RU2531283C1 - Способ окисления растительных масел - Google Patents
Способ окисления растительных масел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531283C1 RU2531283C1 RU2013116019/05A RU2013116019A RU2531283C1 RU 2531283 C1 RU2531283 C1 RU 2531283C1 RU 2013116019/05 A RU2013116019/05 A RU 2013116019/05A RU 2013116019 A RU2013116019 A RU 2013116019A RU 2531283 C1 RU2531283 C1 RU 2531283C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- temperature
- air
- oxidation
- heating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения предназначенных для воздушной сушки масляных пленкообразующих из низкосортных, сильно обводненных, некондиционных кислых растительных масел и может быть использовано в лакокрасочной и других отраслях промышленности, применяющих масляные пленкообразующие, для получения различных лакокрасочных материалов. Способ включает предварительное нагревание масел при 40-90°С с одновременной продувкой воздухом и последующее окисление масел воздухом при нагревании. Окисление проводят до получения оксидата, вязкость раствора в уайт-спирите которого составляет 19-25 с. При этом на этапе предварительного нагревания через масло продувают воздух с содержанием озона 1,5-2,5 мг/л при расходе не более 4 л/мин·кг, а нагрев масла осуществляют нагревателем от температуры 40°С до 90°С со скоростью 2,5 град/мин. При этом в масло добавляют сульфонефтяные кислоты из расчета 0,05-0,15% от массы масла и марганец (II) стеариновокислый из расчета 0,8-1,5% от массы масла, а температурный режим окисления поддерживают путем нагрева масла до температуры 175°С со скоростью 3-5 град/мин с последующим периодическим охлаждением до температуры 100°С. Причем количество циклов нагревания и охлаждения масла составляет не менее двух, а расход воздуха поддерживают на уровне не более 4 л/мин·кг. Результатом является сокращение времени окисления растительного масла, с получением пленкообразующего с требуемыми показателями качества, упрощение технологического процесса. 2 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к технологии получения предназначенных для воздушной сушки масляных пленкообразующих из низкосортных, сильно обводненных, некондиционных кислых растительных масел и может быть использовано в лакокрасочной и других отраслях промышленности, применяющих мясляные пленкообразующие, для получения различных лакокрасочных материалов.
Известен способ получения полимеризованных жирных масел (см. патент США №2838551, 10.06.1958) путем окисления масел кислородом воздуха в присутствии 0,2-0,5% серной кислоты в качестве катализатора при 70-300°F.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относится то, что в известном способе применяют серную кислоту, которая вызывает избыточное образование смолистых продуктов, снижая выход, и способствует увеличению цветового числа целевого продукта по йодометрической шкале.
Известен способ окисления растительного масла (см. SU №1199779 А, МПК C09F 7/02, 1985) воздухом при нагревании с постепенным понижением температуры в ходе процесса, окисление проводят при 100-150°С до достижения конверсии 15-25%, температуру понижают со скоростью 0,5-5 град/мин до 50-70°С при постоянном расходе воздуха в ходе всего процесса 4-10 м3/мин на 1 т масла.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе невозможно применение обводненных растительных масел, поскольку температурный режим не позволяет проводить их обезвоживание в приемлемый период времени.
Известен способ окисления технических растительных масел (см. SU №1278353 А1, МПК C09F 7/02, 1986) путем предварительного нагревания и последующего окисления масла воздухом при нагревании, предварительное нагревание проводят при температуре 50-80°С в присутствии 0,1-1,0 мол.% от массы масла перекисного соединения и пропускании воздуха с расходом 0,2-0,4 м3/мин·т, с последующим повышением температуры до 100-110°С со скоростью 0,3-1,0 град/мин и процесс окисления проводят при постоянном расходе воздуха 2,5-10 м3/мин·т.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе необходимо применение значительных количеств сильных окислителей в концентрированном виде, что снижает уровень безопасности процесса при его реализации в промышленном масштабе и повышает стоимость продукции.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ окисления растительных масел (см. SU №1819282 A3, МПК C09F 7/02, 1993), в котором сырье нагревают при 40-90°С с одновременной продувкой воздухом, а затем при 115-120°С до увеличения вязкости масел на 2-3 с по отношению к исходной вязкости масел, расход воздуха при этом составляет 2,5-10 м3/мин·т, окисление масел в этих условиях осуществляют до получения оксидата с вязкостью 100-150 с, затем снижают расход воздуха до 0,5-1,5 м3/мин·т в течение 2-5 мин, выдерживают оксидат в этих условиях до достижения кислотного числа 10-16 мг КОН/г, затем в течение 2-5 мин повышают расход воздуха до 2,5-10 м3/мин·т и продолжают процесс окисления до получения оксидата, вязкость 50% раствора в уайт-спирите которого составляет 19-25 с, принят за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе осуществляют манипулирование расходом воздуха, что усложняет технологическое оформление и значительно увеличивает время процесса окисления. Кроме того, периодическое изменение расхода воздуха не позволяет создать универсальную схему технологического процесса, существенно осложняет его автоматизацию, что приводит к удорожанию конечной продукции.
