專利名稱：一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在烷醇酰胺生產中的油脂精煉工藝，適用于油脂生產烷醇酰胺的工藝技術領域。
背景技術：
烷醇酰胺(S卩脂肪酸烷醇酰胺)具有優(yōu)良的增泡、穩(wěn)泡、增稠、去污及乳化等性能，并有一定的抗靜電能力及防銹性，因此可作為泡沫促進劑、穩(wěn)泡劑、防銹劑、抗靜電劑和分散劑等，尤其是其無毒、無害、生物降解率高的特點，可廣泛應用于洗滌劑、化妝品、塑料、紡織助劑、金屬清洗及加工等工業(yè)領域，是目前國內產量及用量均較大的非離子表面活性劑。根據所采用的原料不同，目前工業(yè)生產脂肪酸烷醇酰胺一般是由椰子油、棕櫚仁 油等油脂(甘油酯法)或其相應脂肪酸(脂肪酸法)或脂肪酸甲酯(甲酯法)與烷醇胺酰胺化反應得到。甲酯法即使用脂肪酸甲酯與烷醇胺直接縮合制取脂肪酸烷醇酰胺；該法副產物涉及甲醇，對勞動保護、防火和防爆條件要求較高，因此目前生產上較少使用。脂肪酸法即使用脂肪酸直接與烷醇胺在高溫下反應；脂肪酸法生產的烷醇酰胺產品不含甘油，但色澤相對較深，適用于有特殊要求的客戶。主要合成工藝參見美國專利3024260 二步法工藝，第一步脂肪酸與二乙醇胺在高溫下先反應，生成氨基酯和酰胺酯，第二步添加堿性催化劑，未反應的二乙醇胺與氨基酯和酰胺酯在較低溫度下進行反應，制取脂肪酸烷醇酰胺。甘油酯法是以油脂為原料加催化劑在較低溫度條件下直接合成；此法油脂來源廣泛，反應過程控制相對較少，生產設備的投資較省，產品成本低。盡管制得的產品中含有甘油，但在洗滌劑和日化產品的配制中不影響產品的性能，因此目前以此法合成的產品占據了絕大多數的市場份額。由于原料油脂(俗稱毛油)中含有部分脂肪酸，目前采用甘油酯法生產烷醇酰胺的合成工藝，需對毛油進行堿煉除酸、靜置分層、水洗油層除去脂肪酸鈉、油層脫水、脫色、壓濾等精煉工序，得到精煉油脂(俗稱精油)；精油在常壓或真空下與乙醇胺在催化劑存在下合成烷醇酰胺。盡管甘油酯法工藝相對簡單，控制容易，但該方法仍存在以下缺點I)堿煉時，油脂會水解、皂化或皂包在其中存在于下層，造成物料的損耗；2)毛油經稀堿中和產生的堿煉廢水呈堿性，一般需加入酸中和后再進入污水處理系統(tǒng)；廢水中含部分有機物質，污水COD在10000mg/L以上；堿煉油層含有脂肪酸鈉、游離堿，一般需通過稀鹽水洗滌，洗滌時還會產生廢水；所以該方法產生廢水的總量較大，處理壓力很大，容易對環(huán)境造成污染。3)毛油堿煉脫酸過程中產生的皂腳水，主要成分為皂基、水分、部分油，其處理起來復雜，同時造成二次污染
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝合理，操作簡單，能有效降低毛油損耗及廢水產生量的烷醇酰胺生產方法。本發(fā)明的目的是通過采用以下技術方案來實現的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，依次按下述步驟進行A :毛油直接進行脫色；B:根據脫色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺進行攪拌并升溫至3(T80°C，攪拌時間l(Tl20min ;烷醇胺的投入重量為毛油中脂肪酸重量的f 10倍；C :將上述胺煉產物進行分離，下層得到胺皂，上層得到酸值較低的精油；D :上層精油根據甘油酯法，與烷醇胺、催化劑在低溫下反應生產烷醇酰胺；E :上層胺皂根據脂肪酸法，高溫反應后，加入催化劑后繼續(xù)低溫下反應即可得到烷醇酰胺。所述步驟A中的毛油可為椰子油、棕櫚仁油、豆油、棕櫚油、蓖麻油、山茶油、米糠油、豬油等動植物油脂的任一種或其一種以上的混合物。所述步驟B、步驟D中的烷醇胺可為單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺及二異丙醇胺中的任意一種。所述步驟B中，烷醇胺的投入重料物質的量為毛油中脂肪酸重量的I.廣2倍?！?br>
所述步驟B中，胺煉攪拌溫度為4(T50°C ;胺煉攪拌時間l(T30min。所述步驟C中，分離過程可為靜置分層分離及通過離心機離心分離。所述步驟C中，靜置分層分離的靜置時間為4 24h。所述步驟D，精油與烷醇胺投料物質的量比為3:1. (Γ2. O,反應溫度6(TlO(TC，反應時間2 24h，催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。所述步驟E，高溫反應溫度12(T16(TC，反應時間f5h ;加入催化劑后反應溫度6(Γ100 ，反應2 24h ;催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。本發(fā)明與現有技術相比，具有以下突出優(yōu)點和積極效果I、采用胺煉工藝代替堿煉脫除毛油中的脂肪酸，避免了毛油堿煉工藝中皂化、皂腳處理帶來的油脂損耗、三廢問題；簡化了生產工藝。2、將油脂中的脂肪酸以胺皂的形式從精油中分離，并且胺皂可進一步反應生產烷醇酰胺。通過控制胺煉工藝條件，降低胺皂中的油脂含量，可以得到基本不含甘油的烷醇酰胺，進一步豐富產品品種，提高油脂的利用率。
具體實施例方式以毛油為原料制備烷醇酰胺，采用的原料為市場可購置的動植物油脂，它含有3^10%的脂肪酸；如直接使用合成，脂肪酸容易降低催化劑的催化活性，轉化率及反應速度達不到要求，常規(guī)工藝一般需要采用堿煉去除其中的脂肪酸。本發(fā)明采用的方式是使用烷醇胺與毛油中的脂肪酸反應生成胺皂[RC00H · NHx (CnH2nOH) y(x=0, I ；y=l, 2 ；n=2^3)]從油脂中分離脫除，獲得的精油及胺皂，分別采用不同工藝(常規(guī)甘油酯法以及脂肪酸法)轉化為烷醇酰胺。
