用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，包括選料、油脂水解、酯化、回收丁醇與真空分餾過程；具體的說，本發(fā)明是用食用菜油精煉時產(chǎn)生的廢棄油脂，或是其它不能作食用油酯的劣質(zhì)菜油為原料，經(jīng)中壓水解制成粗菜油脂肪酸，再與丁醇酯化，然后采用真空分餾工藝，除去少量飽和十六酸丁酯及雜質(zhì)，得到高純度的油酸丁酯，該油酸丁酯色澤好、雜質(zhì)極少(＜0.1％)，酯含量≥99.5％，而且是廢油綜合利用，生產(chǎn)成本比用油酸生產(chǎn)的丁酯低20-30％。
【專利說明】用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及一種油酸丁酯的制備方法，尤其是涉及一種采用廢棄菜油制備油酸丁 酯的工藝方法。 【背景技術(shù)】
[0002] 油酸丁酯主要用于生產(chǎn)環(huán)氧油酸丁酯，是PVC塑料的優(yōu)良耐塞增塑劑，同時油酸 丁酯也是潤滑油類中重要添加劑，用途很廣泛。
[0003] 油酸丁酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是用油酸和丁醇經(jīng)酯化反應(yīng)生成油酸丁酯，以濃硫酸為 催化劑，酯化反應(yīng)結(jié)束后，用堿中和脫酸，水洗，脫醇，脫色后即為成品，但這種工藝的缺點(diǎn) 是以油酸為原料，產(chǎn)品成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種對廢油綜合利用降低了 生產(chǎn)成本、成品純度高的生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0006] 用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，步驟如下：
[0007] (1)，選料：選用碘值在90-110的廢菜油或菜油精煉時產(chǎn)生的下腳油，以及正丁醇 含量> 98%的丁醇；
[0008] (2)，油脂水解：將80?120重量份油脂和30?60重量份清水泵入反應(yīng)釜，在 2. 0-2. 5Mpa壓力下升溫至190?220°C，在攪拌下水解8?12個小時，油脂水解反應(yīng)生成 脂肪酸與甘油，當(dāng)油脂水解率> 95%時，排放出甘油、水，降至常壓，得粗脂肪酸；
[〇〇〇9] (3)，酯化：
[〇〇1〇] ①配料：粗脂肪酸90?110重量份，丁醇25?35重量份，催化劑鈦酸四異丙酯 0. 2?0. 5重量份；
[0011] ②酯化反應(yīng)工藝條件：將上述配料加入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜液相反應(yīng)溫度從140°C 逐漸升溫至160°C，反應(yīng)釜攪拌速度110?130轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時間5-6小時；酯化反應(yīng)生成 脂肪酸丁酯與水，脂肪酸丁酯的組成為：飽和十六酸丁酯與油酸丁酯；
[0012] (4)，回收丁醇：反應(yīng)結(jié)束后，將酯化液中未反應(yīng)的丁醇回收，反應(yīng)釜溫度控制在 120?150°C，時間1小時；
[0013] (5)，真空分餾，脫醇后粗酯泵入間歇式分餾釜，工藝條件為：真空殘壓< 2毫米泵 柱，分餾釜溫度200-230°C，冷凝后收集得到油酸丁酯。
[0014] 作為優(yōu)選，在步驟（3)中酯化反應(yīng)時，反應(yīng)釜塔頂丁醇汽相溫度92. 7°C，此丁醇汽 相中丁醇體積比含量為57. 5%，水體積比含量為42. 5%，冷凝后丁醇與水分層，丁醇回流 至反應(yīng)釜，反應(yīng)中生成的水移出設(shè)備外。
[0015] 作為優(yōu)選，在步驟（5)分餾過程中，在第一階段，分餾塔塔頂汽相溫度為 170-200°C，控制塔頂回流比為3 :2?3 :1，冷凝收集這部分液體，主要成分為飽和十六 酸丁酯和少量油酸丁酯；第二階段，釜溫控制在200-230°C，分餾塔塔頂汽相溫度為 200°C -2KTC，塔頂回流為5 :2?5 : 1，冷凝后收集這部分液體，主要成分油酸丁酯，當(dāng)塔頂 汽相溫度升到210°C左右，開始降溫，當(dāng)溫度回落至180°C時，停止加熱，排出殘值。
[0016] 采用了上述技術(shù)方案的本發(fā)明的有益效果是：
