油酸的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用

1、油酸的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用油酸也稱(chēng)順-9-十八（碳）烯酸，是天然油脂中含一個(gè)雙鍵的不 飽和脂肪酸，以甘油酯的形式存在于天然動(dòng)、植物油中。油酸，尤其是高 純度油酸，是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于油漆油墨、涂料、 礦物浮選劑、薄膜抗靜電劑、爽滑劑、紡織助劑、炸藥乳化劑等。油 酸的金屬鹽被廣泛地應(yīng)用于表而活性劑、緩蝕劑等。油酸通過(guò)官能團(tuán) 的修飾，可用于潤(rùn)滑油、化工分析、制藥等行業(yè)。業(yè)內(nèi)俗稱(chēng)的“油酸”產(chǎn)品指的是十八碳的不飽和脂肪酸，是油酸、 亞油酸、亞麻油酸的混合物，市場(chǎng)上，有的產(chǎn)品還是以亞油酸為主的 不飽和脂肪酸，由于歷史和習(xí)慣的問(wèn)題，兩者并未做嚴(yán)格區(qū)分，統(tǒng)稱(chēng) 油酸。工業(yè)油酸按凝固點(diǎn)和用途分為：Y-4

2、型、Y-8型、Y-10型（QB/T 2153-2010市場(chǎng)上有幾種油酸命名方式，比如高純度植物油 酸、棉油/豆油油酸、地溝油酸、動(dòng)物油酸。目前，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量在70- 80萬(wàn)噸，70%以上為高凝固點(diǎn)的豆油、棉籽油酸。市場(chǎng)魚(yú)龍混雜，還 有不少傳統(tǒng)家庭作坊模式企業(yè)。油酸的原料來(lái)源多，應(yīng)用范圍廣泛， 沒(méi)有統(tǒng)一的質(zhì)量指標(biāo)，產(chǎn)品價(jià)格跨度大。本文根據(jù)油酸的來(lái)源不同，對(duì)油酸進(jìn)行了分類(lèi)，研究了油酸的不同生產(chǎn)技術(shù)及其在表而活性劑方而的應(yīng)用。油酸的分類(lèi)我國(guó)工業(yè)油酸 的主要原料有動(dòng)（植）物油脂、酸化油（植物油精煉副產(chǎn)物）、淚 水油、地 溝油（餐飲業(yè)回收油）、妥爾油等。由于來(lái)源以及所采用 工藝的不同，油酸的指標(biāo)會(huì)有很大的出

3、入，產(chǎn)品的應(yīng)用也會(huì)有較大區(qū) 別。1.1動(dòng)物油酸動(dòng)物油酸的主要來(lái)源是豬油、牛油和羊油，與植物油酸相比，動(dòng) 物油酸一般碘價(jià)較低，油酸含量低，整體產(chǎn)量小，市場(chǎng)容量少。主要 應(yīng)用于合成洗滌劑、金屬防銹劑、塑料增塑劑、油墨油漆、復(fù)寫(xiě)紙、 圓珠筆油等的原料，也是生產(chǎn)尼龍的中間體，在紡織助劑、原油回 收、破乳劑方而也有一定的應(yīng)用，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性。1.2酸化油油酸酸化油是植物油在精煉過(guò)程的副產(chǎn)物油、皂腳經(jīng)酸化得到的。酸 化油經(jīng)過(guò)脫色、脫臭、精餾等工藝，得到油酸。常見(jiàn)的有大豆油酸、 棉籽油酸等。這類(lèi)油酸是日前市場(chǎng)產(chǎn)量最大的油酸，一般碘價(jià)人于 125gI/100g，以亞油酸含量為主，凝固點(diǎn)較高，主要用于合成醇酸

4、樹(shù) 脂、聚酸胺樹(shù)脂、二聚酸等。1.3地溝油油酸地溝油的成分由大部分的食用植物油和小部分的動(dòng)物油組成，經(jīng) 水解成脂肪酸后再進(jìn)行分離，為適應(yīng)市場(chǎng)的需求一般都會(huì)制取凝固點(diǎn)小于10r的產(chǎn)品，其碘價(jià)在115gI/100g左右，油酸含量約為50% 主要 用于選礦等行業(yè)。1.4高純植物油酸高純植物油酸原料主要是棕桐仁油。油酸含量大于75%色澤淺、 無(wú)異味、凝固點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性好。主要用于對(duì)油酸品質(zhì)有較高要求的 醫(yī)藥、日化等行業(yè)。這類(lèi)油酸價(jià)格一方面受生產(chǎn)油酸的主要廠家的產(chǎn) 能的影響，開(kāi)工高、產(chǎn)量多，市場(chǎng)貨就多，油酸供應(yīng)充足自然價(jià)格就 低。另一方而受來(lái)自印尼和馬來(lái)這兩個(gè)棕桐仁油出產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)量影響， 產(chǎn)量大、庫(kù)存多、

