环氧大豆油脂肪酸甲酯

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1、山东沿海建设资源有限公司环氧大豆油脂肪酸甲酯一概述环氧酯类化合物是在分子结构中带有环氧基团的化合物，在工业聚氯乙烯树 脂加工工业中，它不仅对 PVC 有增塑作用，而且可使聚氯乙烯链上的活泼氯原子 稳定，结构中的环氧基团可以吸收因光和热降解出来的氯化氢，从而阻止了 PVC 的连续分解作用，起到稳定剂的作用，可延长PVC制品的使用寿命。环氧增塑剂 具有优良的耐水性、耐油性，同时还是良好的辅助稳定剂。有实验证明，环氧类 增塑剂与金属皂类、有机锡类稳定剂同时使用，能起到协同作用，其稳定效果更 为显著，所以环氧增塑剂在现代塑料工业中应用日益广泛。在美国，环氧增塑剂的消费量约占增塑剂总量的10%，仅次于邻

2、苯二甲酸酯 和脂肪族二元酸酯，占消费量的第三位。在PVC制品中，主要是用其既有增塑性 又有稳定性的特点，在软制品中一般加入 2-3 份，即可大大改善其耐候性，如和 聚酯增塑剂并用，最适用于应用于冷冻设备的塑料制品、机动车用塑料、食品包 装等塑料制品，环氧增塑剂毒性极小，在许多国家已被允许用于食品及医药的包 装材料。在环氧增塑剂产品中主要是官能团环氧基团的合成。一般来说，带有不饱和 双键的脂肪族化合物都可被过氧化物环氧化，但烯键在末端，或羟基（或羧基） 与烯键相邻的化合物，由于双键的电子效应，双键的环氧化速度较慢。油脂的不 饱和双键不在端基，紧邻双键也无其它基团，所以易进行环氧化反应。油脂的无

3、毒可再生也是环氧增塑剂产品的一大亮点。山东沿海建设资源有限公司设计生产能力：环氧大豆油脂肪酸甲酯 1000 吨/ 年。二 工艺流程说明一、反应机理(1) 酯交换反应阶段化学反应式R CH=CHR COOCH R CH=CHRCOOCH CH2-OH11213R CH=CHR COOCH +3CH OH NaOH R CH二CHRCOOCH + CH-OH2 2323R CH=CHR COOCHR CH=CHRCOOCH CH2-OH3 32332)环氧化阶段反应方程式(a) 甲酸在酸性条件下与双氧水反应生成过甲酸H+HCOOH + H OHCOOOH + HO2 2 2(b) 过甲酸与大豆油脂

4、肪酸反应生成环氧大豆油甲酯O/XRCH=CHRCOOCH3 +HCOOOH 一 CH-CHRCOOCH3+ HCOOH、生产工艺流程简图大豆油 甲醇 氢氧化今甘油精制后出售甲醇回收再利用脂肪酸甲酯 甲酸、浓硫酸分层、水洗、蒸馏产品+双氧水三、生产工艺操作说明 1、油、甲醇和氢氧化钠加入反应瓶中，加热升温到70C反应3h。2、分层去掉甲醇、甘油和脂肪酸钠混合液。3. 例加入甲酸和浓硫酸，加热至40C停止加热，滴加双氧水，在1-2h滴完， 控制反应升温最终保持在60-65C,滴加完双氧水，保持在60-65C反应3-4h。4. 反应完后静置分层，去掉下层水液。5. 用10%稀碱液中合成中性，用60-

5、70度的热水洗2-3 次6. 水洗分离完全后减压蒸馏除水7. 过滤杂质得澄清产品。三 主要原辅料大豆油：一种植物油脂，来自大豆种子，属可再生资源。 甲醇：是一种化工原料，种无色、易燃、易挥发的有毒液体，常温下对金属无腐 蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。分子量32.04,相对密度0.792（20/4C）, 沸点64.5C，燃烧热725.76KJ/mol，闪点12.22C，自燃点463.89C，蒸气与 空气混合物爆炸极限636.5 % （体积比），遇热、明火或氧化剂易燃烧。挥发 途中也会使物体油漆表面遭腐蚀。氢氧化钠：俗称烧碱、火碱、苛性钠， 常温下是一种白色晶体，具有强腐蚀性。 易溶于水，其水

