PL224229B1 - Sposób epoksydowania oleju rzepakowego - Google Patents

Sposób epoksydowania oleju rzepakowego

Info

Publication number
PL224229B1
PL224229B1 PL408231A PL40823114A PL224229B1 PL 224229 B1 PL224229 B1 PL 224229B1 PL 408231 A PL408231 A PL 408231A PL 40823114 A PL40823114 A PL 40823114A PL 224229 B1 PL224229 B1 PL 224229B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
epoxidation
rapeseed oil
organic layer
separated
reaction
Prior art date
Application number
PL408231A
Other languages
English (en)
Other versions
PL408231A1 (pl
Inventor
Kornelia Malarczyk
Marlena Kłos
Eugeniusz Milchert
Original Assignee
Zachodniopomorski Univ Tech W Szczecinie
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 Zachodniopomorski Univ Tech W Szczecinie filed Critical Zachodniopomorski Univ Tech W Szczecinie
Priority to PL408231A priority Critical patent/PL224229B1/pl
Publication of PL408231A1 publication Critical patent/PL408231A1/pl
Publication of PL224229B1 publication Critical patent/PL224229B1/pl

Links

Landscapes

  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób epoksydowania oleju rzepakowego.
Znane są sposoby epoksydowania oleju: sojowego, rzepakowego, słonecznikowego za pomocą nadtlenku wodoru w obecności enzymów z grupy lipaz (M. Rϋsch gen. Klaas, S. Warwel, Complete and partial epoxidation of plant oils by lipase-catalysed perhydrolysis, Ind. Crop. Prod. 1999, 9, 125-132). Nadtlenek wodoru wprowadzano porcjami w odstępach co kilka minut do środowiska toluenu. Po kilkugodzinnym mieszaniu odzyskiwano lipazę metodą filtracji i stosowano ponownie do epoksydowania.
Proces epoksydowania oleju sojowego i rzepakowego za pomocą nadkwasów karboksylowych katalizowano ponadto silnie kwaśnymi żywicami jonowymiennymi jak: Amberlite IR-120 (Z. S. Petrović, A. Zlatanić, C. C. Lava, S. Sinadinović-Fiśer, Epoxidation of soybean oil in toluene with peroxoacetic and peroxoformic acids - kinetics and side reactions, Eur J. Lipid Sci. Technol. 2002, 104, 293-299).
Z polskiego opisu patentowego PL 211 627 znany jest sposób wytwarzania epoksydowanego oleju rzepakowego polegający na reakcji oleju rzepakowego, w obecności katalizatora, z kwasem octowym i 30-procentowym nadtlenkiem wodoru, a następnie rozdzieleniu produktu poreakcyjnego, który charakteryzuje się tym, że jako katalizator stosuje się kwas mineralny, a produkt poreakcyjny poddaje się rozdzielaniu na warstwę organiczną i warstwę wodną, po czym warstwę organiczną neutralizuje się wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Następnie oddziela się warstwę organiczną i kilkakrotnie przemywa się wodą, przy czym po każdym przemyciu wodą oddziela się warstwę organiczną od odpadowej, po czym warstwę organiczną osusza się. W opisie patentowym PL 211 628 opisano sposób wytwarzania epoksydowanego oleju rzepakowego polegający na reakcji oleju rzepakowego z kwasem karboksylowym i 30% nadtlenkiem wodoru, w obecności kwasu mineralnego jako katalizatora, a następnie rozdzieleniu produktu poreakcyjnego na warstwę organiczną i warstwę wodną i zneutralizowaniu warstwy organicznej wodnym roztworem wodorotlenku sodu, oraz oddzieleniu warstwy organicznej i kilkakrotnym przemyciu jej wodą, po którym oddziela się warstwę organiczną od wodnej i suszy warstwę organiczną. Proces charakteryzuje się tym, że jako kwas karboksylowy stosuje się kwas mrówkowy, przy czym warstwę wodną z pierwszego rozdzielania faz poddaje się destylacji, a odzyskany kwas mrówkowy recyrkuluje się do reakcji epoksydacji. Osuszanie warstwy organicznej prowadzi się w temperaturze otoczenia lub poprzez ogrzewanie jej od temperatury 30° do 90°C pod obniżonym ciśnieniem lub poprzez kontaktowanie jej z bezwodnym siarczanem sodu lub magnezu, a warstwę organiczną po osuszaniu poddaje się filtracji.