5、原材料價(jià)格低，對(duì)油酸會(huì)造成一定影響。2油酸的生產(chǎn)技術(shù)油酸的制備方法主要有冷凍壓榨法、結(jié)屏，壓濾法、精餾法、有 機(jī)溶劑法、表而活性劑法、尿素絡(luò)合法等，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈 以及環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，目前主要還用于工業(yè)化生產(chǎn)的有冷凍壓榨 法、結(jié)晶，壓濾法和精餾法2.1冷凍壓榨法冷凍壓榨法首先是將是將熔化的脂肪酸注入一個(gè)方形淺鋁盤(pán)中，放 在冷房中冷卻固化，再?gòu)谋P(pán)中取出生成的餅塊，裝入布袋中，堆放 于立 式壓榨機(jī)上，慢慢加壓使低熔點(diǎn)液體酸流出，從而使飽和脂肪酸和不飽 和脂肪酸分離，純度（通常用凝固點(diǎn)表示）取決于固體所冷卻的溫度。 冷凍壓榨法對(duì)設(shè)備要求低、工藝簡(jiǎn)單，但占地面積大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、效 率低、不

6、能連續(xù)操作，適用于小作坊生產(chǎn)，不適合于企業(yè)規(guī) 模化生產(chǎn)， 且生產(chǎn)企業(yè)往往呈現(xiàn)臟、亂、差的現(xiàn)象，目前僅有一定數(shù) 量的油酸用該 方法生產(chǎn)。2.2結(jié)晶壓濾法結(jié)晶，壓濾法是通過(guò)降溫使其高熔點(diǎn)十六酸、硬脂酸先形成晶體 析出，再通過(guò)隔膜壓濾分離，把飽和酸脂肪酸和低熔點(diǎn)的不飽和脂肪 酸進(jìn)行有效分離的方法，是適用于高品質(zhì)油酸的工業(yè)生產(chǎn)方法。結(jié)晶 壓濾法是先將脂肪酸加熱，確保所有的飽和物全部溶解，然后送入配 有盤(pán)管或者夾套的帶有攪拌的結(jié)屏，罐中，在一定的攪拌速度下，程 序降溫。最后將結(jié)晶，漿料送入隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，得到油酸產(chǎn) 品。用該工藝生產(chǎn)油酸，生產(chǎn)成本低、油酸品質(zhì)高、無(wú)環(huán)境污染，可以實(shí) 現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)

7、。缺點(diǎn)是需要一定的工藝技術(shù)控制，容易在硬餅 中夾帶液體脂肪酸，降低產(chǎn)品得率。目前，該方法是廣泛采用并應(yīng)用 于制備高純植物油酸的方法之一。2.3精餾法精餾法根據(jù)脂肪酸碳鏈長(zhǎng)度不同，沸點(diǎn)不同而進(jìn)行分離的。由于 油酸的原料主要是C16和C18的混合物，用精餾的方法可以將C16 比較好的進(jìn)行分離，但是對(duì)于其中C18的同系物的分離，比較困難， 因此精餾法生產(chǎn)的油酸凝固點(diǎn)普遍較高，一般在15。以上，用該方法 比較難獲得更低凝固點(diǎn)的油酸。用該方法得到的油酸主要用于制備醇 酸樹(shù)脂、二聚酸等，該方法也是國(guó)內(nèi)需求量最大的油酸的制備方法。2.4有機(jī)溶劑法該法是利用脂肪酸在有機(jī)溶劑中的溶解度不同和凝固點(diǎn)差異進(jìn)行 分離

