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非酸催化合成环氧大豆油生产工艺系统研究_郜丽红

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优质环氧大豆油制备研究

优质环氧大豆油制备研究

正交实验确 定了最佳制备工艺条件 ， 论了双氧水 用量 及粗 品精制对产 物的影响 ， 讨 考察 了催化 剂 的使用寿命 ， 出了适宜 的工艺条件 ， 找 制备 的产品质量优 于我国标 准。 关键词 环 氧大豆油 环 氧化 大豆油 过氧化氢
环氧 大豆 油是一 种性 能 良好 的增 塑剂兼 稳定
维普资讯
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ＡＤＶＡＮＣ Ｎ ＮＥ ＥＳ Ｉ ＦＩ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ Ａ ＣＡＬＳ Ｃ
第 ９卷第 ５期 ● … ’ … ’
优 质 环 氧 大 豆 油 制 备 研 究
吴广铎 王 萍 宋 向前
（ 锦化化工集 团氯碱股份有限公司技术 中心 ， 葫芦岛 １５０ ） ２０ １ 摘 要 介 绍了 以强酸性阳离子交换树 脂为催 化剂就 地环氧 化合成环 氧大豆油 工艺。通过
与 环氧化 反应 在 同一 体 系 中进 行 ， 生成 过 氧 酸 在 的同时实 现 大 豆 油 的环 氧 化 。该 法 生产 流 程 短 ，
剂， 在聚氯 乙烯塑料、 涂料工业 、 新型高分子材料 、 橡胶等工业领域有广泛 的应 用¨２， ． 具有优 良的 Ｊ
热稳 定 性 、 稳 定 性 、 光 耐水 性 和耐 油性 ， 且相 容 并 性好 ， 发性 低 ， 移性 小 ， 挥 迁 已发 展 成 为第 ３大 类
Ｒ Ｈ ｃ （。 ｏ ｃ — ＨＲ ｃ ｏ
』 Ｈ
Ｒ Ｈ） 』 （ （ｃｏ０ Ｈ Ｒ
，
首先乙酸在催化剂作用下与过氧化氢反应生 成 过氧 乙酸 ， 相 中的 过 氧 乙酸 扩 散转 移 至 有 机 水
相 与油脂 中的不饱 和 双键 反 应 生 成 环 氧大 豆 油 ，

一种环氧大豆油合成方法[发明专利]

一种环氧大豆油合成方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711140231.2(22)申请日 2017.11.16(71)申请人 武汉工程大学地址 430074 湖北省武汉市洪山区雄楚大街693号(72)发明人 杨小俊　闫志国　蒲吉运　白航　李富　(74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102代理人 崔友明(51)Int.Cl.C11C 3/00(2006.01)(54)发明名称一种环氧大豆油合成方法(57)摘要本发明公开了一种环氧大豆油合成方法，以叔丁基过氧化氢为氧源，在相转移催化剂存在下加热对大豆油进行环氧化反应制备得到所述环氧大豆油；所述叔丁基过氧化氢用量为与大豆油中碳碳双键的摩尔比为0.5-3.5；所述相转移催化剂为四丁基溴化铵，其分子式为C 16H 36BrN，其用量为大豆油质量的10-50％。

操作简单，催化剂价格便宜，简化了工艺流程，降低了工艺成本，同时克服了传统方法使用羧酸和溶剂等造成的弊端，仅用四丁基溴化铵催化，环氧值就可达3.5％，具有一定研究前景。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 107794122 A 2018.03.13C N 107794122A1.一种环氧大豆油合成方法，其特征在于：以叔丁基过氧化氢为氧源，在相转移催化剂存在下加热对大豆油进行环氧化反应制备得到所述环氧大豆油；所述叔丁基过氧化氢用量为与大豆油中碳碳双键的摩尔比为0.5-3.5；所述相转移催化剂为四丁基溴化铵，其分子式为C 16H 36BrN，其用量为大豆油质量的10-50％。

