一種生產(chǎn)抗凍性油酸甲酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)抗凍性油酸甲酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油酸甲酯是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于表面活性劑、皮革加脂劑、紡織助劑等領(lǐng)域，隨著石油資源的不斷消耗以及環(huán)保意識的不斷增強，油酸甲酯在生物燃料、農(nóng)藥制劑中的應(yīng)用也被日益增加。生物燃料柴油以及農(nóng)藥制劑中的油酸甲酯助劑是由各種脂肪酸甲酯組成的脂肪酸甲酯混合物，包括飽和、不飽和脂肪酸甲酯。其中飽和脂肪酸甲酯的冷凝點較高，不利于生物柴油、農(nóng)藥制劑在寒冷地區(qū)以及寒冷季節(jié)的使用。市面上的生物柴油及油酸甲酯農(nóng)藥助劑冷凝點在O?15°C間，為了滿足寒冷地區(qū)和寒冷季節(jié)的使用要求，防止產(chǎn)生低溫結(jié)晶和凝膠化，理想的油酸甲酯冷凝點最好在0°C以下。降低油酸甲酯中飽和脂肪酸甲酯含量，可以達到降低脂肪酸甲酯冷凝點，達到抗凍性的效果。
[0003]為了降低油酸甲酯冷凝點，目前常用方法有:1、改變油酸甲酯酯基結(jié)構(gòu);2、加入精制石化柴油調(diào)和使用；3、將現(xiàn)有的應(yīng)用于石化柴油的降凝劑添加到油酸甲酯中。上述方法均存在一定的缺陷，改變油酸甲酯酯基結(jié)構(gòu)，這種方法加工成本高，難以實現(xiàn)工業(yè)化，且因改變了本身結(jié)構(gòu)進而影響了油酸甲酯在農(nóng)藥制劑中的應(yīng)用效果;加入精制石化柴油調(diào)和使用，還是無法擺脫對石化產(chǎn)品的依賴性;而將現(xiàn)有的應(yīng)用于石化柴油的降凝劑添加到油酸甲酯中，由于石化柴油與植物油基的油酸甲酯是兩種化學(xué)結(jié)構(gòu)完全不同的物質(zhì)，適用于石化柴油的降凝劑并不適用于油酸甲酯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)抗凍性油酸甲酯的方法，原料來源廣泛，甚至可采用價格低廉的廢油脂進行生產(chǎn)，另外，整個工藝步驟簡單，工藝控制利于自動化，生產(chǎn)效率高，合成低凝點油酸甲酯的純度高。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:一種生產(chǎn)低凝點油酸甲酯的方法，包括如下步驟，
1)將動植物油或廢動植物油加入到氫氧化鈉-乙醇溶液中進行皂化反應(yīng)，再將皂化物酸化處理至6-7后，蒸餾獲得混合脂肪酸；
2)將混合脂肪酸進行冷卻結(jié)晶析出固體脂肪酸、經(jīng)過濾去除后，得到低凝固點脂肪酸；
3)將低凝固點脂肪酸與甲醇加入反應(yīng)釜中，同時加入濃硫酸作為催化劑，進行酯化反應(yīng)，反應(yīng)后得到的粗油酸甲酯經(jīng)減壓蒸餾得到最終產(chǎn)品低凝固點油酸甲酯。
[0006]優(yōu)選地，所述的冷卻結(jié)晶具體過程是將混合脂肪酸降溫至0_5°C，冷凍12h?24h。
[0007]進一步優(yōu)選地，將混合脂肪酸降溫至0_5°C分為2個階段，第一階段以2?4°C/h下降到1 °C，第二階段以0.5?1.5 °C /h下降到0-5 °C，冷凍12?24小時。這樣冷凍結(jié)晶的效果更好些更進一步優(yōu)選地，將混合脂肪酸緩慢降溫前，將尿素-乙醇溶液加入至混和脂肪酸中，進行冷卻結(jié)晶析出固體脂肪酸、經(jīng)過濾去除后，將濾液中加入0.4-1倍體積水，用無機酸酸化至pH 2?3，加入0.5-0.8倍體積正己烷，用正己烷多次萃取水相，合并有機相，水洗至中性，減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)出正己烷，獲得低凝固點脂肪酸，其中，所述的尿素-乙醇溶液是由尿素與無水乙醇按體積比1:2-3混合而成，尿素-乙醇溶液的加入量為混合脂肪酸的10-30wt%。采用尿素包合法提取混合飽和酸中不飽和脂肪酸，提高了不飽和脂肪酸的提取率的同時，提高了不飽和脂肪酸純度。