Сущность изобретения заключается в следующем. Возникла проблема снижения стоимости и времени получения пленкообразующих материалов (олиф и продуктов на их основе) из технического вторичного растительного масла, получаемого из соапстока - отхода щелочной рафинации пищевого растительного масла, характеризующегося высоким кислотным числом, высоким содержанием воды, высокой цветностью и мутностью, а также наличием азот- и фосфорсодержащих соединений.
Технический результат - сокращение времени окисления растительного масла, с получением пленкообразующего (олифы) с требуемыми показателями качества, упрощение технологического процесса, что приводит к снижению стоимости готового продукта.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе окисления растительных масел путем предварительного нагревания их при 40-90°С с одновременной продувкой воздухом и последующего окисления масел воздухом при нагревании, а окисление масел проводят до получения оксидата, вязкость раствора в уайт-спирите которого составляет 19-25 с, особенность заключается в том, что на этапе предварительного нагревания через масло продувают воздух с содержанием озона 1,5-2,5 мг/л при расходе не более 4 л/мин·кг, а нагрев масла осуществляют управляемым нагревателем от температуры 40°С до температуры 90°С со скоростью 2,5 град/мин, при этом в масло добавляют сульфонефтяные кислоты из расчета 0,05-0,15% от массы масла и марганец (II) стеариновокислый из расчета 0,8-1,5% от массы масла, а температурный режим окисления поддерживают путем нагрева масла до температуры 175°С со скоростью 3-5 град/мин с последующим периодическим охлаждением до температуры 100°С, при этом количество циклов нагревания и охлаждения масла составляет не менее двух, а расход воздуха поддерживают на уровне не более 4 л/мин·кг.
Описание изобретения содержит чертежи фиг.1, фиг.2. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, получены в ходе апробации способа окисления растительных масел, результаты экспериментов приведены в табл.1.
Способ окисления растительных масел осуществляют следующим образом, см. фиг.1. Растительное масло 1 нагревают управляемым нагревателем 2 до 40°С. Затем компрессором 3 подают воздух 4 в генератор озона 5, управляемый источником питания 6. Из генератора озона 5 воздух с содержанием озона 1,5-2,5 мг/л 7 при расходе не более 4 л/мин·кг в течение 20 мин продувают через масло 1. При этом температуру масла 1 повышают управляемым нагревателем 2 от 40°С до 90°С со скоростью 2,5 град/мин. Затем отключают источник питания 6 и прекращают озонирование воздуха 4 в генераторе озона 5. В масло 1 вводят катализатор 8, включающий сульфонефтяные кислоты («контакт Петрова») из расчета 0,05-0,15% от массы масла и сиккатив из расчета 0,8-1,5% от массы масла, причем в качестве сиккатива, предпочтительно, используют марганец (II) стеариновокислый. Пары 9, выделяющиеся из масла 1 при нагревании, улавливают в конденсаторе 10. Затем температуру масла 1 повышают управляемым нагревателем 2 от 90°С до 175°С со скоростью 3-5 град/мин и приводят масло в состояние 11. При этом наблюдают незначительное вспенивание, образование темных хлопьев в массе оксидата и активное выделение паров воды 9. Масло в состоянии 11, доведенное до температуры 175°С, выдерживают при этой температуре 1 час, а затем понижают температуру до 100°С и приводят масло в состояние 12, которое соответствует температуре масла 100°С. Причем температуру понижают за счет продувания воздуха через масло, и по достижении температуры в 100°С, начинают нагрев масла до 175°С. При этом количество циклов (N) нагревания и охлаждения масла составляет не менее двух. После этого отбирают пробу оксидата 13, разбавляют ее уайт-спиритом до 55% концентрации и определяют вязкость по вискозиметру ВЗ-246 (ВЗ-4). По достижении вязкости разбавленной пробы в пределах 19-25 с, отключают нагреватель 2, компрессор 3 и прекращают продувку воздуха через масло 1. Оксидат 13 отстаивают 24 часа при температуре в 20-25°С. После отделения осадка 14, оксидат 13 разбавляют до 55% концентрации по массе растворителем 15 и получают олифу 16. В качестве растворителя применяют уайт-спирит или скипидар, предпочтительно, используют их смесь с содержанием скипидара до 30%.