2.如权利要求1所述的环氧大豆油合成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将大豆油、相转移催化剂搅拌均匀后，进行升温反应；步骤二、向步骤一形成的反应体系中滴加叔丁基过氧化氢，1-2h内滴完，继续保温反应1-6h；步骤三、取步骤二所得的反应液用二氯甲烷萃取2-5次，所述反应液和萃取剂的质量比1：1.5-3，然后用饱和食盐水除去水相，反应液与饱和食盐水的质量比为1：1.5-3，加无水硫酸钠-继续干燥，所述反应液与无水硫酸钠的质量比为10：0.5-2，旋蒸除去溶剂得到产物淡黄色黏稠液体即为环氧大豆油。

环氧大豆油合成工艺的研究

环氧大豆油合成工艺的研究

环 氧 大豆 油是 一 种性 能 良好 的增 塑 剂 兼稳 定
品药物 管 理局 批 准 的唯 一可 用 于食 品包 装 材料 的
环 氧类 增 塑剂¨ １ 。
剂 。 聚氯 乙烯 塑料 、 在 涂料 、 型 高分 子材 料 、 胶 新 橡 等 Ｔ业 中有广 泛 的应用 Ｉ 。具有 优 良的热 稳定 性 、
光 稳 定 性 、 水 性 和耐 油 性 ， 且 相 容 性 好 、 发 耐 并 挥 性 低 、 移 性小 ， 迁 已发 展成 为第 三 大类 增 塑 剂 。它 既 能 吸 收 聚 氯 乙烯 树脂 分解 时放 出 的 氯化 氢 ， 又 能 与聚 氯 乙烯 树脂 相 容 ．几乎 可 以用 于所有 的聚 氯 乙烯 制 品 ，使用 环 氧大 豆油 的聚氯 乙烯 塑料 制
Ｗ ｕ Ｇｕ ｎ － ｕ Ｓ ｎ ａ ｇ— ｉ ｎ Ｗ ａ ｇ Ｐ ｎ ａｇｄ ｏ ｏ ｇ Ｘｉ ｎ — ａ ｑ ｎ ｉｇ
（ ｈｏ－ ｋ ｌ Ｃ ． ｔ． ｉｈ ａＣ ｅ ｃ ｌＩｄ ｓｒ ｒｕ ， ｌｄ ｏ １ ５ ０１ Ｃ ｌｒ Ａｌａｉ ｏ， ｄ，ｎ ｕ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔ Ｇ ｏ ｐ Ｈｕｕ ａ ， ０ ） Ｌ Ｊ ｙ ２
（ ４ｏｔｏ ｏ ａ ｅ ｔ Ｔ ｅｉｆ ｅ ｃ ｆｔｅａ ｕ ｔ ｏ ｙ ｒｇ ｎ ｐ ｒｘｄ ｎ ｈ ｅ ｎｎ ｆｔｅ ｃｕ ｅ ｐｏ ｕ ｔ ３ ） ｒ ｇ ｎ ｌｔｓ． ｈ ｎ ｕ ｎ ｅｏ ｈ ｍｏ ｎｓ ｆｈ ｄｏ ｅ ｅｏ ｉｅａ ｄ ｔｅ ｒｆ ｉｇ ｏ ｒ ｄ ｒｄ ｃｓ ｈ ｌ ｉ ｈ
交 实验 确 定 了最佳 制ｅ ｘ 艺务件 ， 论 了过 氧 化 氢 用量及 粗 品精 制 对 产物 的 影响 ， ｒ＿ 讨 考察 了催 化 剂的使 用
寿命 ，找 出 了适 宜的 工艺条件 ：原料 配 比 ，大豆 油： 氧化 氢： 化 剂： 乙酸 为 １０ｇ １ Ｌ ｌ． ｇｌ ． 过 催 冰 ０ ： ． ｍ ：Ｏ５ ：１ ７ ５ ５

