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      油酸的來(lái)源、生產(chǎn)工藝及工業(yè)用途

      時(shí)間:2023-11-11 10:44:41

      油酸也稱(chēng)(Z)-9-十八(碳)烯酸。是天然油脂中含一個(gè)雙鍵的不飽和脂肪酸,以甘油酯的形式存在于天然動(dòng)、植物油中。油酸,尤其是高純度油酸,是重要的精細化工產(chǎn)品,可廣泛應用于油漆油墨、涂料、礦物浮選劑、薄膜抗靜電劑、爽滑劑、紡織助劑、炸藥乳化劑等。油酸的金屬鹽被廣泛地應用于表而活性劑、緩蝕劑等。油酸通過(guò)官能團的修飾,可用于潤滑油、化工分析、制藥等行業(yè)。


      業(yè)內俗稱(chēng)的“油酸”產(chǎn)品指的是十八碳的不飽和脂肪酸,是油酸、亞油酸、亞麻油酸的混合物,市場(chǎng)上,有的產(chǎn)品還是以亞油酸為主的不飽和脂肪酸,由于歷史和習慣的問(wèn)題,兩者并未做嚴格區分,統稱(chēng)油酸。工業(yè)油酸按凝固點(diǎn)和用途分為:Y-4型、Y-8型、Y-10型(QB/T2153-2010)市場(chǎng)上有幾種油酸命名方式,比如高純度植物油酸、棉油/豆油油酸、地溝油酸、動(dòng)物油酸。目前,國產(chǎn)量在70-80萬(wàn)噸,70%以上為高凝固點(diǎn)的豆油、棉籽油酸。市場(chǎng)魚(yú)龍混雜,還有不少傳統家庭作坊模式企業(yè)。




      實(shí)建實(shí)業(yè)-油酸產(chǎn)品




      本文根據油酸的來(lái)源不同,對油酸進(jìn)行了分類(lèi),研究了油酸的不同生產(chǎn)技術(shù)及其在表而活性劑方而的應用。油酸的分類(lèi)我國工業(yè)油酸的主要原料有動(dòng)(植)物油脂、酸化油(植物油精煉副產(chǎn)物)、淚水油、地溝油(餐飲業(yè)回收油)、妥爾油等。由于來(lái)源以及所采用工藝的不同,油酸的指標會(huì )有很大的出入,產(chǎn)品的應用也會(huì )有較大區別。


      一、油酸的來(lái)源分類(lèi)


      1、動(dòng)物油酸

      動(dòng)物油酸的主要來(lái)源是豬油、牛油和羊油,與植物油酸相比,動(dòng)物油酸一般碘價(jià)較低,油酸含量低,整體產(chǎn)量小,市場(chǎng)容量少。主要應用于合成洗滌劑、金屬防銹劑、塑料增塑劑、油墨油漆、復寫(xiě)紙、圓珠筆油等的原料,也是生產(chǎn)尼龍的中間體,在紡織助劑、原油回收、破乳劑方而也有一定的應用,具有優(yōu)良的潤滑性。


      2、酸化油油酸

      酸化油是植物油在精煉過(guò)程的副產(chǎn)物油、皂腳經(jīng)酸化得到的。酸化油經(jīng)過(guò)脫色、脫臭、精館等工藝,得到油酸。常見(jiàn)的有大豆油酸、棉籽油酸等。這類(lèi)油酸是曰前市場(chǎng)產(chǎn)量較大的油酸,一般碘價(jià)人于125gl/100g,以亞油酸含量為主,凝固點(diǎn)較高,主要用于合成醇酸樹(shù)脂、聚酸胺樹(shù)脂、二聚酸等。


      3、地溝油油酸

      地溝油的成分由大部分的食用植物油和小部分的動(dòng)物油組成,經(jīng)水解成脂肪酸后再進(jìn)行分離,為適應市場(chǎng)的需求一般都會(huì )制取凝固點(diǎn)小于20C。的產(chǎn)品,其碘價(jià)在115gl/100g左右,油酸含量約為50%主要用于選礦等行業(yè)。


      4、高純植物油酸

      高純植物油酸原料主要是棕桐仁油。油酸含量大于75%色澤淺、無(wú)異味、凝固點(diǎn)低、熱穩定性好。主要用于對油酸品質(zhì)有較高要求的醫藥、曰化等行業(yè)。這類(lèi)油酸價(jià)格一方面受生產(chǎn)油酸的主要廠(chǎng)家的產(chǎn)能的影響,開(kāi)工高、產(chǎn)量多,市場(chǎng)貨就多,油酸供應充足自然價(jià)格就低。另一方而受來(lái)自印尼和馬來(lái)這兩個(gè)棕桐仁油出產(chǎn)國的產(chǎn)量影響,產(chǎn)量大、庫存多、原材料價(jià)格低,對油酸會(huì )造成一定影響。


