CN102876453B

CN102876453B - 一种脱水蓖麻油的制备方法

Info

Publication number: CN102876453B
Application number: CN201210381082.XA
Authority: CN
Inventors: 苗百泉
Original assignee: ZIBO ZICHUAN CHUANGYE GREASE CHEMICAL FACTORY
Current assignee: Zibo Zichuan Chuangye Grease Technology Co., Ltd.
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2032-09-29
Also published as: CN102876453A

Abstract

一种脱水蓖麻油的制备方法，属于蓖麻油技术改性领域。本发明采用占总质量10%的蓖麻油作为溶剂将98%浓硫酸稀释到70~75%作为复合催化剂，复合催化剂加入反应釜中与占总量90%的蓖麻油在抗氧剂和助脱水剂作用下进行脱水反应，反应过程保持温度245~255℃，保温4~6小时。按本发明生产的脱水蓖麻油颜色浅且稳定，羟值低，碘值稳定，颜色铁钴比色4~5#。

Description

一种脱水蓖麻油的制备方法

技术领域

一种脱水蓖麻油的制备方法，属于蓖麻油技术改性领域。

背景技术

脱水蓖麻油是蓖麻油的深加工产品之一，脱水蓖麻油具有很好的干燥性能，用脱水蓖麻油生产的涂料具有不泛黄，不变化，不回粘，耐磨及附着力强等特点。美国生产的蓖麻油50％用于涂料工业。目前日本也有25％的蓖麻油以脱水蓖麻油的形式用于涂料工业，中国是蓖麻油的生产大国，脱水蓖麻油的生产和出口有着良好的市场前景。然而国内现有脱水蓖麻油的质量还无法达到发达国家的质量要求。国内脱水蓖麻油制备方法仍然停留在实验室方法，远远达不到实际大规模生产的要求。现有工艺中加入催化剂浓硫酸时仍然停留在60～90分钟内加入催化剂，致使物料非常容易出现溢料；在使用催化剂浓硫酸时，多采用直接将催化剂浓硫酸加入大量蓖麻油中，致使反应温度急剧升高，反应过程不易控制。反应温度多在230～250℃范围内反应，致使获得的脱水蓖麻油的碘值不稳定，羟值不合格；日本要求脱水蓖麻油颜色铁钴比色为4#，美国要求脱水蓖麻油颜色铁钴比色为6#。国内现有的水蓖麻油制备方法获得的脱水蓖麻油还无法达到国际标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的不足，提供一种脱水蓖麻油的制备方法，按该方法制得的脱水蓖麻油羟值低，碘值稳定，铁钴比色可达到4～5#。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该脱水蓖麻油的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：

a）称量物料罐中蓖麻油总质量；

b）制备催化剂：抽取物料罐中占总质量10%的蓖麻油，投入催化剂罐中，保持催化剂罐真空度-0.099～-0.096MPa，将98%～99%浓硫酸加水稀释至70%，常温常压下缓慢投入催化剂罐中，催化剂罐内98%～99%浓硫酸与蓖麻油的质量比为3～5：1000；

c）制备脱水蓖麻油：抽取物料罐中剩余的占总质量90%的蓖麻油，投入反应釜中，加入抗氧化剂1010和脱水剂亚硫酸氢钠，保持反应釜中真空度-0.099～-0.096MPa，升温至65～70℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到200～220℃时，向反应釜中加入步骤b）中制备的催化剂，流速5～15kg/h，升温至245～255℃，保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃；

