PL215933B1 - Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej - Google Patents

Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej

Info

Publication number
PL215933B1
PL215933B1 PL390361A PL39036110A PL215933B1 PL 215933 B1 PL215933 B1 PL 215933B1 PL 390361 A PL390361 A PL 390361A PL 39036110 A PL39036110 A PL 39036110A PL 215933 B1 PL215933 B1 PL 215933B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oil
ester
bubbling
esters
oxygen
Prior art date
Application number
PL390361A
Other languages
English (en)
Other versions
PL390361A1 (pl
Inventor
Marian Pawelak
Original Assignee
Chlapek Kornelia Pamar
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chlapek Kornelia Pamar filed Critical Chlapek Kornelia Pamar
Priority to PL390361A priority Critical patent/PL215933B1/pl
Publication of PL390361A1 publication Critical patent/PL390361A1/pl
Publication of PL215933B1 publication Critical patent/PL215933B1/pl

Links

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej, przeznaczonej do wytwarzania środków smarnych stosowanych w węzłach trybologicznych, w których istnieje możliwość interakcji środka smarnego ze środowiskiem naturalnym.
Współcześnie stosowane bazy olejowe oparte są na produktach przerobu ropy naftowej oraz na bazach syntetycznych, wśród których coraz większą rolę odgrywają bazy estrowe, w tym otrzymywane z olejów tłuszczowych. Znane są dobre właściwości smarowe oraz wysoka biodegradowalność olejów tłuszczowych pochodzenia roślinnego oraz zwierzęcego. Oleje roślinne charakteryzują się lepkością 2 na poziomie klasy lepkości ISO VG 32 (28,8-35,2 mm2/s w temperaturze 40°C), która w wielu przypadkach jest niewystarczająca dla spełnienia wymogów pracy węzła tarcia. W warunkach, w których wskazane jest stosowanie oleju smarowego o wyższej lepkości do oleju wprowadzane są polimeryczne wiskozatory, charakteryzujące się jednak ograniczoną biodegradowalnością. Znacznie powszechniej stosowaną metodą jest poddanie oleju tłuszczowego polimeryzacji utleniającej, poprzez kontakt oleju z tlenem w warunkach podwyższonej temperatury. Tak modyfikowane oleje tłuszczowe, nazywane olejami dmuchanymi, wytwarzane są poprzez barbotowanie oleju tłuszczowego powietrzem w wysokiej temperaturze. Typowy proces przedstawiony jest w opisie patentowym US 6.641.927. Dla złagodzenia wymogów temperaturowych procesu, w miejsce powietrza stosowany jest barbotaż tlenem. Tak prowadzony proces, z zastosowaniem tlenu pod zwiększonym ciśnieniem, przedstawiony jest w zgłoszeniowym opisie wynalazku PL 383409. W procesie polimeryzacji utleniającej olejów tłuszczowych często stosowane są katalizatory umożliwiające wydatne obniżenie temperatury oraz skrócenie czasu trwania procesu. Zastosowanie katalizatorów przedstawione jest w opisach patentowych US 2.838.551, RU 2.190.650, RU 2.229.492 i PL 183017.
Podczas prowadzonych badań stwierdzono, że możliwe jest wytworzenie biodegradowalnej estrowej bazy olejowej o pożądanych właściwościach poprzez poddanie barbotażowi tlenem estrów niskocząsteczkowych alkoholi alifatycznych i nienasyconych kwasów tłuszczowych, wytworzonych w toku alkoholizy olejów tłuszczowych.
Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej według wynalazku polega na poddaniu estrów wytworzonych w toku alkoholizy oleju tłuszczowego niskocząsteczkowymi alifatycznymi alkoholami zawierającymi do 3 atomów węgla w cząsteczce, korzystnie metanolem lub etanolem, barbotażowi tlenem lub mieszaniną gazów obojętnych zawierających tlen, korzystnie powietrzem, w temperaturze powyżej 80°C, korzystnie 100-150°C. Stosowane według wynalazku estry charakteryzują się liczbą jodową powyżej 80 g J2/100 g, korzystnie 100-140 g J2/100 g oraz zawierają powyżej 25%, korzystnie 40-70% masowych estrów kwasu oleinowego, poniżej 55%, korzystnie 15-40% masowych estrów kwasu linolowego i poniżej 12%, korzystnie poniżej 8% masowych estrów kwasu linolenowego. Barbotażowi poddawane są estry metylowe lub etylowe lub ich mieszanina. Proces barbotażu prowadzony jest w warunkach ciśnienia