[0008]優(yōu)選地，所述的廢動植物油為白土油、酸化油或餐飲廢油。
[0009]其中，所述的白土油是利用非極性溶劑對廢白土中油脂萃取回收而來，具體過程如下:將廢白土與任意比例混合的正己烷和石油醚混合溶劑，按照重量比1: 2-3混合攪拌30-60分鐘，靜置分層3-6小時，分離固液相，蒸餾液相回收溶劑得到油脂；
所述的強堿-甲醇/乙醇溶液優(yōu)選為氫氧化鈉-甲醇溶液、氫氧化鉀-甲醇溶液、氫氧化鈉-乙醇溶液或氫氧化鉀-乙醇溶液。
[0010]優(yōu)選地，步驟I)中蒸餾的條件為-0.08—0.1MPa，溫度為200-260°C。
[0011]優(yōu)選地，步驟3)中，甲醇的加入量為低凝固點脂肪酸的30_50wt%，酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50-70 °C，反應(yīng)時間l_2h。
[0012]優(yōu)選地，步驟3)中減壓蒸餾的條件為真空度< -0.095MPa，溫度為230-270°C。
[0013]有益效果:
1、本發(fā)明將動植物油或廢動植物油先轉(zhuǎn)化為中間體混合脂肪酸，從混合脂肪酸中通過冷凍結(jié)晶法分離出不飽和脂肪酸，繼而再與甲醇酯化反應(yīng)生成低凝點油酸甲酯，由于混合脂肪酸的不飽和脂肪酸與脂肪酸的凝固點差距大，與相應(yīng)的分離飽和脂肪酸甲酯和不飽和脂肪酸甲酯相比，相對容易，因而得到的低凝點油酸甲酯的純度更高，另外，整個工藝合成低凝點油酸甲酯的步驟簡單，工藝控制利于自動化，生產(chǎn)效率高，是一條可行且可產(chǎn)業(yè)化直接生產(chǎn)低凝點油酸甲酯的方法。
[0014]2、原料來源廣泛，便于控制原料成本。
[0015]3、冷析分離的飽和脂肪酸是肥皂和硬脂酸的優(yōu)良原料，市場效益良好，且可根據(jù)市場情況可靈活在肥皂和硬脂酸之間做產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換。
【具體實施方式】
[0016]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0017]實施例1
1)向200kg白土油中加入90kg30%氫氧化鈉-乙醇溶液進行皂化，將反應(yīng)完成的皂化液加入40%硫酸溶液酸化處理，控制pH值位6-7，在壓力-0.1MPa，溫度200°C，蒸餾得到混合脂肪酸160kg;
2)將混合脂肪酸降溫到0-5°C，冷凍12h?24h，過濾去除冷析出的固體脂肪酸部分，得到低凝固點脂肪酸120kg;
3)將低凝固點脂肪酸加入到反應(yīng)釜中，加入其30-50wt%質(zhì)量的甲醇，同時加入其3-5wt%的濃硫酸作為催化劑，控制反應(yīng)溫度為50-700C，反應(yīng)l_2h，將得到的產(chǎn)物減壓蒸餾，控制反應(yīng)條件:溫度250°C，壓力低于-0.095MPa，得到最終產(chǎn)品低凝固點油酸甲酯，經(jīng)檢測，低凝固點甲酯的質(zhì)量為115kg，低凝固點甲酯的純度為86%。
實施例2
1)向200kg白土油中加入90kg30%氫氧化鈉-甲醇溶液進行皂化，將反應(yīng)完成的皂化液加入40%硫酸溶液酸化處理，控制pH值位6-7，在壓力-0.1MPa，溫度200°C，蒸餾得到混合脂肪酸160kg;
2)將20kg尿素-乙醇溶液(尿素與無水乙醇按體積比