d）当蒸汽温度降至100℃时反应为终点，这时打开冷却水阀门进行冷却，当反应釜内物料温度降至115～120℃，进行过滤装桶，即得。

步骤c）中所述的反应釜内抗氧化剂1010与占蓖麻油总质量90%的蓖麻油的质量比为1～2：2000。

步骤c）中所述的反应釜内脱水剂亚硫酸氢钠与占蓖麻油总质量90%的蓖麻油的质量比为1～2：500。

步骤b）中所述保持催化剂罐真空度的方法为将催化剂罐两次抽真空后充入氮气，并再次抽真空，使真空度达到-0.099～-0.096MPa。

步骤c）中所述保持反应釜真空度的方法为将反应釜两次抽真空后充入氮气，并再次抽真空，使真空度达到-0.099～-0.096MPa。

由于浓硫酸直接加入大量蓖麻油中进行脱水反应，温度急剧升高，易造成反应釜内溢料，反应过程温度变化不易控制。在催化剂罐中，由于本发明先选用占总质量10%的蓖麻油作为溶剂稀释70%的浓硫酸，作为催化剂，70%的浓硫酸常温下加入蓖麻油中不与蓖麻油产生反应。反应釜两次抽真空充入氮气可保证反应釜内氮气更纯净。步骤b）中制备的催化剂采用流速5～15kg/h，可保证催化剂在5～7小时内加入反应釜中，进行脱水反应时不易产生水解，且不易发生溢料现象，反应釜内温度更加便于控制。反应釜达到200～220℃时加入复合催化剂，升温至245～255℃,并保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃可保证脱水反应充分进行，蒸汽温度降至100℃时所获得的脱水蓖麻油颜色浅且稳定，羟值更低，碘值更稳定。

与现有技术相比，本发明的脱水蓖麻油的制备方法具有的有益效果是：本发明的脱水蓖麻油的制备方法是以采用以蓖麻油为溶剂，在氮气保护下，在线蒸汽监控下完成脱水蓖麻油，解决了现有技术生产的脱水蓖麻油颜色重、碘值不稳定、羟值过高的难题问题，从而降低了化验时间带来的麻烦。提高了反应效率，改善了工艺条件，使工人容易操作。采用本发明的脱水蓖麻油的制备方法生产的脱水蓖麻油，具有优点是碘值稳定，羟值稳定，颜色浅且稳定。脱水蓖麻油的碘值稳定在130～150mgkoh/mg。羟值稳定在10～18Mgkoh/mg以下，铁钴比色可达到4～5#。已经达到日本同类产品要求，并超过美国同类产品要求，填补了国内空白。

具体实施方式

实施例1

a）检查反应釜真空度、管道无漏气、氮气畅通、导热油畅通，称量物料罐中蓖麻油总质量300kg；

b）制备催化剂：抽取物料罐中30kg的蓖麻油，投入催化剂罐中，将催化剂罐两次抽真空充入氮气后，再次抽真空，保持真空度-0.096MPa，将0.15kg98%～99%浓硫酸加水稀释至70%，常温常压下，缓慢投入催化剂罐中备用；

c）抽取物料罐中占总质量270kg的蓖麻油，投入反应釜中，加入0.135kg抗氧化剂1010和0.81kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜两次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.098MPa，升温至70℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到210℃时,投入步骤b）中的催化剂，流速5～6kg/h，升温至245～255℃，保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃；

实施例2

a）检查反应釜真空度、管道无漏气、氮气畅通、导热油畅通，称量物料罐中蓖麻油总质量400kg；

b）制备催化剂：抽取物料罐中40kg的蓖麻油，投入催化剂罐中，将催化剂罐两次抽真空充入氮气后，再次抽真空，保持真空度-0.098MPa，将0.16kg98%～99%浓硫酸加水稀释至70%，常温常压下缓慢投入催化剂罐中备用；

c）抽取物料罐中占总质量360kg蓖麻油，投入反应釜中，加入0.27kg抗氧化剂1010和0.72kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜两次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.099MPa，升温至65℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到200℃时,投入步骤b）中的催化剂，流速7～8kg/h，升温至245～255℃，保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃；

实施例3

a）检查反应釜真空度、管道无漏气、氮气畅通、导热油畅通，称量物料罐中蓖麻油总质量950kg；

b）制备催化剂：抽取物料罐中95kg的蓖麻油，投入催化剂罐中，将催化剂罐两次抽真空充入氮气后，再次抽真空，保持真空度-0.099MPa，将0.38kg98%～99%浓硫酸加水稀释至70%，常温常压下缓慢投入催化剂罐中备用；

c）抽取物料罐中855kg蓖麻油，投入反应釜中，加入0.855kg抗氧化剂1010和2.565kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜两次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.099～-0.096MPa，升温至70℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到220℃时,投入步骤b）中的催化剂，流速13～15kg/h，升温至245～255℃，保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃；