[0017] 本發(fā)明是用食用菜油精煉時產(chǎn)生的廢棄油脂，或是其它不能作食用油酯的劣質(zhì)菜 油為原料，廢物綜合利用，變廢為寶，經(jīng)中壓水解制成粗菜油脂肪酸和含水甘油（可回收甘 油）；再與丁醇酯化，然后采用真空分餾工藝，除去少量飽和十六酸丁酯及雜質(zhì)，得到高純 度的油酸丁酯，該油酸丁酯色澤好、雜質(zhì)極少（< 0. 1% )，酯含量> 99. 5%，而且是廢油綜 合利用，生產(chǎn)成本比用油酸生產(chǎn)的丁酯低20-30%。
[0018] 酯化反應(yīng)時：
[〇〇19] 1、采用中性催化劑，不需用堿中和，水洗無廢水排放。
[0020] 2、不用硫酸作催化劑，對設(shè)備無腐蝕，設(shè)備制造成本低，投資小。
[0021] 3、從廢油進(jìn)廠到產(chǎn)品，全部在密封管道設(shè)備中運(yùn)行，無廢水、廢汽。
[0022] 4、蒸餾后產(chǎn)生2-3 %殘渣，是植物浙青，也是優(yōu)質(zhì)燃料。 【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明的【具體實施方式】如下：
[〇〇24] 實施例：用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，步驟如下：
[0025] (1)，選料：選用碘值在90-110的廢菜油或菜油精煉時產(chǎn)生的下腳油，以及正丁醇 含量> 98%的丁醇；
[0026] (2)，油脂水解：將100千克油脂和50千克清水泵入反應(yīng)釜，在2. 0-2. 5Mpa壓力 下升溫至200°C，在攪拌下水解10個小時，油脂水解反應(yīng)生成脂肪酸與甘油，當(dāng)油脂水解率 >95%時，排放出甘油、水，降至常壓，得粗脂肪酸90千克；
[〇〇27] 水解反應(yīng)式為：
【權(quán)利要求】
1. 用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，其特征是步驟如下： (1) ，選料：選用碘值在90-110的廢菜油或菜油精煉時產(chǎn)生的下腳油，以及正丁醇含量 彡98 %的丁醇； (2) ，油脂水解：將80?120重量份油脂和30?60重量份清水泵入反應(yīng)釜，在 2. 0-2. 5Mpa壓力下升溫至190?220°C，在攪拌下水解8?12個小時，油脂水解反應(yīng)生成 脂肪酸與甘油，當(dāng)油脂水解率> 95%時，排放出甘油、水，降至常壓，得粗脂肪酸； (3) ，酯化： ① 配料：粗脂肪酸90?110重量份，丁醇25?35重量份，催化劑鈦酸四異丙酯0. 2? 0. 5重量份； ② 酯化反應(yīng)工藝條件：將上述配料加入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜液相反應(yīng)溫度從140°C逐漸 升溫至160°C，反應(yīng)釜攪拌速度110?130轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時間5-6小時；酯化反應(yīng)生成脂肪 酸丁酯與水，脂肪酸丁酯的組成為：飽和十六酸丁酯與油酸丁酯； (4) ，回收丁醇：反應(yīng)結(jié)束后，將酯化液中未反應(yīng)的丁醇回收，反應(yīng)釜溫度控制在120? 150°C，時間1小時； (5) ，真空分餾，脫醇后粗酯泵入間歇式分餾釜，工藝條件為：真空殘壓< 2毫米泵柱， 分餾釜溫度200-230°C，冷凝后收集得到油酸丁酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，其特征是：在步 驟（3)中酯化反應(yīng)時，反應(yīng)釜塔頂丁醇汽相溫度92.7°C，此丁醇汽相中丁醇體積比含量為 57. 5%，水體積比含量為42. 5%，冷凝后丁醇與水分層，丁醇回流至反應(yīng)釜，反應(yīng)中生成的 水移出設(shè)備外。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，其特征是：在步 驟（5)分餾過程中，在第一階段，分餾塔塔頂汽相溫度為170-200°C，控制塔頂回流比為 3 :2?3 :1，冷凝收集這部分液體，主要成分為飽和十六酸丁酯；第二階段，釜溫控制在 200-230°C，分餾塔塔頂汽相溫度為200°C -2KTC，塔頂回流為5 :2?5 :1，冷凝后收集這 部分液體，主要成分油酸丁酯，當(dāng)塔頂汽相溫度升到210°C左右，開始降溫，當(dāng)溫度回落至 180°C時，停止加熱，排出殘值。
【文檔編號】C07C67/08GK104086412SQ201410306796
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】何關(guān)印, 方海明, 衛(wèi)雪地 申請人:海鹽縣精細(xì)化工有限公司