年产5万吨环氧大豆油工艺设计毕业论文

年产5万吨环氧大豆油工艺设计毕业论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 本科毕业论文年产5万吨环氧大豆油工艺设计Process Design of Epoxy Soybean Oil （50kta）目录摘要 (I)Abstract. ..................................................................................................................................... I I 引言 (1)第一章环氧大豆油合成工艺进展 (2)1.1 大豆油的物理性质 (2)1.2 环氧大豆油简介 (2)1.3 生产环氧大豆油的意义 (3)1.4 环氧大豆油生产现状及发展前景 (3)1.5 工业上制备环氧大豆油的方法 (4)1.5.1 溶剂法 (4)1.5.2 无溶剂法 (5)1.6 换热器研究现状 (8)1.6.1 换热器研究的目的和意义 (8)1.6.2 换热器研究新进展 (8)1.7 本课题研究的主要内容 (9)第二章环氧大豆油生产工艺流程 (10)2.1 环氧大豆油制备方法对比 (10)2.2 环氧大豆油工艺流程 (11)2.2.1 工艺条件的确定 (11)2.2.2 反应机理 (11)2.2.3 反应工艺过程 (12)第三章换热器的工艺选型与计算 (13)3.1 设计任务及内容 (13)3.1.1 设计任务及操作条件 (13)3.1.2 设计内容 (13)3.2 选择换热器的类型 (14)3.3 换热器材质的选择 (15)3.4 流动空间及流速的测定 (15)3.4.1 流体流入空间的选择 (15)3.4.2 流体流速的选择 (15)3.4.3 列管式换热器内部排列方式的确定 (16)3.5 确定物性数据 (16)3.6 计算总传热系数 (17)3.7 估算传热面积................................................................................ 错误！未定义书签。

环氧大豆油新工艺的研究

环氧大豆油新工艺的研究
摘要 研 究 了 采 用 无 溶 剂法 合成 环 氧大 豆 油 的新 工艺 Ｈ 大 豆 油 、 醋 酸 与 敢 氧 水 为 原 料经 催 化 、 洗 、 洗 、 压蒸 冰 碱 水 碱
馏 后 制 得 环 氧值 ≥６０ 的 高 质 量产 品 ， 时 通 过 （ ） 交 试 验 对 反 应 的 工 艺 条 件 ， 料 配 比与 影 响 产 品 质 量 的各 ％ 同 正 原 种 固索 进 行 了研 究 ， 定最 佳 工 艺 条件 是大 豆 油 ： 氧 水 ： 醋酸 ： 硫 酸 之 比是 １０３ ： ２ ： Ｊ 确 双 冰 浓 ： ３０ ３０ｃ 。 ２ 关键 词 环 氧 大豆 油 环 氧 化 反 应 大 豆 油 副 醋 酸 双 氧 水 （
Ｈ＿ Ｏ Ｓ
点， 但也发 现其 生产 工 艺技 术 存 在 以下 问题 ， 如环 氧
化 过 程 中反 应 稳 定 性 差 ； 品 环 氧 值 低 ， 品 色 泽 较 成 产
Ｃ ３ ＯＯ ＋ Ｈ ０ ＨＣ Ｈ ２２
ＣＨ ＣＯ０ ０Ｈ ＋
ＣＨ Ｃ １ ００ Ｈ ＋Ｈ ０ ０
深； 原料消耗 较高 等 。我 们改进 的新 工艺 具有 以下 优 点： 生产过 程 易 于控 制 ， 高 产 品 质 量 ； 化 剂 用 量 提 催 少 不使 用稳定 剂 ； 洗 、 洗等 后处 理简单 ， 碱 水 三废少 、 产品质 量高 、 上优 点有利 于工业 化生 产 ：
环 氧 大 豆 油 是 国 内 外 开 发 应 用 较 早 的 一 种 环 氧 增 塑 剂 ． 塑 料 、 料 工 业 中有 广 泛 的 应 用 ， 有 优 良 在 涂 具 的热稳定 性 、 光稳 定 性 、 水 性 和耐 油 眭 ， 耐 已发 展 成 为
１ １ 主 要 原 料 及 规 格 ．