Realizowane w skali przemysłowej procesy epoksydacji olejów roślinnych polegają na wytworzeniu „in situ’’ nadkwasu mrówkowego lub octowego w reakcji jednego z wymienionych kwasów z nadtlenkiem wodoru w obecności kwasu siarkowego jako katalizatora. Procesy te w odniesieniu do różnych olejów zostały przedstawione w opracowaniach: Kirk R. E., Othmer D. F., Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley Interscience Publishers, New York, 1984; Mungroo R., Goud V. V., Pradhant N. C., Dalai A. K., Asia-Pacyfic Journal of Chemical Engineering 2011, 6, 14-22; Kockritz A., Martin A. European Journal of Lipid Science Technology 2008, 110, 812-824. Procesy te wykazują szereg niedogodności. Do najważniejszych należy uwadnianie utworzonego pierścienia epoksydowego z utworzeniem glikolu, co obniża selektywność przemiany do oleju epoksydowanego. Podobne obniżenie ilości pierścieni epoksydowych następuje w wyniku ich reakcji z kwasem karboksylowym. Powoduje to częściowe ich przereagowanie z utworzeniem trudnych do oddzielenia hydroksyoctanów lub hydroksymrówczanów. Podobny problem stwarza usunięcie kwasu mineralnego (H2SO4). Tego typu wady ma również sposób wytwarzania oleju rzepakowego, przedstawiony w patencie PL 211 628 B1.
Niedogodności znanych sposobów epoksydowania można znacząco ograniczyć prowadząc procesy w obecności katalizatora tytanowo-silikatowego Ti-MWW.
Sposób epoksydowania oleju rzepakowego, według wynalazku, nadkwasem octowym lub mrówkowym, otrzymanych „in situ” w reakcji kwasu octowego lub kwasu mrówkowego z nadtlenkiem wodoru, charakteryzuje się tym, że otrzymywanie nadkwasu octowego lub mrówkowego oraz epoksydowanie oleju rzepakowego prowadzi się w obecności katalizatora tytanowo-silikalitowego Ti-MWW w ilości 10 do 20 %wag. w stosunku do ilości oleju rzepakowego oraz w obecności rozpuszczalnika. Następnie roztwór poreakcyjny ochładza się do temperatury otoczenia, metodą filtracji usuwa się kryształy katalizatora, oddziela warstwę wodną od organicznej, neutralizuje warstwę organiczną do pH=7 wodnym roztworem węglanu lub wodorowęglanu sodu, ponownie oddziela ją od warstwy wodnej i suszy bezwodnym siarczanem magnezu lub sodu lub pod ciśnieniem obniżonym do 5-10 kPa, w temperaturze 50-70°C, z ciągłym przepływem azotu i ponownie poddaje filtracji. W procesie stosuje się
PL 224 229 B1 rozpuszczalnik aerotyczny taki jak izooktan, oktan, heksan. Czas epoksydacji wynosi 2 do 6 godzin od momentu zakończenia wprowadzania nadtlenku wodoru. Do neutralizacji warstwy organicznej stosuje się wodny roztwór węglanu lub wodorowęglanu sodu o stężeniu w granicach od 1 do 6%.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania.
Pr zyk ła d 1 3
Do szklanego reaktora o pojemności 50 cm3, wyposażonego w mieszadło mechaniczne, chłodnicę zwrotną chłodzoną wodą, termometr, wkraplacz, jednorazowo wprowadzono 14,4 g oleju rzepa3 kowego, 6,3 cm3 izooktanu (2,2,4-trimetylopentanu), 1,82 g katalizatora tytanowo-silikatowego Ti-MWW oraz 0,82 g lodowatego kwasu octowego. Ilość katalizatora stanowiła 12,7% wag. w stosunku do ilości oleju. Reaktor był umieszczony w termostacie o temperaturze 50°C. Podczas intensywnego mieszania