      二、油酸的生產(chǎn)技術(shù)


      油酸的制備方法主要有冷凍壓榨法、結屏,壓濾法、精館法、有機溶劑法、表而活性劑法、尿素絡(luò )合法等,由于市場(chǎng)競爭的日益激烈以及環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注,目前主要還用于工業(yè)化生產(chǎn)的有冷凍壓榨法、結晶,壓濾法和精鐳法。


      1、冷凍壓榨法

      冷凍壓榨法首先是將是將熔化的脂肪酸注入一個(gè)方形淺鋁盤(pán)中,放在冷房中冷卻固化,再從盤(pán)中取出生成的餅塊,裝入布袋中,堆放于立式壓榨機上,慢慢加壓使低熔點(diǎn)液體酸流出,從而使飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸分離,純度(通常用凝固點(diǎn)表示)取決于固體所冷卻的溫度。

      冷凍壓榨法對設備要求低、工藝簡(jiǎn)單,但占地面積大、勞動(dòng)強度高、效率低、不能連續操作,適用于小作坊生產(chǎn),不適合于企業(yè)規?;a(chǎn),且生產(chǎn)企業(yè)往往呈現臟、舌L、差的現象,目前僅有一定數量的油酸用該方法生產(chǎn)。


      2、結晶壓濾法

      結晶,壓濾法是通過(guò)降溫使其高熔點(diǎn)十六酸、硬脂酸先形成晶體析出,再通過(guò)隔膜壓濾分離,把飽和酸脂肪酸和低熔點(diǎn)的不飽和脂肪酸進(jìn)行有效分離的方法,是適用于高品質(zhì)油酸的工業(yè)生產(chǎn)方法。結晶壓濾法是先將脂肪酸加熱,確保所有的飽和物全部溶解,然后送入配有盤(pán)管或者夾套的帶有攪拌的結屏,罐中,在一定的攪拌速度下,程序降溫。最后將結晶。漿料送入隔膜壓濾機進(jìn)行過(guò)濾,得到油酸產(chǎn)品。用該工藝生產(chǎn)油酸,生產(chǎn)成本低、油酸品質(zhì)高、無(wú)環(huán)境污染,可以實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)是需要一定的工藝技術(shù)控制,容易在硬餅中夾帶液體脂肪酸,降低產(chǎn)品得率。目前,該方法是廣泛采用并應用于制備高純植物油酸的方法之一。


      3、精鐳法

      精鐳法根據脂肪酸碳鏈長(cháng)度不同,沸點(diǎn)不同而進(jìn)行分離的。由于油酸的原料主要是C16和C18的混合物。用精憾的方法可以將C16比較好的進(jìn)行分離,但是對于其中C28的同系物的分離,比較困難,因此精鐳法生產(chǎn)的油酸凝固點(diǎn)普遍較高,一般在15C。以上,用該方法比較難獲得更低凝固點(diǎn)的油酸。用該方法得到的油酸主要用于制備醇酸樹(shù)脂、二聚酸等,該方法也是國需求量較大的油酸的制備方法。


      4、有機溶劑法

      該法是利用脂肪酸在有機溶劑中的溶解度不同和凝固點(diǎn)差異進(jìn)行分離。根據所用溶劑的不同主要有甲醇法、丙酮法、丙烷法。通常脂肪酸在有機溶劑中的溶解度隨碳鏈長(cháng)度的增加而減小,隨雙鍵數的增加而增加,這種溶解度的差異隨著(zhù)溫度降低表現更為顯著(zhù)。因此通過(guò)改變脂肪酸溶液的冷卻溫度和溶劑比,可得到不同品質(zhì)的脂肪酸。該法分離效果好,產(chǎn)率高,設備簡(jiǎn)單,但需要使用大量易燃、較貴重的溶劑,損耗較大,并且要求冷凍低溫,能耗很高,此外還需要考慮溶劑的回收。


      5、表面活性劑法

      表而活性劑法又叫乳化分離法。根據脂肪酸的熔點(diǎn)不同,在一定時(shí)期下分別呈固、液兩相,使不同物相的混合脂肪酸分散于含表而活性劑和電解質(zhì)的水溶液中,形成多分散體系,根據體系中各物相密度的不同,用離心機分離出重相和輕相,得粗油酸,用分子蒸鐳法制得高純油酸。該法廢水多、分離純度低,現已基本淘汰。