环氧大豆油生产工艺

环氧大豆油生产工艺

环氧大豆油生产工艺
环氧大豆油是指将大豆油经过环氧化反应，生成环氧基团的一种改性油脂产品。

环氧大豆油广泛应用于涂料、胶粘剂、金属防锈剂等领域。

下面是一种常见的环氧大豆油生产工艺流程：
1. 原料准备：选用优质的大豆油为原料，通过精炼和脱臭等工艺步骤，获得高纯度的大豆油。

2. 催化剂选择：选择合适的催化剂，常见的催化剂有高锰酸钾、过硫酸铵等。

催化剂的选择应根据生产要求和设备条件进行调整。

3. 环氧化反应：将选定的催化剂加入到大豆油中，并通过控制温度和反应时间等工艺条件进行环氧化反应。

反应过程中，环氧化反应会生成环氧基团。

4. 脱溶剂处理：环氧化反应产物中常含有少量未反应的催化剂和其他杂质，需通过脱溶剂的处理，将其中的杂质去除。

5. 过滤和精炼：将经脱溶剂处理的环氧大豆油经过过滤和精炼，去除残留的杂质和颜色等。

6. 包装和储存：将精炼后的环氧大豆油进行包装和储存，并进行质量检验，确保产品符合标准。

需要注意的是，环氧化反应中的工艺条件如温度、反应时间等需要根据具体的催化剂选择和生产条件进行调整，以确保环氧化反应的效果和产物质量。

此外，安全操作措施也需要严格遵守，以确保生产过程的安全性。

固体超强酸树脂催化合成环氧大豆油的工艺研究

ｏ ｘｉ ｄｅ ｄｏ ｓ ａ ｇ ｅ ｗａ ｓ ８ ５ ｗｔ ％ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｄ ｏｓ ａ ｇｅ ｗａ ｓ ７． ５ ｗ ｔ ％ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｉ ｍｅ ｗａ ｓ ４． ５ ｈ．
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｓ ｏ ｙ ｂ ｅ ａ ｎ ｏ ｉ ｌ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ａ ｃ ｉ ｄ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ
（ 漳州职 业技 术 学院食 品与 生物 工程 系， 福建 漳州 ３ ６ ３ ０ ０ ０ ）
［ 关 键 词 ］环 氧 大 豆 油 ； 固体 超 强 酸 树 脂 ； 环 氧 值 ［ 摘 要 ］以 固 体 超 强 酸 树 脂 为催 化 剂 合 成 了环 氧 大 豆 油 ， 分别 对 催 化 剂 用 量 、 反应温度 、 过氧化氢用量 、 乙 酸
ｏｒ ｔ ｈｏ ｇ ｏｎ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ．Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏｆ ｉ ｎｆ ｌｕｅ ｎ ｃ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｐ ｏ ｘｙ ｖ ａ ｌ ｕｅ ｓ ｉ ｇｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｄｕ ｒ ｉ ｎｇ ｅ ｐｏ ｘｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ －
８ ５ ％、 乙 酸 用量 ７ ． ５ ％、 反应时间 ４ ． ５ ｈ ， 在此工艺条件下环氧大豆油环氧值可达 ６ ． ５ ５ ％。
［ 中图 分 类 号 ］Ｔ Ｑ６ ４ ５ ； Ｔ Ｑ４ １ ４
［ 文 献 标 志 码 ］Ｂ
［ 文 章 编 号 ］１ ０ ０ ９—７ ９ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ —０ ０ ２ ５—０ ４

一种新型环氧大豆油的制备方法、控制系统[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010271044.3(22)申请日 2020.04.08(71)申请人 贵州省产品质量检验检测院地址 550016 贵州贵阳市白云区科教路698号B座(72)发明人 张建　马义虔　李红洲　彭小东　耿平兰　陈大鹏　黄家岭　张吉敏　邵飞龙　(74)专利代理机构 北京国坤专利代理事务所(普通合伙) 11491代理人 赵红霞(51)Int.Cl.C07D 301/06(2006.01)C07D 303/42(2006.01)G05B 19/418(2006.01)(54)发明名称一种新型环氧大豆油的制备方法、控制系统(57)摘要本发明属于食品生产加工技术领域，公开了一种新型环氧大豆油的制备方法、控制系统，包括：选取大豆油，利用冷藏与加热装置对选取的大豆油进行检测，将检测合格的大豆油作为主料，并对检测合格大豆油进行处理，在处理后的大豆油中加入催化剂和助剂，混合后置于反应釜中；将反应釜密封，对混合物保温；向反应釜中充入氧气，加压加热；对混合物进行均匀搅拌；反应结束后冷却至室温，将反应釜中的物料置于蒸馏釜中减压蒸馏；蒸馏后冷却至室温，取出样品并进行纯化，得到环氧大豆油。