- 700 rpm z wkraplacza wprowadzono 3,55 g około 30% nadtlenku wodoru z szybkością umożliwiającą utrzymanie zadanej temperatury. Mieszanie kontynuowano 6 godz. w temperaturze 50°C od momentu zakończenia wkraplania nadtlenku wodoru. Mieszaninę poreakcyjną ochładzano do temperatury otoczenia, na filtrze oddzielano katalizator Ti-MWW a w rozdzielaczu oddzielano warstwę organiczną od wodnej. Warstwę organiczną zobojętniano około 5% roztworem wodorowęglanu sodu, podczas intensywnego mieszania mieszadłem magnetycznym, w obecności uniwersalnej elektrody szklano-kalomelowej do uzyskania pH=7. Z zobojętnionej warstwy organicznej ponownie oddzielano warstwę wodną i prowadzono suszenie bezwodnym siarczanem magnezu lub sodu. Całkowite osuszenie za pomocą 5 g bezwodnego siarczanu magnezu uzyskiwano po 6 godz. W przypadku podobnej ilości bezwodnego siarczanu sodu wymagało to 14 godz. W przypadku każdego z wymienionych środków suszących produkt po osuszeniu poddawano filtracji. Liczba epoksydowa tak otrzymanego epoksydowanego oleju rzepakowego wynosiła LE=0,175 mol/100 g a liczba jodowa LI=0,112 mol/100 g. Liczba jodowa oleju poddawanego epoksydacji wynosiła LI=0,311 mol/100 g.
Przykład 2 3
Do reaktora jak w przykładzie 1 wprowadzono 7,12 g oleju rzepakowego, 3,12 cm3 n-oktanu (rozpuszczalnik), 0,87 g katalizatora tytanowo-silikatowego Ti-MWW (12,3% wag. w stosunku do ilości oleju) oraz 0,31 g lodowatego kwasu octowego. Podczas intensywnego mieszania (500 rpm), w temperaturze 60°C wkraplano 1,78 g około 30% nadtlenku wodoru z szybkością umożliwiającą utrzymanie temperatury reakcji. Proces prowadzono 5 godz. w temperaturze 60°C od zakończenia wprowadzania nadtlenku wodoru. Po tym czasie mieszaninę poreakcyjną ochłodzono do temperatury otoczenia. Na lejku z przegrodą porowatą ze szkła spiekanego oddzielono katalizator Ti-MWW a w rozdzielaczu warstwę organiczną od wodnej. Warstwę organiczną zobojętniano 5% roztworem węglanu sodu do pH=7 w obecności uniwersalnej elektrody szklano-kalomelowej, podczas intensywnego mieszania mieszadłem magnetycznym. Zobojętnioną warstwę organiczną ponownie oddzielano od warstwy wodnej i suszono w temperaturze 50-70°C pod ciśnieniem 2-10 kPa, z ciągłym przepływem azotu. Liczba epoksydowa po zakończeniu wymienionych czynności jednostkowych wynosiła LE=0,225 mol/100 g, liczba jodowa - LI=0,122 mol/100 g.
Przykład 3
Do reaktora jak w przykładzie 1 wprowadzono 14,2 u, oleju rzepakowego, 6,3 g n-heksanu, 1,60 g katalizatora tytanowo-silikatowego Ti-MWW oraz 0,47 g kwasu mrówkowego. Podczas intensywnego mieszania - 800 rpm, w temperaturze 50°C wkraplano 3,43 g około 30% nadtlenku wodoru z taką szybkością aby utrzymać ustaloną temperaturę. W tych warunkach reakcję prowadzono 5 godz. od momentu zakończenia wprowadzania nadtlenku wodoru. Roztwór poreakcyjny ochładzano do temperatury otoczenia, na filtrze ze szkła spiekanego oddzielano katalizator Ti-MWW a w rozdzielaczu warstwę organiczną od wodnej. Podczas intensywnego mieszania warstwę organiczną zobojętniano do uzyskania pH=7 przy użyciu około 3% roztworu wodnego węglanu sodu. pH mierzono na pehametrze w obecności uniwersalnej elektrody szklano-kalomelowej. Zobojętnioną warstwę organiczną oddzielano na filtrze od warstwy wodnej i suszono na bezwodnym siarczanie magnezu, podczas okresowego mieszania, w czasie około 2 godz. W wyniku przeprowadzonych operacji jednostkowych uzyskano epoksydowany olej rzepakowy, którego liczba epoksydowa wynosiła LE=0,192 mol/100g, liczba jodowa LI=0,096 mol/100 g.