atmosferycznego, przy niewielkim nadciśnieniu umożliwiającym pokonanie ciśnienia hydrostatycznego słupa estrów oraz efektywny przepływ pęcherzyków powietrza, lub w warunkach ciśnienia podwyższonego, nie przekraczającego 1 MPa. Korzystne jest prowadzenie procesu w aparaturze kolumnowej, wyposażonej w dyfuzor umożliwiający przepływ maksymalnie rozdrobnionych pęcherzyków powietrza, w pełnym przekroju słupa estrów. Dla złagodzenia wymogów temperaturowych procesu oraz prowadzenia barbotażu w możliwie niskiej temperaturze, korzystne jest stosowanie katalizatorów utlenienia. Efektywnymi katalizatorami są olejorozpuszczalne sole alifatycznych kwasów karboksylowych metali o zmiennej wartościowości takich jak: Mn, Co, Fe, Cu. W toku procesu następuje wysycenie reaktywnych wiązań nienasyconych, szczególnie sprzężonych. Wytwarzane produkty wykazują dobrą stabilność w toku przechowywania oraz w warunkach pracy w węzłach tarcia. Tak wytworzone biodegradowalne estrowe bazy olejowe są przydatne do wytworzenia biodegradowalnych środków smarowych w szerokim przedziale klas lepkości. Wytworzone biodegradowalne estrowe bazy olejowe można mieszać ze znanymi komponentami baz estrowych, zarówno po chodzenia naturalnego jak i syntetycznego. Do takich składników można zaliczyć oleje roślinne, np. olej rzepakowy, produkty modyfikacji takich olejów np. olej sojowy dmuchany, produkty transestryfikacji olejów roślinnych np. estry metylowe kwasów oleju słonecznikowego, produkty estryfikacji kwasów tłuszczowych alkoholami wielowodorotlenowymi, np. trioleinianu trimetylolopropanu oraz estrów kwasów polikarboksylowych i alkoholi długołańcuchowych, np. adypinian di-2-etyloheksylowy.
PL 215 933 B1
Przedmiot wynalazku został szczegółowo przedstawiony w przytoczonych przykładach.
P r z y k ł a d 1.
Olej rzepakowy poddano alkoholizie metanolem stosując jako katalizator NaOH. Po wydzieleniu estrów i ich oczyszczeniu otrzymano estry metylowe kwasów oleju rzepakowego o lepkości kinematycz2 nej 4,3 mm2/s w temperaturze 40°C i temperaturze zapłonu 193°C, liczbie jodowej 113 g J2/100 g, zawierające 62% masowych oleinianu metylu, 23% masowych linolanu metylu i 6% masowych linoleami metylu. Do estrów wprowadzono 2-etyloheksanolan manganu w ilości odpowiadającej 0,02% masowych w przeliczeniu na Mn. W aparacie kolumnowym wyposażonym w dyfuzor poddano estry barbo2 towaniu powietrzem utrzymując temperaturę 100°C. Po uzyskaniu lepkości 47,3 mm2/sek. proces zakończono, uzyskując biodegradowalną estrową bazę olejową.
P r z y k ł a d 2.
Olej sojowy poddano alkoholizie etanolem bezwodnym stosując jako katalizator KOH. Po wydzieleniu estrów i ich oczyszczeniu otrzymano estry etylowe kwasów oleju sojowego o lepkości kinema2 tycznej 5,1 mm2/s w temperaturze 40°C, temperaturze zapłonu 201°C i liczbie jodowej 137 g J2/100 g, zawierające 46% masowych oleinianu etylu, 38% masowych linolanu etylu i 8% masowych linoleanu etylu. W aparacie kolumnowym wyposażonym w dyfuzor poddano estry barbotowaniu tlenem utrzymu2 jąc temperaturę 120°C. Po uzyskaniu lepkości 67,3 mm2/s proces zakończono uzyskując biodegradowalną estrową bazę olejową.
P r z y k ł a d 3.
Olej sojowy poddano alkoholizie metanolem stosując jako katalizator KOH. Po wydzieleniu estrów i ich oczyszczeniu otrzymano estry metylowe kwasów oleju sojowego o lepkości kinematycznej 2
4,8 mm2/s w temperaturze 40°C, temperaturze zapłonu 195°C i liczbie jodowej 131 g J2/100 g, zawierające 44% masowych oleinianu etylu, 37% masowych linolanu etylu i 7% masowych linoleanu etylu. W aparacie kolumnowym wyposażonym w dyfuzor poddano estry barbotowaniu tlenem utrzymując tempera2 turę 120°C. Po uzyskaniu lepkości 15,2 mm2/s proces zakończono uzyskując biodegradowalną estrową bazę olejową.
Chociaż niniejszy sposób według wynalazku został powyżej wyjaśniony za pomocą jego preferowanych realizacji, należy zwrócić uwagę, że wszelkie modyfikacje tych preferowanych realizacji w zakresie dołączonych zastrzeżeń nie są uważane za zmieniające lub modyfikujące naturę i zakres niniejszego wynalazku.