本发明在进行制备前进行原料的纯化处理，制备的环氧大豆油的纯度更高；直接使用氧气进行反应，能够避免因双氧水加入温度难以控制的问题。

权利要求书2页 说明书5页 附图4页CN 111393388 A 2020.07.10C N 111393388A1.一种新型环氧大豆油的制备方法，其特征在于，所述新型环氧大豆油的制备方法包括以下步骤：步骤一，选取大豆油，利用冷藏与加热装置对选取的大豆油进行检测，将检测合格的大豆油作为主料，并对检测合格大豆油进行处理；步骤二，在处理后的大豆油中加入催化剂和助剂，并利用搅拌装置混合均匀；将混合均匀的大豆油以及催化剂、助剂置于反应釜中；步骤三，将反应釜密封，并利用密封检测装置检测反应釜的密封状况；对混合物进行80-85℃保温；向反应釜中充入氧气，利用压力调节装置调节反应釜压力为0.5-0.7MPa，利用温度调节装置将反应釜内的温度调节为120-130℃；步骤四，加热后利用搅拌装置按照10-15r/min的速率对混合物进行的均匀搅拌，搅拌持续1h；步骤五，反应结束后冷却至室温，将反应釜中的物料置于蒸馏釜中，设定温度为120-130℃，压力为0.05-0.07MPa减压蒸馏；步骤六，蒸馏后冷却至室温，取出样品并进行纯化，得到环氧大豆油。

