基础油脂应用下的化学工程论文

1原料

脂肪酸特别是硬脂酸是一种应用很广泛的有机工原料,是基础油脂化学品中总产量最高的。其应用涉及到橡胶工业、塑料工业、涂料工业、纺织工业、食品工业、表面活性剂工业、日化工业和医药工业等。原料主要是MVO和Tallow，MVO分为MVO（ST），即ST：PKO＝9：1，MVO（BST），即BST：PKO＝9：1，其中BST为70％PO与30％ST的混合。Tallow即为牛羊油（OL），大豆油（SBO），椰子油（CNO），非KOCI的主要原料，但有时客户会有需求。油脂按熔点不同冷冻结晶分离，不同熔点产品分为固体脂、液体油，棕榈油（PO）--从棕榈果肉中制取出49%，棕榈仁油(PKO)—从棕榈仁中制取出50%，棕榈油（PO）的熔点37℃分提后制得固体棕榈油（ST）熔点52℃，液体棕榈油（OL），熔点20℃。

2常见脂肪酸结构及性质

C12-0月桂酸，CH3(CH2)10COOH，IV-0；m.p44℃C16-0软脂酸、棕榈酸，CH3(CH2)14COOH，IV-0；m.p63℃C18-0硬脂酸，碳十八酸，CH3(CH2)16COOH，IV-0；m.p70℃C18-1油酸，c-9十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHIV-90；m.p16℃C18-2亚油酸，c-9,c-12十八碳二烯酸,CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOHIV-181；m.p-5℃C18-3亚麻酸，c-9,c-12,c-15十八碳三烯酸,IV-273；m.p-11℃CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

3主要生产工艺--水解

脂肪与水的混合物在一定条件下（酸或碱或酶的催化下，一定温度）可以生成脂肪酸和甘油，部分水解还可生成单甘酯和二甘酯。脂肪酸生产过程由油预处理，水解，脂肪酸分馏，蒸馏和加氢等部分组成。油压水解过程中常用的是常压催化水解法，催化和非催化中压水解，非催化高压连续逆流水解三种形式。最先进的是酶催化水解，因为有些方面还不完善，例如费时，没有被广泛使用，且没有形成产业化规模。常压水解法具有设备简单，所需的压力，投资少的优点，缺点是生产周期长，占地面积大，蒸汽消耗大面积，水解率低，回收成本高和废物中甘油低。催化压力或催化水解是常用的脂肪酸的生产技术，优点是生产周期短，蒸汽消耗少，工艺用水少，生产成本低，操作简单，可生产浅色脂肪酸等，但设备投资和消费相对较大。连续非催化高压回流酸水解是当代先进的生产工艺生产，其显着优点是实现了连续化工业生产，生产周期短，热效率高，蒸汽消耗，低生产成本较低，但原料水解适应的经营范围，并且困难包括昂贵的设备的投资。在脂肪酸加氢技术，国外已经引起对环管反应器技术的积极实施，增加了气体，固体和液体相反应的质量，缩短反应时间，提高了产品产量的收益。氢化是指在催化剂（如镍）存在下，高压下，氢气和脂肪酸中的不饱和脂肪酸发生反应（加成），氢加到双键上，使饱和度提高。蒸馏是指除去高沸点和低沸点杂质以及有气味的物质。分馏是指一些特殊产品需要99％的纯度特制馏分，得到单离脂肪酸。蒸馏与分馏的方法都是在高真空，较低温度条件下，最短滞留时间内进行。脂肪醇是基础油脂化学的品种的基础上第二大产品，化工行业也推动油脂的主要品种生长。20世纪80年代后期，我国已看到脂肪醇对发展合成洗涤剂的重要性,由于种种原因，我国以石油为主要原料的脂肪醇未充分发挥装置能力。到目前为止，在洗涤产品中使用的仍然主要是天然脂肪醇脂肪醇。天然脂肪醇生产方法有：油脂直接加氢，脂肪醇加氢和脂肪酸甲酯的高压加氢制醇。油脂直接加氢是将经过脱胶，脱酸的油脂，并在310-325℃，24•5兆帕条件下加氢。期间，由于其易于脱水反应，甘油，以及聚集和对困难的缺点过滤现象，使脂肪醇生产企业目前不使用此方法。脂肪酸甲酯高压制天然脂肪醇工艺在德国Henkel公司具有的更先进的技术，它使用26兆帕，260℃-300℃制脂肪醇。宝洁公司在催化剂悬浮床加氢工艺是典型的公司，因为传统工艺仍是脂肪醇生产厂世界的主宰。甲基配合高压（25-30兆帕）和甲醇毒性问题不可避免，所以出现了国外脂肪酸直接高压加氢和低压加氢制备脂肪醇的技术。

4产品用途

4.1硬脂酸

用途：在橡胶行业主要以硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯的形式应用，日化行业以硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸酯的形式应用，塑料工业以硬脂酸盐、酯、酰胺等形式在塑料产品中应用，抛光材料是以硬脂酸酯、硬脂酸盐及多种级别的硬脂酸形式应用，纺织、印染行业通常以钾盐/钠盐、酯类、胺类、形式广泛应用在柔软剂、抗静电剂、消泡剂、印染助剂中，造纸与文教用品以酯类、酰胺、AKD（烷基烯酮二聚体）的形式作为消泡剂、表面施胶剂使用，蜡烛工业起硬化、收缩作用，防止蜡烛在燃烧过程的滴泪及变软，另外一个作用是达到某些国家对蜡烛中可再生资源的使用要求，而在医药及食品工业主要以酯类的形式作为医药工业赋型剂，做膏、乳、栓剂的基质，以酯类的形式作为食品乳化剂使用，对于其他工业，硬脂酸在活性碳酸钙、铸造行业、蜡烛、防水剂、胶粘剂等行业得到广泛应用。

4.2甘油

用途：日化行业如透明皂，化妆品，沐浴露，牙膏，医药行业如复方甘油，硝酸甘油，开赛露，脂肪乳剂，膏剂，栓剂等基质。烟草工业如涂料/油墨工业食品：甜味剂，口香糖，单甘酯，饮料，香料溶剂，润滑剂如仪表润滑等。