以下結合實施例進一步說明。實施例I :在IOt釜中加入經脫色的 椰子油8t (酸價8. 5mgK0H/g)、二乙醇胺200kg，升溫至50°C攪拌15min，靜置分層8h，得到含游離酸O. 21%的上層精油7. 8t，下層胺皂約400Kg。根據常規(guī)甘油酯法在上層精油中加入二乙醇胺3. 9t、催化劑30Kg，75-70°C下反應6h即可得到合格的椰油酸二乙醇酰胺,胺價25. 6mgK0H/g,色澤196hazen,游離油2. 3%下層得到約400Kg胺皂，主要成分為脂肪酸及二乙醇胺；按照脂肪酸法工藝，140-135°C下反應5h后，補入氫氧化鈉lkg，繼續(xù)在75-72°C下反應3h，得到的椰油酸二乙醇酰胺，胺價81. 3mgK0H/g,色澤436hazen，游離油I. 3%，甘油含量O. 31%。實施例2 在IOt釜中加入經脫色的棕櫚仁油8t (酸價10mgK0H/g)、單乙醇胺130kg，升溫至50°C攪拌15min，離心分離，得到含游離酸O. 19%的上層精油7. 73t，下層胺皂約400Kg。根據常規(guī)甘油酯法在上層精油中加入單乙醇胺2. U、催化劑20Kg，85-80°C下反應6h即可得到合格的椰油酸單乙醇酰胺,胺價9. 6mgK0H/g,色澤21hazen,游離油6. 3%。下層得到約400Kg胺皂，主要成分為脂肪酸及單乙醇胺；按照脂肪酸法工藝，130-125°C下反應4h后，補入氫氧化鉀lkg，繼續(xù)在80-76°C下反應3h，得到的椰油酸單乙醇酰胺，胺價36. 3mgK0H/g，色澤59hazen，游離油5. 3%，甘油含量O. 61%。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，依次按下述步驟進行 A :毛油直接進行脫色； B :根據脫色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺進行攪拌并升溫至3(T80°C，攪拌時間l(Tl20min ;烷醇胺的投入重量為毛油中脂肪酸重量的f 10倍； C :將上述胺煉產物進行分離，下層得到胺皂，上層得到酸值較低的精油； D :上層精油根據甘油酯法，與烷醇胺、催化劑在低溫下反應生產烷醇酰胺； E :上層胺皂根據脂肪酸法，高溫反應后，加入催化劑后繼續(xù)低溫下反應即可得到烷醇酰胺。
2.根據權利要求I所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟A中的毛油可為椰子油、棕櫚仁油、豆油、棕櫚油、蓖麻油、山茶油、米糠油、豬油等動植物油脂的任一種或其一種以上的混合物。
3.根據權利要求2所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟B、步驟D中的烷醇胺可為單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺及二異丙醇胺中的任意一種。
4.根據權利要求3所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟B中，烷醇胺的投入重料物質的量為毛油中脂肪酸重量的I.廣2倍。
5.根據權利要求4所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟B中，胺煉攪拌溫度為4(T50°C ;胺煉攪拌時間l(T30min。
6.根據權利要求5所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟C中，分離過程可為靜置分層分離及通過離心機離心分離。
7.根據權利要求6所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟C中，靜置分層分離的靜置時間為4 24h。
8.根據權利要求7所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟D，精油與烷醇胺投料物質的量比為3:1.(Γ2.0，反應溫度6(Tl00°C，反應時間2 24h，催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。
9.根據權利要求8所述的一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，其特征在于所述步驟E，高溫反應溫度12(Tl60°C，反應時間l 5h ;加入催化劑后反應溫度6(TlO(TC，反應2^24h ;催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、甲酸鈉的一種或其一種以上的混合物，催化劑用量為總投料量的O. Γ0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法。目的是提供的方法應具有操作簡單，能有效降低毛油損耗及廢水產生量的特點。技術方案是一種以毛油為原料生產烷醇酰胺的方法，依次按下述步驟進行A毛油直接進行脫色；B根據脫色毛油中的脂肪酸含量，投入一定量的烷醇胺進行攪拌并升溫至30~80℃，攪拌時間10~120min；烷醇胺的投入重量為毛油中脂肪酸重量的1~10倍；C將上述胺煉產物進行分離，下層得到胺皂，上層得到酸值較低的精油；D上層精油根據甘油酯法，與烷醇胺、催化劑在低溫下反應生產烷醇酰胺。E上層胺皂根據脂肪酸法，高溫反應后，加入催化劑后繼續(xù)低溫下反應即可得到烷醇酰胺。
文檔編號C07C233/18GK102911074SQ201210421988
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權日2012年10月29日
發(fā)明者史立文, 葛贊, 鄒歡金, 華文高 申請人:浙江贊宇科技股份有限公司, 嘉興贊宇科技有限公司