6、溶液呈强碱性。氢氧化钠是一种极常用的碱，是化学实验室的必 备药品之一。它的溶液可以用作洗涤液。双氧水：化学式为h2o2，其水溶液俗称双氧水，外观为无色透明液体，是一种 强氧化剂，适用于伤口消毒及环境、食品消毒。浓硫酸：俗称坏水。坏水指浓度大于或等于 70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时 具有强氧化性，这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。同时它还具有 脱水性，强氧化性，难挥发性，酸性，稳定性，吸水性等。甲酸：又称作蚁酸。甲酸无色而有刺激气味，且有腐蚀性，人类皮肤接触后会起 泡红肿。熔点8.4C，沸点100.8C。由于甲酸的结构特殊，它的一个氢原子和 羧基直接相连。也可看做是一个羟基甲醛。因

7、此甲酸同时具有酸和醛和性质。四 主要设备附录设备名称型号数量/个询价备注反应釜2吨5换热器1分离塔5吨2真空泵1五 市场应用环氧甲酯常温下为浅黄色液体，是一种以天然植物油为原料的新型环保增塑 剂。它能有效地替代邻苯二甲酸二辛酯（DOP）本品与PVC树或邻苯二甲酸二丁 酯（DBP）,在PVC制品加工中，能使用20-30份的用量。脂的相容性好，挥发性 低，对光和热有良好的稳定作用，可适用 于所有的聚氯乙烯塑料制品。环氧脂 肪酸甲酯增塑剂不仅可以代替DOP增塑剂制造出无毒、环保得PVC产品，可广泛 用于食品包装、医疗用品材料、玩具和供水管道等，同时也用作纤维素树脂和合 成橡胶得无毒增塑剂和软化剂，在

8、制品的加工中，添加环氧脂肪酸甲酯能明显提 高制品的物理性能和延长老化时间，与钡、镉锌等金属稳定剂并用时，有良好的 协同作用。此外，因其还具有良好的润滑性、相容性和分散型性能，还可用作表 面活性剂和分散剂，应用于环氧涂料和环氧树脂等生产行业。另外该产品还广泛 使用在电线电缆、冰箱密封条、片材、管材，塑料鞋子等行业。环氧甲酯作为新型的增塑剂兼稳定剂，生产的PVC制品性能（包括机械加工 性能、耐侯性能和塑化性能）达到国标要求，但不宜用在高温电线电缆中。产品 应用实施例1：生产PVC硬板、硬管、硬质玩具等，环氧脂肪酸甲酯使用量为10-20%； 产品应用实例2：生产PVC人造革、凉鞋、软质玩具、唱片料、

9、医疗器械、汽车 地板料、农用喷管、消防水带、印刷品、手套等，环氧脂肪酸甲酯使用量为20-30%； 产品应用实例3：生产PVC薄膜、软管等，环氧脂肪酸甲酯使用量为20-30%；产 品应用实例4：在橡胶制品生产中环氧脂肪酸甲酯使用量为20-30%。以上应用实 施中，根据制品的软、硬度，添加量在5-30%之间，添加量越大制品越柔软，并 可取得一下效果： 1 在低温中能保持制品的坚韧柔软，增加产品的耐折度，延长 产品的使用寿命。 2.添加比例与曲折次数如下：添加环氧脂肪酸甲酯比例%1020 30 曲折次数（断裂） 200 1200 3600， 3.制品稳定性大大改善，减少钡镉锌稳定 的用量，如在PVC

10、制品中添加20-30%的环氧脂肪酸甲酯，可减少钡镉锌稳定剂 的使用量30%以上。六 成本分析附表原料消耗及产成品数量统计品名大豆油甲 醇氢氧化钠甲酸（88%）双氧水（30%）浓硫酸小计数量（kg）1000220101109302kg金额（元）10300660213308371012158成品环氧甲酯：1007KG备注：大豆油：10300 元/吨甲醇：3000甲酸：4500 元/吨双氧水：900/吨目前市场售价 DOP:14300-14500五、工业化生产中可回收的部分甲醇：60kg180脂肪酸：40kg420 元（代替大豆油酸回收继续使用）甘油：100kg80 元甲酸液体：（约 10%） 1000kg由于浓度太低（10%），如果用石灰处理成本较高，目前排放处理。