濃度70%的雙氧水10.8 g，15 min內(nèi)滴完。三口燒瓶外包裹保溫材料進(jìn)行聚熱， 待溫度達(dá)到60°C時(shí)撤去保溫材料，浸入到冷水浴中，浸入面積根據(jù)溫度而定，控制溫度在 65~70°C。反應(yīng)lh后，再緩慢滴加7. 2 g雙氧水，繼續(xù)反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后將混合液移至分 液漏斗中，保溫60°C靜置分層40min ;熱水洗油相直至pH值近中性。85°C條件下減壓蒸餾 油相以得到產(chǎn)品環(huán)氧大豆油。
[0010] 所得產(chǎn)品環(huán)氧值為6.21%，碘值為2.08/10(^。色度（？卜(：〇)<125(原料色度 彡 300)。
[0011] 實(shí)施例2: 將60 g碘值為127. 7 g/100g的大豆油和3.6 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)88%甲酸加到裝有溫度計(jì)、 攪拌器和滴液漏斗的三口燒瓶中。400r/min緩慢攪拌，待混合均勻后600r/min劇烈攪拌， 緩慢滴加濃度60%的雙氧水12.6 g，15 min內(nèi)滴完。三口燒瓶外包裹保溫材料進(jìn)行聚熱， 待溫度達(dá)到60°C時(shí)撤去保溫材料，浸入到冷水浴中，浸入面積根據(jù)溫度而定，控制溫度低于 70°C。反應(yīng)lh后，再緩慢滴加8. 4 g雙氧水，繼續(xù)反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后將混合液移至分液 漏斗中，保溫靜置分層；熱水洗油相直至pH值近中性。85°C條件下減壓蒸餾油相以得到產(chǎn) 品環(huán)氧大豆油。
[0012] 所得產(chǎn)品環(huán)氧值為6. 25%，碘值為2. 2 g/100g。色度（Pt-Co) < 140 (原料色度
【權(quán)利要求】
1. 一種利用高濃度雙氧水反應(yīng)熱制備環(huán)氧大豆油的方法，其特征在于，以碘值12(Γ135 g/l〇〇g的大豆油為原料，質(zhì)量濃度609Γ70%高濃度雙氧水為氧源，甲酸為催化劑，利用反應(yīng) 熱在不加熱條件下生成環(huán)氧大豆油，其步驟為： (1) 將大豆油和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%-88%的甲酸按質(zhì)量比為1 : 0. 06~0. 10加到裝有溫度 計(jì)、攪拌器、滴液裝置的反應(yīng)器中，反應(yīng)器外包裹一層保溫材料用于保溫，然后打開攪拌器 進(jìn)行攪拌，控制轉(zhuǎn)速400 r/min; (2) 攪拌均勻后，轉(zhuǎn)速提高到600r/min加快攪拌，然后緩慢滴加總加入量60%的雙 氧水，15min內(nèi)滴完，反應(yīng)器包裹保溫材料用于聚熱，待溫度達(dá)到60°C以上時(shí)撤去保溫材 料，將反應(yīng)器浸入到冷水浴中使散熱，全部浸入以保證散熱，溫度開始下降，使溫度不超 過70°C，逐漸減少浸入面積，又要防止溫度過快下降，控制反應(yīng)溫度在65~70°C之間，反應(yīng) lh后，緩慢滴加余下的40%雙氧水，繼續(xù)反應(yīng)2~3h ;其中大豆油和雙氧水總質(zhì)量比為1 : 0· 25?0· 35 ; (3) 反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合液移至分液裝置，恒溫60°C靜置分層40min，上層為油相， 下層為水相，分離出的油相用7(T80°C熱水洗滌：Γ4次至中性，最后8(T90°C減壓蒸餾得到 環(huán)氧大豆油產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C07D301/12GK104086513SQ201410327177
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】蔣平平, 鄭佳偉, 王富才, 陳旭清 申請(qǐng)人:江南大學(xué), 上海阿科瑪雙氧水有限公司