环氧大豆油生产工艺

环氧大豆油生产工艺I. 前言环氧大豆油是一种优质的环保型涂料原材料，具有良好的耐化学腐蚀性和良好的耐候性能，广泛应用于建筑、汽车、电子、家具等行业。

本文旨在介绍环氧大豆油的生产工艺。

II. 环氧大豆油的特性环氧大豆油是一种通过氧化反应形成环氧基结构的植物油，在涂料、油墨等领域具有广泛的应用。

它的主要特点包括以下几个方面：1. 优良的物理性能：环氧大豆油具有化学稳定性、低凝固点、低黏度、低表面张力等物理性能优势。

2. 良好的加工性能：环氧大豆油具有优异的可加工性能，可适应不同的生产工艺条件。

3. 优秀的环保性能：环氧大豆油是一种常温固化的环保型涂料，并且它的制备过程不会对环境造成危害。

III. 环氧大豆油的生产工艺1. 原材料准备环氧大豆油的主要原料是大豆油，需要选择品质较高的大豆油作为原材料。

在选择大豆油的同时，还需要确保大豆油的酸值、过氧化值等关键指标达到要求。

2. 反应过程制备环氧大豆油的过程主要包括酸值调节、预处理、氧化反应、洗涤、脱臭等步骤。

（1）酸值调节将大豆油加入酸性介质中，通过反应使大豆油中的游离脂肪酸与介质反应生成熟化油。

在酸值调节的过程中，需要控制反应条件，使酸值逐步降低。

（2）预处理将酸值调节后的大豆油进一步加热处理，同时加入过氧化氢和催化剂进行反应。

在预处理的过程中，需要对加热温度、反应时间和反应条件进行控制，以确保反应效果。

（3）氧化反应将经过预处理的大豆油加入反应釜中，加入氧气和催化剂，并控制反应温度。

在反应过程中，需要适当调整反应条件，以保证反应的顺利进行和产物的品质。

（4）洗涤和脱臭将反应后的产物进行洗涤和脱臭处理，以去除杂质和异味。

在洗涤和脱臭的过程中，需要控制物料和水的比例，以及加热温度和时间等参数，以确保清洗和脱臭的效果。

IV. 环氧大豆油的应用环氧大豆油作为一种优质的涂料原材料，广泛应用于建筑、汽车、电子、家具等领域。

其主要应用包括以下几个方面：1. 建筑领域：环氧大豆油可用于外墙建筑涂层、防水涂料、地坪地面材料等。

我国环氧大豆油合成技术及应用研究进展

我国环氧大豆油合成技术及应用研究进展崔小明【摘要】概述了我国环氧大豆油合成技术及其在塑料方面的应用研究进展.催化剂是环氧大豆油合成技术研究开发的关键,要重点研发高效、低毒、低成本、高选择性、重复性好及回收处理容易的催化剂.要积极开发环氧大豆油与其他体系的协同作用,降低应用体系的生产成本,提高相关材料的综合性能.【期刊名称】《塑料助剂》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】5页(P13-17)【关键词】环氧大豆油;过氧化氢;催化剂;合成;应用;研究进展【作者】崔小明【作者单位】北京燕山石化公司研究院,北京,102500【正文语种】中文环氧大豆油（ESO）是大豆油采用过氧化物处理而制得的一种化工产品，它具有良好的耐热性、耐光性、互渗性、低温柔韧性，且挥发度低，毒性小，主要应用于聚氯乙烯（PVC）加工中，此外，以环氧大豆油为原料还可以生产丙二醇酯环氧大豆油脂肪酸、环氧大豆油聚乙二醇单甲醚、羟基化环氧大豆油以及环氧大豆油脂肪酸酯等多种化工产品，在食品、医药、皮革、油墨、涂料、合成橡胶等领域具有广泛的应用。

本文概述了我国环氧大豆油合成技术及其在塑料方面的应用研究进展，指出了其今后的发展方向。

1 合成技术研究进展目前，环氧大豆油的生产方法主要有溶剂法和无溶剂法两大类，其中催化剂是合成的关键。

根据所用催化剂的不同主要有硫酸法、离子交换树脂催化法、固体超强酸以及相转移催化氧化法等。

此外，利用新原料制备环氧大豆油也是一个重要的研究方面。

四川农业大学食品学院陈赛艳等[1]采用浓硫酸作催化剂，将浓硫酸溶解于乙酸中，并混合均匀，加入大豆油中进行加热处理，同时滴加双氧水进行环氧化改性，通过测试产物的酸值和环氧值，研究双氧水用量、乙酸用量、浓硫酸用量和反应温度对大豆油环氧化效果的影响，并将该方式与常规方式进行对比。

结果表明，当大豆油质量为100 g，质量分数为30%的双氧水用量为80 mL，乙酸用量为9 mL，浓硫酸用量为5 mL，反应时间为3 h，反应温度为60℃时，所合成的环氧大豆油的环氧值最高，为 13.27 mol/(100g)，酸值为 0.081 mg/g(以KOH质量计)。