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej, w wyniku kontaktu oleju tłuszczowego z tlenem w warunkach podwyższonej temperatury, znamienny tym, że estry niskocząsteczkowych alkoholi alifatycznych zawierających do 3 atomów węgla w cząsteczce, korzystnie metanolu lub etanolu i nienasyconych kwasów tłuszczowych, wytworzone w wyniku procesu alkoholizy olejów tłuszczowych, charakteryzujących się liczbą jodową powyżej 80 g J2/100 g, korzystnie 100-140 g J2/100 g, zawierających powyżej 25%, korzystnie 40-70% masowych estrów kwasu oleinowego, poniżej 55%, korzystnie 15-40% masowych estrów kwasu linolowego i poniżej 12%, korzystnie poniżej 8% masowych estrów kwasu linolenowego, poddaje się barbotażowi z tlenem lub mieszaniną gazów obojętnych zawierających tlen, korzystnie powietrzem.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że barbotaż estrów prowadzi się w temperaturze powyżej 80°C, korzystnie 100-150°C.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że barbotaż estrów prowadzi się w warunkach ciśnienia atmosferycznego lub podwyższonego.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że barbotaż estrów prowadzi się korzystnie w obecności katalizatora.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w charakterze katalizatora stosuje się olejorozpuszczalne sole alifatycznych kwasów karboksylowych metali o zmiennej wartościowości.
PL390361A 2010-02-05 2010-02-05 Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej PL215933B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL390361A PL215933B1 (pl) 2010-02-05 2010-02-05 Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL390361A PL215933B1 (pl) 2010-02-05 2010-02-05 Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL390361A1 PL390361A1 (pl) 2011-08-16
PL215933B1 true PL215933B1 (pl) 2014-02-28

Family

ID=44510296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL390361A PL215933B1 (pl) 2010-02-05 2010-02-05 Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL215933B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL390361A1 (pl) 2011-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salih et al. The physicochemical and tribological properties of oleic acid based triester biolubricants
Kamalakar et al. Rubber seed oil-based biolubricant base stocks: A potential source for hydraulic oils
Madankar et al. Green synthesis of biolubricant base stock from canola oil
Soni et al. Lubricants from renewable energy sources–a review
Kulkarni et al. Epoxidation of mustard oil and ring opening with 2-ethylhexanol for biolubricants with enhanced thermo-oxidative and cold flow characteristics
do Valle et al. Chemical modification of Tilapia oil for biolubricant applications
Sripada et al. Comparative study of tribological properties of trimethylolpropane-based biolubricants derived from methyl oleate and canola biodiesel
Fernandes et al. Enzymatic esterification of palm fatty-acid distillate for the production of polyol esters with biolubricant properties
McNutt Development of biolubricants from vegetable oils via chemical modification
Gul et al. A review: role of fatty acids composition in characterizing potential feedstock for sustainable green lubricants by advance transesterification process and its global as well as Pakistani prospective
Panchal et al. A methodological review on bio-lubricants from vegetable oil based resources
Padmaja et al. 10-Undecenoic acid-based polyol esters as potential lubricant base stocks
Nair et al. Evaluation of physicochemical, thermal and tribological properties of sesame oil (Sesamum indicum L.): a potential agricultural crop base stock for eco-friendly industrial lubricants
WO2000041515A9 (en) Oils with heterogenous chain lengths
Cavalcante et al. Synthesis and characterization of new esters of oleic acid and glycerol analogues as potential lubricants
Kamalakar et al. Thumba (Citrullus colocynthis L.) seed oil: a potential bio-lubricant base-stock
Chang et al. Palm oil derived trimethylolpropane triesters synthetic lubricants and usage in industrial metalworking fluid
Bellini et al. Vegetable oils as Triple Bottom Line compliant lubricants
Yahaya et al. A comprehensive review on palm oil and the challenges using vegetable oil as lubricant base-stock
Amelia et al. JURNAL REKAYASA PROSES
Li et al. RETRACTED: Green waxes, adhesives and lubricants
PL215933B1 (pl) Sposób wytwarzania biodegradowalnej estrowej bazy olejowej
Asmaa’Ishak et al. Synthesis of rubber seed oil and trimethylolpropane based biolubricant base stocks
CA2594090C (fr) Polyesters de polycarbonate de glycerol et d'autres polymeres et copolymeres polyhydroxyles, procede d'acylation et applications
dan Reologi Palm olein based biolubricant basestocks: synthesis, characterisation, tribological and rheological analysis