PL210452B1 - Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych - Google Patents
Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnychInfo
- Publication number
- PL210452B1 PL210452B1 PL383409A PL38340907A PL210452B1 PL 210452 B1 PL210452 B1 PL 210452B1 PL 383409 A PL383409 A PL 383409A PL 38340907 A PL38340907 A PL 38340907A PL 210452 B1 PL210452 B1 PL 210452B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- oxygen
- oil
- thermal polymerization
- lubricants
- rapeseed oil
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000010773 plant oil Substances 0.000 title 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 claims description 21
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 21
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 13
- -1 aliphatic anhydride Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 17
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 15
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 8
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 8
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 8
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002149 estolides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000021281 monounsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Fats And Perfumes (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych stosowanych do produkcji środków smarowych.
W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania przyjaznymi dla ś rodowiska środkami smarowymi pochodzenia naturalnego ze względu na wzrost wymagań dotyczących ochrony środowiska. Istniejąca w świecie tendencja do maksymalnego ograniczenia emisji szkodliwych substancji do otoczenia wiąże się z koniecznością opracowywania również nowych technologii otrzymywania substancji smarowych, wobec czego istnieje realna potrzeba poszukiwania substytutów ropy naftowej.
W gospodarce ś wiatowej od d ł u ż szego czasu obserwuje się znaczny wzrost wykorzystania surowców odnawialnych w kierunku zastosowania do produkcji paliw silnikowych i środków smarowych.
Zastępowanie naftowych środków smarowych produktami biodegradowalnymi jest jedną z możliwości dróg technologicznego zapobiegania, czy choćby ograniczania negatywnego wpływu gospodarki środkami smarowymi na ekosystem.
O możliwości bezpośredniego zastosowania olejów roślinnych jako środków smarowych decyduje stopień nienasycenia kwasów tłuszczowych wchodzących w ich skład. O przydatności olejów roślinnych jako środków smarowych decyduje jak najmniejsza zawartość w nich kwasów nienasyconych, co wynika ze zwiększonej podatności na utlenienie spowodowanej obecnością wiązań podwójnych. Jako roślinne bazy olejowe mogą być zastosowane olej rzepakowy, sojowy i ewentualnie olej słonecznikowy.
Skład chemiczny triglicerydów olejów roślinnych związany z obecnością kwasów tłuszczowych o różnym stopniu nienasycenia istotnie ogranicza możliwoś ci bezpośredniego ich stosowania jako bazy do środków smarowych.
Przystosowanie olejów roślinnych do wykorzystania jako zamienników surowców pochodzenia naftowego w produkcji paliw silnikowych i środków smarowych wymaga ich modyfikacji. Modyfikacja chemiczna może być realizowana przez przeprowadzenie różnych procesów:
- częściowe uwodornienie triglicerydów lub kwasów tłuszczowych otrzymanych przez ich hydrolizę,
- hydrolizę olejów roślinnych, a następnie estryfikację otrzymanych kwasów tłuszczowych,
- transestryfikację olejów roś linnych,
- wprowadzenie do struktury triglicerydów różnych grup funkcyjnych (na przykład epoksydowych, alkiloaromatycznych).
Estry krótkołańcuchowych alkoholi i kwasów tłuszczowych znajdują zastosowanie jako paliwo proekologiczne do silników wysokoprężnych.
Prowadzone są badania nad zastosowaniem jako komponentów cieczy smarnych takich produktów jak pochodne hydroksylowe kwasów tłuszczowych, oligomerowe pochodne kwasów tłuszczowych (dimery), a ostatnio także estolidy i ich estry oraz produkty powstałe w reakcji bezwodnika maleinowego z nienasyconymi kwasami tłuszczowymi lub ich estrami oraz epoksydowane oleje roślinne. (W .Górski, Wł. Ostaszewski, B. Wiślicki, Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji, 2002, 98, 17., W. Górski, Wł. Ostaszewski, B. Wiślicki, Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji, 2002, 99, 32., B. Wiślicki, B. Zdrodowska, W. Walisiewicz-Niedbalska, B. Chmielarz, Przemysł Chemiczny, 2001, 80, 460).
Następną grupą związków możliwych do stosowania jako komponenty cieczy smarnych są produkty powstałe w wyniku reakcji bezwodnika maleinowego z mononienasyconymi kwasami tłuszczowymi lub ich estrami wobec katalizatorów takich jak związki Pd, Rd i Pt w temperaturze około 190°C. W reakcji olejów roś linnych z bezwodnikiem maleinowym powstają produkty przyłączenia. Bezwodnik reaguje z olejami w różny sposób w zależności od budowy zawartych w nich kwasów tłuszczowych. Może przyłączać się do sprzężonych wiązań podwójnych kwasu; w produkcie pozostaje jedno wiązanie nienasycone lub może następować przyłączenie bezwodnika maleinowego do łańcucha zawierającego izolowane wiązania podwójne; w dalszym ciągu produkt zawiera w łańcuchu oba wiązania nienasycone, lecz w korzystniejszym układzie - jako sprzężone. Opisane reakcje mogą przebiegać także równolegle.