Пример. Сравнение эффективности предлагаемого и известного способов окисления растительных масел проводили путем воспроизведения условий окисления, указанных в прототипе. Затем сравнивали показатели качества и времени получения конечного продукта известным способом и предлагаемым способом.
График, иллюстрирующий эффективность предлагаемого способа окисления растительных масел, представлен на фиг.2. Приведены зависимости вязкости разбавленного уайт-спиритом до 55% концентрации оксидата, в условиях окисления по предлагаемому способу (кривая 1) и по прототипу (кривая 2).
Таким образом, показано, что предлагаемый способ окисления растительных масел позволяет существенно сократить время окисления масла по сравнению с известным способом.
На этапе предварительного нагрева до 40-90°С вторичное техническое растительное масло с кислотным числом 37,2 мг КОН/г и вязкостью 8 с по вискозиметру ВЗ-246, активируют путем обработки озоно-воздушной смесью. Также известно, что растворимость кислорода в жидкостях сильно зависит от температуры и увеличивается при ее понижении. В случае растительного масла растворению кислорода препятствует также высокая вязкость среды. Поэтому в предлагаемом способе выбран режим окисления, способствующий насыщению окисляемого масла кислородом, за счет чередования режимов нагревания и охлаждения массы.
При нагревании масла до высокой температуры происходит ряд процессов, один из которых - разрушение пероксидов, образующихся при взаимодействии кислорода воздуха с ненасыщенными связями полувысыхающих масел. При этом образуются высокореакционноспособные радикалы, способствующие окислительной конденсации (сшиванию) молекул масла. В качестве катализатора разложения пероксидов применяют сульфонефтяные кислоты («контакт Петрова»), по причине растворимости их в масле.
При охлаждении масла происходит усиленное образование пероксидов за счет повышения концентрации растворенного кислорода. Реализация предлагаемого режима оксидирования вторичного растительного масла, получаемого на основе соапстока щелочной рафинации полувысыхающих растительных масел, позволяет значительно сократить время оксидирования.
Таблица 1 | ||
Зависимость вязкости разбавленного уайт-спиритом до 55% концентрации оксидата, в условиях окисления известным и предлагаемым способами. | ||
Время окисления, ч | Вязкость по ВЗ-246 (ВЗ-4), с | |
Известный способ | Предлагаемый способ | |
0 | 8 | 8 |
0,3 | 10 | 12 |
0,6 | 12 | 16 |
2 | 18 | 21 |
4 | 20 | 22 |
5,5 | 22 | 24 |
7 | 23 | - |
8,5 | 24 | - |
Claims (1)
- Способ окисления растительных масел путем предварительного нагревания их при 40-90°С с одновременной продувкой воздухом и последующего окисления масел воздухом при нагревании, а окисление масел проводят до получения оксидата, вязкость раствора в уайт-спирите которого составляет 19-25 с, отличающийся тем, что на этапе предварительного нагревания через масло продувают воздух с содержанием озона 1,5-2,5 мг/л при расходе не более 4 л/мин·кг, а нагрев масла осуществляют управляемым нагревателем от температуры 40°С до температуры 90°С со скоростью 2,5 град/мин, при этом в масло добавляют сульфонефтяные кислоты из расчета 0,05-0,15% от массы масла и марганец (II) стеариновокислый из расчета 0,8-1,5% от массы масла, а температурный режим окисления поддерживают путем нагрева масла до температуры 175°С со скоростью 3-5 град/мин с последующим периодическим охлаждением до температуры 100°С, при этом количество циклов нагревания и охлаждения масла составляет не менее двух, а расход воздуха поддерживают на уровне не более 4 л/мин·кг.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013116019/05A RU2531283C1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ окисления растительных масел |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013116019/05A RU2531283C1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ окисления растительных масел |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2531283C1 true RU2531283C1 (ru) | 2014-10-20 |
RU2013116019A RU2013116019A (ru) | 2014-10-20 |
Family
