CN102626675A - 一种利用地沟油和工业轻质废醇制取浮选剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用地沟油和工业轻质废醇制取浮选剂的方法，采用地沟油为和工业副产品轻质废醇为主要原料，利用分子间官能基团的加成和酯化反应，合成一种有机化合物浮选剂，可实现合理利用资源，减少污染，成本低，易于生产之目的；经脱臭和脱色处理的地沟油，在催化剂作用下，地沟油中的油酸和亚油酸与顺丁烯二酸酐进行加成反应，引入两个羧基官能团，生成有机多元羧酸；含有有机多元羧酸的混合物，在酸性催化剂作用下，与工业副产品轻质废醇进行酯化反应，主要生成有机多元羧酸酯和有机羧酸单酯的混合物，从而合成一种有机羧酸酯类混合物浮选剂。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学中间体合成技术领域，尤指一种利用地沟油和工业轻质废醇制取浮选剂的方法。 主要用于非金属矿，尤其磷矿可用。
背景技术
地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。地沟油最大来源为城市大型饭店下水道的隔油池。长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大。如今地沟油回流餐桌是一件令人伤透脑筋的事情，最好的解决办法就是进行循环利用，变废为宝。地沟油主要含有不饱和的油酸、亚油酸和饱和的硬脂酸等脂肪酸，所用的工业轻质废醇，是在环己烷氧化制备环己酮的过程中，从塔顶蒸出的低沸物，称为轻质废醇，其产量约为环己酮产量的2%～4%。轻质废醇中，C4～C5醇质量分数为86.50%，其中，正戊醇约41.20%，异戊醇约15.79%，叔戊醇约17.62%，环戊醇约4.71%，异丁醇约7.18%等等，目前，国内处理地沟油（废食用油）的方法是采用固定化酶法生产生物柴油和制备选矿药剂，有关专家认为，这几项针对地沟油工业综合利用技术的进一步研究和推广应用，对于避免环境污染、降低选矿成本、减少食品安全威胁等方面都将具有重要意义。
发明内容
本发明一种利用地沟油和工业轻质废醇制取浮选剂的方法，其特征是：采用地沟油为和工业副产品轻质废醇为主要原料，利用分子间官能基团的加成和酯化反应，合成一种有机化合物浮选剂，可实现合理利用资源，减少污染，成本低，易于生产之目的。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：经脱臭和脱色处理的地沟油，在催化剂作用下，地沟油中的油酸和亚油酸与顺丁烯二酸酐进行加成反应，引入两个羧基官能团，生成有机多元羧酸；含有有机多元羧酸的混合物，在酸性催化剂作用下，与工业副产品轻质废醇进行酯化反应，主要生成有机多元羧酸酯和有机羧酸单酯的混合物，从而合成一种有机羧酸酯类混合物浮选剂，具体包含以下步骤：
1)．在搅拌下缓慢地向地沟油中加入硫酸进行脱臭，加完酸后，继续搅拌半小时，然后静置8～12小时，排尽酸渣，碱性食盐水洗涤至中性，过滤；将油升温到120℃～140℃，在恒温和搅拌下加入活性白土进行脱色，继续搅拌半小时，在110℃～120℃下恒温静置8～12小时，过滤，得精制地沟油，备用；
进一步的是，所述的硫酸浓度为92～98％，硫酸用量为地沟油用量的5～7％；
所述的活性白土其用量为地沟油用量的3.0%～5.0％。
2)．氮气保护下，精制的地沟油加热至110℃～130℃，进一步蒸出水分后，缓慢加入顺丁烯二酸酐(Ⅱ)，在催化剂的作用下，升温至170℃～190℃反应3～5小时后，地沟油中的不饱和的脂肪酸(Ⅰ)，经反应生成混合有机多元羧酸(Ⅲ)，其主要化学反应为：
进一步的是，所述的催化剂为锌、磷或钒、磷的碱性混合氧化物，其用量为精制地沟油用量的0.2%～0.5%；
所述的精制地沟油中不饱和的脂肪酸与顺丁烯二酸酐的摩尔比为1﹕1～1.5。
3)．含有有机多元羧酸的混合物，降温至90℃以下，氮气保护下，分批加入工业副产品轻质废醇，在催化剂作用下，于110℃～160℃的温度下，进行酯化反应4～6小时，排尽反应生成的水分，直至反应无水生成，停止反应，主要生成有机多元羧酸酯和有机单羧酸酯的混合物(Ⅳ)，从而合成一种有机羧酸酯类混合物浮选剂，其主要化学反应为：
进一步的是，所述的有机多元羧酸和轻质废醇的摩尔比为1﹕3.3～4.0；
所述的催化剂为酸或固体酸催化剂，其用量为有机羧酸用量的1%～3%；
所述的 R0COOH中的R0是碳原子数为6～30的烷基，优选月桂基、棕榈基、硬脂酸基；