Claims (4)

1. Sposób epoksydowania oleju rzepakowego nadkwasem octowym lub mrówkowym, otrzymanych „in situ” w reakcji kwasu octowego lub kwasu mrówkowego z nadtlenkiem wodoru, znamienny tym, że otrzymywanie nadkwasu octowego lub mrówkowego oraz epoksydowanie oleju rzepakowego prowadzi się w obecności katalizatora tytanowo-silikatowego Ti-MWW w ilości 10 do 20% wag, w stosunku do ilości oleju rzepakowego oraz w obecności rozpuszczalnika, po czym roztwór poreakcyjny ochładza się do temperatury otoczenia, usuwa się kryształy katalizatora metodą filtracji, oddziela warstwę wodną od organicznej, neutralizuje warstwę organiczną do pH=7 wodnym roztworem węglanu lub wodorowęglanu sodu, ponownie oddziela ją od warstwy wodnej i suszy bezwodnym siarczanem magnezu lub sodu lub pod ciśnieniem obniżonym do 5-10 kPa, w temperaturze 50-70°C, z ciągłym przepływem azotu, i ponownie poddaje filtracji.
2 Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się rozpuszczalnik aprotyczny taki jak izooktan, oktan, heksan.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czas reakcji wynosi 2 do 6 godzin.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do neutralizacji warstwy organicznej stosuje się wodny roztwór węglanu lub wodorowęglanu sodu o stężeniu w granicach od 1 do 6%.
Departament Wydawnictw UPRP
PL408231A 2014-05-19 2014-05-19 Sposób epoksydowania oleju rzepakowego PL224229B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408231A PL224229B1 (pl) 2014-05-19 2014-05-19 Sposób epoksydowania oleju rzepakowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408231A PL224229B1 (pl) 2014-05-19 2014-05-19 Sposób epoksydowania oleju rzepakowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL408231A1 PL408231A1 (pl) 2015-11-23
PL224229B1 true PL224229B1 (pl) 2016-12-30

Family

ID=54543818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL408231A PL224229B1 (pl) 2014-05-19 2014-05-19 Sposób epoksydowania oleju rzepakowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL224229B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL408231A1 (pl) 2015-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5154015B2 (ja) 脂肪酸アルキルエステル及びグリセリンの製造法
CN106536494B (zh) 使用固体酸性和碱性催化剂制备功能化的蓖麻油衍生物
US8022236B2 (en) Fatty acid alkyl ester production from oleaginous seeds
US7932409B2 (en) Process to produce polyols
PL224229B1 (pl) Sposób epoksydowania oleju rzepakowego
Wu et al. Peroxopolyoxotungsten-based Ionic Hybrid as a Highly Efficient Recyclable Catalyst for Epoxidation of Vegetable oil with H 2 O 2
CN117715528A (zh) 用于从原料中去除破乳剂的新方法
EP2665714A1 (en) Process for epoxydation of vegetable oils
JP2017518998A (ja) 低voc結合補助剤を生成するためのプロセス
PL225806B1 (pl) Sposób epoksydowania oleju rzepakowego w reakcji z kwasem nadoctowym in situ
JP4896548B2 (ja) 2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸の製造方法および製造装置
JP5896521B2 (ja) 2,2−ジメチルプロパンチオアミドの製造方法
JP4645032B2 (ja) スピログリコールの製造方法
CA2971311C (en) Lactylate purification process
CN103842351A (zh) 包括液液萃取步骤的用于由粗甘油生产二氧戊环化合物的方法
PL237317B1 (pl) Sposób otrzymywania epoksydowanego oleju lnianego
PL231185B1 (pl) Sposób epoksydowania oleju lnianego
RU2426721C1 (ru) Способ получения 2-этилгексановой кислоты
SU1068432A1 (ru) Способ получени эпокси-пластификаторов
JP2013531635A (ja) 多ヒドロキシル化脂肪族炭化水素の塩化水素化方法
PL211627B1 (pl) Sposób wytwarzania epoksydowanego oleju rzepakowego
EP3169657B1 (en) Process for the production of chlorohydrins from glycerol and acyl chlorides
PL237109B1 (pl) Sposób epoksydowania oleju lnianego za pomocą kwasu nadoctowego
PL211628B1 (pl) Sposób wytwarzania epoksydowanego oleju rzepakowego
PL208599B1 (pl) Sposób otrzymywania glicydolu z monochlorohydryny glicerynowej