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2. 3
物料配比反应条件选择理由
2
环氧大豆油中试工艺流程设计
环氧大豆油作为聚氯乙烯的重要增塑剂和热稳定剂，该产 品无毒，可做主增塑剂使用，而且随着国内外塑料加工业的高 ［8 ］ 速发展，具有较为广阔的市场潜力 。合成环氧大豆油工艺采 用一步法，不用溶剂，生产流程短、 操作工艺简单、 投资省、 能耗低、原材料成本更低，因此若实现该产品的产业化，具有 较大的利润空间。
2015 年 7 月
液漏斗的三口反应器内，按一定比例加入适量大豆油 、 乙酸、 稳定剂和非酸催化剂，搅拌升温至 40 ～ 45 ℃ ，开始按比例滴 加双氧水，控制滴加速率为 0. 5 h 左右滴加完毕，将温度升至 70 ～ 75 ℃ 保温反应 2 h 后，每隔一定时间取样化验物料碘值， 当碘值≤6. 0 gI /100 g 时，即反应完毕。
环氧大豆油（ ESO） 是一种性能优良的环氧类增塑剂，具有 相容性好、挥发性小、 无毒，可赋予制品以良好的光稳定性 、 热稳定性、耐水性、耐油性等热点，在塑料、 涂料、 新型高分 ［1 － 3 ］ 。 子材料、橡胶等工业领域中有广泛的应用 环氧大豆油的生产工艺主要有溶剂法和无溶剂法两种 。 其 中溶剂法所用溶剂为苯，生产流程长，投资大，环境污染大， 产品质量差，此工艺现已被淘汰。 无溶剂法是在催化剂作用 下，甲酸或乙酸与过氧化氢反应生成环氧化剂，然后环氧化剂 与大豆油反应得到产品，所用催化剂大多为浓硫酸或有机酸 等。无溶剂法虽然克服了溶剂法的许多不足之处，但也存在着 反应稳定性差、产品环氧值低、产品色泽深、 设备腐蚀和环境 ［4 － 7 ］ 。为此本实验以非酸催化剂为催化剂，采 污染严重等缺点 用改进的无溶剂一步法工艺合成环氧大豆油，取得了良好的效 果。 由于在乙酰柠檬酸三丁酯（ ATBC ） 的生产过程中会生成副 产物乙酸，如果不回收利用生成的副产物乙酸，将会造成资源 浪费，三废排放量大，为减少废物排放量和资源浪费，我们以 乙酸为活性氧载体来合成 ESO，并将回收的副产物乙酸用于 ESO数
图2 Fig. 2
ESO 生产工艺流程图
The production process flow chart of ESO
将大豆油、 乙酸、 非酸催化剂、 双氧水徐 徐 打 入 反 应 釜 中，在 65 ～ 75 ℃ 之间保持 6 h 左右，然后过滤，去除非酸催化 剂，滤液打入有蒸汽的洗涤槽，放置分层，水层流入乙酸蒸馏 釜，分解少量过酸后进行脱水吸收 。油层用水充分洗涤或用碱 处理后再水洗，然后在负压下加热除去微量水，过滤得成品。
设备规格 900 × 1300 V = 6000 L LY － 150 材质 聚氯乙烯 搪瓷 不锈钢 带搅拌 备注
Table 1
设备名称 双氧水贮罐 环氧化釜 过滤器
2. 2
工艺条件
2. 2. 1 环氧工序 （ 1 ） 原料配比
第 43 卷第 14 期 续表 1
泵 洗涤器 乙酸贮罐 冷却器 成品贮罐 泵 泵 乙酸罐 回收乙酸储槽 泵 脱水塔 冷却器 分相器 汽提塔 再沸器 2cy － 5 /3. 3 1200 × 2000 × 10 600 × 800 × 12 F = 10 m2 V = 5000 L，1600 × 300 2cy － 5 /3. 3 2cy － 5 /3. 3 600 × 800 × 12 600 × 800 × 12 2cy － 5 /3. 3 400 × 4000 F = 10 m2 400 1000 110 m2
由上述 ESO 生产流程图可知，该产品的中试需要很多设 备，具体情况见表 1 。 环氧化釜采用搪瓷带夹套设备，内有浆式搅拌，公称容积 为 6000 L，搅 拌 后 容 积 约 为 4000 L，即 每 批 约 可 生 产 1. 2 t ESO，平均每生产一批产品约需 10 h，若只有一台环氧化釜， 一年按 360 天计算，年产量约 1000 t。 表 1 ESO 生产设备一览表 The production equipment list of ESO
1. 1
主要试剂及仪器
精制大豆油 （ 工 业 品） ，非 酸 催 化 剂，乙 酸 （ 新 鲜 乙 酸 和 ATBC 回收乙酸） ，双氧水 （ 30% ，工业级） ，相转移稳定剂， NaOH（ AＲ） 等。
1. 2
合成方法
本文采用改进的无溶剂一步法，以非酸催化剂作催化剂， 用 30% 的双氧水作为氧的给体，用乙酸作为活性氧载体进行环 氧化反应。工艺流程见图 1 。
2. 4
中试结果
分别采用新鲜乙酸和 ATBC 回收乙酸为活性氧载体进行中 试生产 ESO，采用新鲜乙酸合成环氧大豆油达到的技术指标 为： 外观为黄色油状透明液体，环氧值大于 6. 3% ，色号小于 150 # ，酸值小 于 0. 5 mgKOH / g，可 达 市 场 一 级 品 要 求； 采 用 ATBC 副产物乙酸合成大豆油达到的技术指标为： 外观为黄色 # 油状透明液体，环氧值大于 6. 0% ，色号小于 150 ，酸值小于 0. 5 mgKOH / g，可达市场合格品要求。 通过中试得到以下结果： 采用新鲜乙酸或 ATBC 回收乙酸 均能得到合格产品，该工艺特点为工艺简单，生产流程短，能 耗低，设备投资少，生产稳定、安全，产品不含有毒溶剂。