      6、尿素絡(luò )合法

      尿素絡(luò )合法的原理是尿素分子在結合過(guò)程中與飽和脂肪酸或單不飽和脂肪酸形成較穩定的晶體包合物析出,而多價(jià)不飽和脂肪酸由于雙鍵較多,碳鏈彎曲,具有一定的空間構型,不易被尿素包合。用該法可以制得高純度油酸,但是成本高,得率低。此外,還有超臨界流體苯取法、衍生物分離法、吸附分離法、分子篩分離法、萃取結晶,法等,但日前真正用于工業(yè)化生產(chǎn)的只有冷凍壓榨法、結晶壓濾法和精鐳法。


      三、油酸的應用


      1、表面活性劑工業(yè)

      油酸與堿金屬的氫氧化物反應,可以制備皂類(lèi),如油酸鉀、油酸鈉等。它們是很好的清洗劑,可以作為洗滌劑的重要原料,用于人體、織物及工業(yè)洗滌劑。油酸與失水山梨醇反應可制得司盤(pán)80、司盤(pán)85,進(jìn)而與環(huán)氧乙烷縮合制得Tween系列產(chǎn)品。油酸還可以與甘油反應制得油酸三甘酯。這些油酸多元醇酷的HLB值很低,屬親油性表而活性劑,廣泛用于化妝品工業(yè)和皮革工業(yè)。


      2、塑料工業(yè)

      油酸丁酯是一種具有耐寒和耐水性等優(yōu)點(diǎn)的增塑劑,可用作機械油的油性添加劑、染料的表而濕潤劑,還可作氯丁橡膠、乙基纖維素的増塑劑和濕潤劑。油酸的環(huán)氧化合物在塑料、油漆行業(yè)有著(zhù)廣泛的用途,主要用于制取塑料的增塑劑和熱穩定劑。油酸和氨反應可以制成油酸胺。產(chǎn)品為白色粉末狀、碎片狀或珠粒狀物,不溶于水,溶于乙醇、乙醛等許多有機溶劑。油酸胺可作為聚乙烯、聚丙烯、聚酸胺等塑料爽滑劑、防粘連劑,用于改善注塑成型和擠塑成型中的加工操作性使管式薄膜的開(kāi)口變得更加容易。該產(chǎn)品還有抗靜電效果,可減少灰塵在塑料制品表而的附積。在聚氯乙烯中,該產(chǎn)品可起部潤滑作用。


      3、機械工業(yè)

      油酸在金屬加工作業(yè)方而主要用于制造乳化切削油,金屬表而清洗,防銹和潤滑等。油酸與油酸鈉在乳化液潤滑應用方而具有良好的潤滑效果。油酸也常與三乙醇胺反應制取油酸胺皂。油酸三乙醇胺是水溶性乳化劑,去油污力強,常用作金屬清洗劑和切削液,對黑色金屬、鋁合金洗后兼有一定防銹性能。油酸與環(huán)氧氯丙烷,在有催化劑作用下合成酷類(lèi),可應用于高抗磨油溶性添加劑。油酸可制成金屬研磨膏,在研磨時(shí)可人人提高金屬表而光潔度和研磨效率。油酸與亞油酸聚合物可用作金屬的冷軋潤滑油。


      4、紡織工業(yè)

      油酸十八烯酯是用于聚酯纖維油劑的成分,油酸三乙醇胺是玻璃纖維的紡織油劑的重要組分。另外,油酸還可制成織物柔軟劑,用于棉織物的柔軟。在一定溫度下,油酸和各種聚乙二醇在對甲苯磺酸或生物酶作為催化劑下,生成聚乙二醇酯。聚乙二醇脂肪酸酯是一種無(wú)毒、無(wú)味、對皮膚無(wú)刺激作用的綠色非離子表而活性劑。


      5、其他工業(yè)

      油酸制品用于充油電容器中,可提高電容器的絕緣性能。在油墨中加入適量油酸鋁可提高印刷效果,得到更清晰的畫(huà)而。油酸鉀在啤酒中可以作為去泡劑。油酸聚氧乙烯酯在橡膠行業(yè)可用作分散劑,在石油工業(yè)和環(huán)境保護行業(yè)中可用作溢油分散劑的組份。油酸在制藥工業(yè)中可用于乳劑、乳膏劑、洗滌劑的制造:還可用于制造乳化食品;在化妝品生產(chǎn)中,用于制造霜劑、香波等。油酸及其制品是很好的礦物浮選添加劑,如用于赤鐵礦、針鐵礦、非硫化礦、重晶石礦、磷灰石等礦物浮選劑,可人人提高礦石的捕集率。


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