所述的混合物(Ⅳ)化学结构式中的R1、R2、R3、 R4、R5、R6和R7是彼此独立的正戊基、异戊基、叔戊基、环戊基、异丁基或H中的一种。
具体实施方式
实施例1
在烧杯中加入400mL地沟油，在搅拌下缓慢地向地沟油中加入浓度为92～98％的硫酸10mL进行脱臭，加完酸后，继续搅拌半小时，然后静置8～12小时，排尽酸渣，碱性食盐水洗涤至中性，过滤；将油升温到120℃～140℃，在恒温和搅拌下加入活性白土12克进行脱色，继续搅拌半小时，在110℃～120℃下恒温静置8～12小时，过滤，得精制地沟油，备用；
在装有搅拌装置、温度计、回流冷凝器和分水器的四口瓶中，加入100克精制的地沟油，开动搅拌，氮气保护下，加热至120℃左右，进一步蒸出水分后，缓慢加入30克顺丁烯二酸酐，加入0.3克催化剂，升温至170℃～190℃反应3～5小时后，停止反应；
将四口瓶中的反应混合降温至90℃，氮气保护下，开动搅拌，分批加入工业副产品轻质废醇110克，加入2克固体酸催化剂，加热升温，于110℃～160℃进行酯化反应4～6小时，排尽反应生成的水分，直至反应无水生成，停止反应，从而制得一种有机羧酸酯类混合物浮选剂。
实施例2
在烧杯中加入400mL地沟油，在搅拌下缓慢地向地沟油中加入浓度为92～98％的硫酸10mL进行脱臭，加完酸后，继续搅拌半小时，然后静置8～12小时，排尽酸渣，碱性食盐水洗涤至中性，过滤；将油升温到120℃～140℃，在恒温和搅拌下加入活性白土12克进行脱色，继续搅拌半小时，在110℃～120℃下恒温静置8～12小时，过滤，得精制地沟油，备用；
在装有搅拌装置、温度计、回流冷凝器和分水器的四口瓶中，加入250克精制的地沟油，氮气保护下，加热至110℃～120℃并搅拌，进一步蒸出水分后，缓慢加入80克顺丁烯二酸酐，加入0.9克催化剂，升温至170℃～190℃反应3～5小时后，停止反应；
将四口瓶中的反应混合降温至80℃，氮气保护下，开动搅拌，分批加入工业副产品轻质废醇300克，加入7克固体酸催化剂，缓慢升温至110℃，控温不超过160℃进行酯化反应4～6小时，排尽反应生成的水分，直至反应无水生成，停止反应，从而制得一种有机羧酸酯类混合物浮选剂。
以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (2)
1.一种利用地沟油和工业轻质废醇制取浮选剂的方法，其特征是：经脱臭和脱色处理的地沟油，在催化剂作用下，地沟油中的油酸和亚油酸与顺丁烯二酸酐进行加成反应，引入两个羧基官能团，生成有机多元羧酸；含有有机多元羧酸的混合物，在酸性催化剂作用下，与工业副产品轻质废醇进行酯化反应，合成一种有机羧酸酯类混合物浮选剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用地沟油和工业轻质废醇制取浮选剂的方法，其特征是：具体包含以下步骤：
1)．在搅拌下缓慢向地沟油中加入硫酸，搅拌30min，静置8～12h，排尽酸渣，碱性食盐水洗涤至中性，过滤；将油升温到120℃～140℃，恒温和搅拌下加入活性白土，继续搅拌30min，在110℃～120℃下恒温静置8～12小时，过滤，得精制地沟油，备用；
硫酸浓度为92～98％，硫酸用量为地沟油用量的5～7％；
活性白土其用量为地沟油用量的3.0%～5.0％；
2)．氮气保护下，精制地沟油加热至110℃～130℃，进一步蒸出水分后，缓慢加入顺丁烯二酸酐，在催化剂的作用下，升温至170℃～190℃反应3h～5h后，地沟油中的不饱和的脂肪酸，经反应生成混合有机多元羧酸；
催化剂为锌、磷或钒、磷的碱性混合氧化物，其用量为精制地沟油用量的0.2%～0.5%；
精制地沟油中不饱和的脂肪酸与顺丁烯二酸酐的摩尔比为1﹕1～1.5；
3)．含有有机多元羧酸的混合物，降温至90℃以下，氮气保护下，分批加入工业副产品轻质废醇，在催化剂作用下，110℃～160℃的温度下，进行酯化反应4h～6h，排尽反应生成的水分停止反应，主要生成有机多元羧酸酯和有机单羧酸酯的混合物，从而合成一种有机羧酸酯类混合物浮选剂；
有机多元羧酸和轻质废醇的摩尔比为1﹕3.3～4.0；
催化剂为酸或固体酸催化剂，其用量为有机羧酸用量的1%～3%；
R0COOH中的R0是碳原子数为6～30的烷基，优选月桂基、棕榈基、硬脂酸基；
混合物化学结构式中的R1、R2、R3、 R4、R5、R6和R7是彼此独立的正戊基、异戊基、叔戊基、环戊基、异丁基或H中的一种。
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