Study on the Production Process of the System of Non Acid Catalytic Synthesis of Epoxy Soybean Oil
GAO Li － hong，SONG Guang － xun，LI Jun － hua （ Henan Qing'an Chemical HI － TECH Co. ，Ltd，Henan Xinzheng 451150 ，China） Abstract： With the catalyst of non － acid catalyst，the solvent － free synthesis process of epoxy soybean oil was tested in laboratory. The optimum conditions were as follows： soybean oil ∶ H2 O2 ∶ acetic acid = 1 ∶ （ 0. 40 ～ 0. 45 ） ∶ （ 0. 65 ～ 0. 70）（W / W / W），catalyst dosage 5% ～ 6% （ basis of soybean oil），transform stabilizer 0. 2% ～ 0. 3% （ basis of soybean oil ），reaction temperature 70 ～ 75 ℃. According to the process condition was optimized production process of epoxy soybean oil were determined. Using fresh acetic acid and acetic acid recycled of tributyl O － acetylcitrate the pilotscale experiments were studied，the product quality can reach the first class products and qualified products requirements. Key words： epoxy soybean oil； free solvent method； non － acid catalyst； laboratory scale； pilotscale experiment
1. 3
实验结果
通过实验室小试，优化的工艺条件为： 大豆油 ∶ H2 O2 ∶ 乙
酸为 1 ∶ （ 0. 40 ～ 0. 45 ） ∶ （ 0. 65 ～ 0. 70 ） （ W / W / W ） ，催化剂用 量 5% ～ 6% （ 以大豆油计） ，相转移稳定剂用量 0. 2% ～ 0. 3% （ 以大豆油计） ，反应温度 70 ～ 75 ℃ 。 分别采用新鲜乙酸和乙酰柠檬酸三丁酯回收乙酸为活性氧 载体合成了 ESO，采用新鲜乙酸合成环氧大豆油达到的技术指 标为： 外观为黄色油状透明液体，环氧值大于 6. 3% ，色号小 # 于 150 ，酸值小于 0. 5 mgKOH / g，可达市场一级品要求； 采用 ATBC 副产物乙酸合成大豆油达到的技术指标为： 外观为黄色 # 油状透明液体，环氧值大于 6. 0% ，色号小于 150 ，酸值小于 0. 5 mgKOH / g，可达市场合格品要求。
大豆油∶双氧水∶乙酸 = 1 ∶0. 40 ∶0. 70 （ 有效质量比） （ 2 ） 环氧化 双氧水滴加温度： 40 ℃ 左右； 双氧水滴加时间： 3 h； 保温反应温度： 70 ℃ 左右； 保温反应时间： 6 h； 搅拌时间： 全程开搅拌。 2. 2. 2 后处理工序 （ 1 ） 反应结束后进行过滤，去除催化剂。 （ 2 ） 滤液静置分层，水层流入乙酸蒸馏釜。 （ 3 ） 油层水洗 1 ～ 2 次，然后用浓度 1% 左右的氢氧化钠溶 液中和 20 min，再水洗一次，水洗温度 70 ～ 80 ℃ （ 最好与料液 温度相同） 。 （ 4 ） 减压脱水 脱水温度： 温度最高不超过 120 ℃ ； 真空度： 0. 08 ～ 0. 085 MPa； 全程约： 2 h。
第 43 卷第 14 期 2015 年 7 月
广 州 化 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol. 43 No. 14 Jul. 2015
生产技术
非酸催化合成环氧大豆油生产工艺系统研究
郜丽红，宋广勋，李俊华
( 河南庆安化工高科技股份有限公司 ，河南 新郑 451150 )
摘 要： 以非酸催化剂为催化剂，采用无溶剂法工艺合成环氧大豆油，进行实验室小试，优化工艺条件为： 大豆油∶H2 O2 ∶ 乙酸为 1 ∶ （ 0. 40 ～ 0. 45 ） ∶（ 0. 65 ～ 0. 70 ） （ W / W / W ） ，催化剂用量 5% ～ 6% （ 以大豆油计） ，相转移稳定剂用量 0. 2% ～ 0. 3% （ 以大豆油计） ，反应温度 70 ～ 75 ℃ 。根据小试优化的工艺条件确定了环氧大豆油的生产工艺，分别采用新鲜乙酸和乙酰柠檬酸 三丁酯回收乙酸进行了中试，所得产品质量能达到一级品和合格品要求 。 关键词： 环氧大豆油； 无溶剂法； 非酸催化剂； 实验室小试； 中试 中图分类号： TQ414 文献标志码： A 文章编号： 1001 － 9677 （ 2015 ） 014 － 0183 － 03