实施例4

b）制备催化剂：抽取物料罐中30kg的蓖麻油，投入催化剂罐中，将催化剂罐两次抽真空充入氮气后，再次抽真空，保持真空度-0.096MPa，将0.1kg98%～99%浓硫酸加水稀释至70%，常温常压下缓慢投入催化剂罐中备用；

c）抽取物料罐中270kg蓖麻油，投入反应釜中，加入0.27kg抗氧化剂1010和1.08kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜两次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.096MPa，升温至65℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到215℃时,投入步骤b）中的催化剂，流速5～7kg/h，升温至245～255℃，保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃；

实施例5

b）制备催化剂：抽取物料罐中40kg的蓖麻油，投入催化剂罐中，将催化剂罐两次抽真空充入氮气后，再次抽真空，保持真空度-0.098MPa，将0.12kg98%～99%浓硫酸加水稀释至70%，常温常压下缓慢投入催化剂罐中备用；

c）抽取物料罐中360kg蓖麻油，投入反应釜中，加入0.36kg抗氧化剂1010和0.72kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜两次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.098MPa，升温至70℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到210℃时,投入步骤b）中的催化剂，流速5～8kg/h，升温至245～255℃，保持温度4～6小时，蒸汽温度180～210℃；

对比例1

步骤a）和步骤b），与实施例1的操作方法下相同；

c）抽取物料罐中占总质量270kg的蓖麻油，投入反应釜中，加入0.135kg抗氧化剂1010和0.54kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜一次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.098MPa，升温至70℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到210℃时,投入步骤b）中的复合催化剂，保持温度1小时，升温至245℃，蒸汽温度160～210℃；当蒸汽温度50℃反应为终点，反应釜内物料温度达到120℃时打开冷却水骤降至常温，即得。

对比例2

b）抽取物料罐中占总质量400kg蓖麻油，投入反应釜中，加入0.27kg抗氧化剂1010和0.72kg助脱水剂亚硫酸氢钠，将反应釜两次抽真空充入氮气后，再次抽真空并保持真空度-0.099MPa，升温至65℃时开启搅拌器，当反应釜内温度达到180℃时，缓慢加入0.16kg浓度为98%的浓硫酸，升温至250℃,保持温度5小时，蒸汽温度180～210℃；当蒸汽温度50℃反应为终点，反应釜内物料温度达到120℃时打开冷却水骤降至常温，即得。

检测结果

把实施例1～5和对比例1～2所制得的脱水蓖麻油，酸值、皂化值、羟值采用表面活性剂及试验方法HG/T3508-2010检测化验。共轭二烯酸含量采用UV分光计测定。检测结果如表1所示。

表1检测结果

对比例2在制备的过程中，向反应釜内加入浓度为98%的浓硫酸时存在溢料现象。实施例1～5在制备过程中反应釜内不存在溢料现象。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种脱水蓖麻油的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：

a）称量物料罐中蓖麻油总质量；

d）当蒸汽温度降至100℃时反应为终点，这时打开冷却水阀门进行冷却，当反应釜内物料温度降至115～120℃，进行过滤装桶，即得；

步骤b）中所述保持催化剂罐真空度的方法为将催化剂罐两次抽真空后充入氮气，并再次抽真空，使真空度达到-0.099～-0.096MPa；

步骤c）中所述的反应釜内抗氧化剂1010与占蓖麻油总质量90%的蓖麻油的质量比为1～2：2000；所述的反应釜内脱水剂亚硫酸氢钠与占蓖麻油总质量90%的蓖麻油的质量比为1～2：500；所述保持反应釜真空度的方法为将反应釜两次抽真空后充入氮气，并再次抽真空，使真空度达到-0.099～-0.096MPa。