ID=53380108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013116019/05A RU2531283C1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ окисления растительных масел |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531283C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632438C1 (ru) * | 2016-11-21 | 2017-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") | Способ окисления растительного масла |
RU175088U1 (ru) * | 2016-11-21 | 2017-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") | Устройство для окисления масел |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU7051A1 (ru) * | 1926-06-11 | 1928-11-30 | И.И. Лисовский | Аппарат дл получени оксидированных масел и олифы |
SU75477A1 (ru) * | 1948-02-19 | 1948-11-30 | Л.Г. Ривлин | Способ получени олифы на оксиполимеризованном льн ном масле |
GB919438A (en) * | 1961-12-15 | 1963-02-27 | Exxon Research Engineering Co | Modified oxidized polymer oils |
SU1054391A1 (ru) * | 1981-07-31 | 1983-11-15 | Проектно-Конструкторское Бюро Управления Местной Промышленности Белгородского Облисполкома | Способ получени модифицированной олифы |
WO2002020681A1 (fr) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Gennady Ivanovich Tsarev | Procede de traitement du tallol |
-
2013
- 2013-04-09 RU RU2013116019/05A patent/RU2531283C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU7051A1 (ru) * | 1926-06-11 | 1928-11-30 | И.И. Лисовский | Аппарат дл получени оксидированных масел и олифы |
SU75477A1 (ru) * | 1948-02-19 | 1948-11-30 | Л.Г. Ривлин | Способ получени олифы на оксиполимеризованном льн ном масле |
GB919438A (en) * | 1961-12-15 | 1963-02-27 | Exxon Research Engineering Co | Modified oxidized polymer oils |
SU1054391A1 (ru) * | 1981-07-31 | 1983-11-15 | Проектно-Конструкторское Бюро Управления Местной Промышленности Белгородского Облисполкома | Способ получени модифицированной олифы |
WO2002020681A1 (fr) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Gennady Ivanovich Tsarev | Procede de traitement du tallol |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632438C1 (ru) * | 2016-11-21 | 2017-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") | Способ окисления растительного масла |
RU175088U1 (ru) * | 2016-11-21 | 2017-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") | Устройство для окисления масел |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013116019A (ru) | 2014-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Alonso-Fagúndez et al. | Poly-(styrene sulphonic acid): An acid catalyst from polystyrene waste for reactions of interest in biomass valorization | |
RU2531283C1 (ru) | Способ окисления растительных масел | |
US20040215036A1 (en) | Method for heating a crude carboxylic acid slurry in a post oxidation zone by the addition of steam | |
CN105218967B (zh) | 一种液体钡/锌热稳定剂、其制备方法及实施该方法的设备 | |
AU2001239848B2 (en) | Process for preparing blown vegetable oil | |
US7262311B2 (en) | Process for preparing blown vegetable oil | |
US2156737A (en) | Process of preparing octadecadiene acid | |
US3109833A (en) | Conserving polyol in fusion cooking of polymeric polyesters | |
CN109970548B (zh) | 一种长链二元酸氧化脱色工艺 | |
JP2005298801A (ja) | ナトリウム含有重質残渣の処理方法及びこうして得られた燃料 | |
US2421842A (en) | Process of producing tall oil drying oils | |
RU2644165C1 (ru) | Способ производства пентафталевых алкидных смол | |
US2479951A (en) | Oil-modified alkyd resin manufacture | |
SU70303A1 (ru) | Способ получени заменител олифы | |
RU2540355C1 (ru) | Пленкообразующее вещество на основе нефтеполимерной смолы | |
SU878783A1 (ru) | Способ получени модифицированного торф ного или буроугольного воска | |
RU2505555C1 (ru) | Способ получения водной эмульсии алкидной смолы | |
RU2181742C2 (ru) | Способ получения сиккатива | |
RU2213758C1 (ru) | Способ окисления растительного масла или его смесей с жирами | |
US1087064A (en) | Process for the manufacture of oil-varnish substitutes from animal-oils. | |
RU2200178C2 (ru) | Способ оксидирования растительных масел | |
US2471577A (en) | Bodying of oil by heat | |
US3396181A (en) | Superbodied oils | |
SU513967A1 (ru) | Способ выделени дикарбоновых кислот из водного сло производства капролактама | |
US3437650A (en) | Method of preparing tall oil fatty acid compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160410 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20171122 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200410 |