Procesy chemicznej modyfikacji olejów roślinnych są kłopotliwe w realizacji, ponieważ wymagają skomplikowanych i kosztownych procesów technologicznych.
Celem wynalazku było opracowanie nieskomplikowanego sposobu modyfikacji oleju roślinnego umożliwiającej zwiększenie jego lepkości do uzyskania lepkości zgodnej z normami przewidzianymi dla dodatków do środków smarowych.
PL 210 452 B1
Nieoczekiwanie okazało się, że przy wykorzystaniu termicznej polimeryzacji w obecności tlenu możliwa jest modyfikacja oleju roślinnego zapewniająca lepkość oleju roślinnego zgodną z normami dla środków smarowych i paliw silnikowych.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że olej roślinny przy intensywnym mieszaniu poddaje się polimeryzacji termicznej w obecności tlenu lub tlenu z powietrza stosując przepływ tlenu 0,01-20 dm3/kg oleju na godzinę, w temperaturze z zakresu 60-220°C, pod zwiększonym ciśnieniem 0,1-11 MPa, przy czasie prowadzenia procesu 0,5-10 godzin.
Korzystnie jest, jeżeli polimeryzacji termicznej w obecności tlenu lub tlenu z powietrza poddaje się olej roślinny z dodatkiem bezwodnika alifatycznego.
W zależ ności od przeznaczenia, modyfikowany olej roślinny powinien charakteryzować się różną lepkością z zakresu od 40 do 1000 mm2/s. Sposób według wynalazku umożliwia wytwarzanie modyfikowanego oleju roślinnego o lepkości w tym zakresie. Poprzez dobór parametrów z zastrzeganego zakresu możliwe jest uzyskanie produktu o wymaganej lepkości kinematycznej. Zastosowanie dodatku bezwodnika alifatycznego (maleinowego) ma korzystny wpływ na szybkość procesu i może mieć zastosowanie dla niektórych olejów smarowych.
Badania prowadzi się w autoklawie o pojemności 0,9 dm3 oraz 2 dm3, w którym umieszcza się 450 g bądź 1300 g oleju rzepakowego, ewentualnie z bezwodnikiem maleinowym w ilości do 30% wsadu reaktora, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w zakresie temperatur 60-220°C przy przepływie tlenu od 0,01-20 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze od 0,1-11 MPa. W zaplanowanych odstępach czasu (co 0,5-1 godziny) pobiera się próbkę produktu i oznacza się lepkość kinematyczną w temperaturze 40°C mm2/s według normy ISO 3104 PN-79/C-04011.
Otrzymany produkt może być wykorzystywany jako baza dla kompozycji smarowych dla różnego rodzaju zastosowań.
P r z y k ł a d 1
Do autoklawu o pojemności 0,9 dm3 wprowadza się 450 g oleju rzepakowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 150°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,3 MPa. Po 300 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt - olej modyfikowany o lepkości kinematycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 475,8 mm2/s w temperaturze 40°C.
P r z y k ł a d 2
Do autoklawu o pojemności 0,9 dm3 wprowadza się 450 g oleju rzepakowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 180°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,3 MPa. Po 300 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt - olej modyfikowany o lepkości kinematycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 459,1 mm2/s w temperaturze 40°C.
P r z y k ł a d 3
Do autoklawu o pojemności 0,9 dm3 wprowadza się 450 g oleju rzepakowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 120°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,3 MPa. Po 300 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt - olej modyfikowany o lepkości kinematycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 385,1 mm2/s w temperaturze 40°C.
P r z y k ł a d 4
Do autoklawu o pojemności 0,9 dm3 wprowadza się 450 g oleju rzepakowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 150°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,1 MPa. Po 200 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt - olej modyfikowany o lepkości kine4
PL 210 452 B1 matycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 90,1 mm2/s w temperaturze 40°C.
P r z y k ł a d 5
Do autoklawu o pojemności 2 dm3 wprowadza się 1300 g oleju rzepakowego oraz 26 g bezwodnika maleinowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 150°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,3 MPa. Po 120 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt olej modyfikowany o lepkości kinematycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 148,3 mm2/s w temperaturze 40°C.
P r z y k ł a d 6
Do autoklawu o pojemności 2 dm3 wprowadza się 1300 g oleju rzepakowego oraz 26 g bezwodnika maleinowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 150°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,3 MPa. Po 60 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt olej modyfikowany o lepkości kinematycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 78,1 mm2/s w temperaturze 40°C.
P r z y k ł a d 7
Do autoklawu o pojemności 2 dm3 wprowadza się 1300 g oleju rzepakowego oraz 26 g bezwodnika maleinowego, uruchamia się mieszadło i przy około 1000 obrotów na minutę, w sposób ciągły wprowadza się z butli tlen. Proces termicznej polimeryzacji w obecności tlenu oleju rzepakowego prowadzi się w temperaturze 150°C przy przepływie tlenu 5 litrów na godzinę i ciśnieniu w reaktorze około 0,3 MPa. Po 240 minutach prowadzenia procesu polimeryzacji termicznej uzyskuje się produkt olej modyfikowany o lepkości kinematycznej, zmierzonej za pomocą lepkościomierza Ubbelohde'a wynoszącej 453,7 mm2/s w temperaturze 40°C.
Claims (2)
1. Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych na drodze polimeryzacji termicznej w obecności tlenu lub tlenu z powietrza, znamienny tym, że olej roślinny przy intensywnym mieszaniu poddaje się polimeryzacji termicznej w obecności tlenu lub tlenu z powietrza stosując przepływ tlenu 0,01-20 dm3/kg oleju godzinę, w temperaturze z zakresu 60-220°C, pod zwiększonym ciśnieniem 0,1-11 MPa, przy czasie prowadzenia procesu 0,5-10 godzin.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimeryzacji termicznej w obecności tlenu lub tlenu z powietrza poddaje się olej roślinny z dodatkiem bezwodnika alifatycznego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383409A PL210452B1 (pl) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383409A PL210452B1 (pl) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL383409A1 PL383409A1 (pl) | 2009-03-30 |
| PL210452B1 true PL210452B1 (pl) | 2012-01-31 |
Family
ID=42984875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL383409A PL210452B1 (pl) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210452B1 (pl) |
-
2007
- 2007-09-21 PL PL383409A patent/PL210452B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL383409A1 (pl) | 2009-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| do Valle et al. | Chemical modification of Tilapia oil for biolubricant applications | |
| McNutt | Development of biolubricants from vegetable oils via chemical modification | |
| Salih et al. | The physicochemical and tribological properties of oleic acid based triester biolubricants | |
| Yunus et al. | Preparation and characterization of trimethylolpropane esters from palm kernel oil methyl esters | |
| Fei et al. | A review of recent development of sustainable waxes derived from vegetable oils | |
| Pindit et al. | Biolubricant basestocks synthesis using 5-step reaction from jatropha oil, soybean oil, and palm fatty acid distillate | |
| US9676884B2 (en) | High-viscosity alpha-olefin copolymer compositions and methods of making and using the same | |
| Chang et al. | Palm oil derived trimethylolpropane triesters synthetic lubricants and usage in industrial metalworking fluid | |
| CN106350190B (zh) | 一种高强镀黄铜钢丝拉拔润滑剂及其制备方法 | |
| Ju et al. | Preparation of epoxidized fatty acid ethyl ester from tung oil as a bio-lubricant base-stock | |
| EP3740536A1 (en) | Flexible wax and method of making same | |
| Sukirno et al. | Biogrease based on palm oil and lithium soap thickener: Evaluation of antiwear property | |
| Marques et al. | Potential bio-based lubricants synthesized from highly unsaturated soybean fatty acids: physicochemical properties and thermal degradation | |
| Basha et al. | Biolubricants derived from poultry waste oil and its methyl esters by epoxidation and epoxide ring-opening—a comparative study | |
| CA2594090C (fr) | Polyesters de polycarbonate de glycerol et d'autres polymeres et copolymeres polyhydroxyles, procede d'acylation et applications | |
| Rakkan et al. | Synthesis and characterization of biolubricant from POME oil and hepatopancreas lipase from Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) | |
| Borugadda et al. | In-situ epoxidation of castor oil using heterogeneous acidic ion-exchange resin catalyst (IR-120) for bio-lubricant application | |
| PL210452B1 (pl) | Sposób wytwarzania modyfikowanych olejów roślinnych | |
| Papeikin et al. | Synthesis and properties of urea greases based on aminoamides of plant oil phosphatides | |
| Papeikin et al. | Waste Food Oils as Components of Eco-Friendly Grease | |
| Amelia et al. | JURNAL REKAYASA PROSES | |
| Ajithkumar et al. | Analysis, modification and evaluation of the cold flow properties of vegetable oils as base oils for industrial lubricants | |
| Kodali | Development, properties and applications of high-performance biolubricants | |
| Ntsako et al. | Chemical modifications of castor oil: A review | |
| PL214835B1 (pl) | Sposób modyfikacji olejów roślinnych |