8、。根據(jù)所用溶劑的不同主要有甲醇法、丙酮法、丙烷法。通常脂 肪酸在有機(jī)溶劑中的溶解度隨碳鏈長(zhǎng)度的增加而減小，隨雙鍵數(shù)的增 加而增加，這種溶解度的差異隨著溫度降低表現(xiàn)更為顯著。因此通過(guò) 改變脂肪酸溶液的冷卻溫度和溶劑比，可得到不同品質(zhì)的脂肪酸。該 法分離效果好，產(chǎn)率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，但需要使用大量易燃、較貴重的 溶劑，損耗較大，并且要求冷凍低溫，能耗很高，此外還需要考慮溶劑的回收。2.5表面活性劑法表而活性劑法又叫乳化分離法。根據(jù)脂肪酸的熔點(diǎn)不同，在一定時(shí) 期下分別呈固、液兩相，使不同物相的混合脂肪酸分 散于含表而活性劑 和電解質(zhì)的水溶液中，形成多分散體系，根據(jù)體系中各物相密度的不同， 用離心機(jī)分離出

9、重相和輕相，得 粗油酸，用分子蒸餾法制得高純油酸。 該法廢水多、分離純度 低，現(xiàn)已基本淘汰。2.6尿素絡(luò)合法尿素絡(luò)合法的原理是尿素分子在結(jié)合過(guò)程中與飽和脂肪酸或單不 飽和脂肪酸形成較穩(wěn)定的晶體包合物析出，而多價(jià)不飽和脂肪酸由于 雙鍵較多，碳鏈彎曲，具有一定的空間構(gòu)型，不易被尿素包合。用該 法可以制得高純度油酸，但是成本高，得率低。此外，還有超臨界流 體苯取法、衍生物分離法、吸附分離法、分子篩分離法、萃取結(jié)晶， 法等，但日前真正用于工業(yè)化生產(chǎn)的只有冷凍壓榨法、結(jié)晶壓濾法和 精餾法3、油酸基表面活性劑的應(yīng)用油酸的衍生物是用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，在國(guó)民生產(chǎn)中發(fā)揮著 重要的作用。本文重點(diǎn)就油酸基表面活

10、性劑的應(yīng)用做一綜述。3.1表面活性劑土業(yè)油酸與堿金屬的氫氧化物反應(yīng)，可以制備皂類(lèi)，如油酸鉀、油酸 鈉等。它們是很好的清洗劑，可以作為洗滌劑的重要原料，用于人 體、織物及工業(yè)洗滌劑。油酸與失水山梨醇反應(yīng)可制得Span-80, Span-85，進(jìn)而與環(huán)氧乙烷縮合制得Tween系列產(chǎn)品。油酸還可以 與甘油反應(yīng)制得油酸三甘酯。這些油酸多元醇酷的HLB值很低，屬 親油性表而活性 劑，廣泛用于化妝品工業(yè)和皮革工業(yè)。3.2醫(yī)藥專(zhuān)利CN100566807C以油酸與羥基乙基胺為原料，合成油酸酸胺 中間體，然后以氯乙酸法進(jìn)行兩性化得到油酸酸胺表而活性劑。油酸 酸胺是重要生理功能的內(nèi)源性睡眠誘導(dǎo)物質(zhì)，具有鎮(zhèn)靜、催眠

11、作用， 且在刺激新血管的生成，對(duì)原癌基因的生民具有顯著的抑制作用。利 用油酸和乙醇胺生成的油酸乙醇胺已經(jīng)應(yīng)用于臨床來(lái)治療食道靜脈曲張出血。以木糖醇和油酸在酸或堿催化下酷化可生成失水木糖單油酸 酷，可以用作乳化劑，在醫(yī)藥食品和輕工衛(wèi)生領(lǐng)域也有開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景3.3塑料土業(yè)油酸丁酯是一種具有耐寒和耐水性等優(yōu)點(diǎn)的增塑劑，可用作機(jī)械油 的油性添加劑、染料的表而濕潤(rùn)劑，還可作氯丁橡膠、乙基纖維素的增 塑劑和濕潤(rùn)劑。油酸的環(huán)氧化合物在塑料、油漆行業(yè)有著廣泛的 用途， 主要用于制取塑料的增塑劑和熱穩(wěn)定劑。油酸和氨反應(yīng)可以制成油酸胺。 產(chǎn)品為白色粉末狀、碎片狀或珠粒狀物，不溶于水，溶于 乙醇、乙醚等 許多有機(jī)溶劑

12、。油酸胺可作為聚乙烯、聚丙烯、聚酸胺 等塑料爽滑劑、 防粘連劑，用于改善注塑成型和擠塑成型中的加工操作性使管式薄膜的 開(kāi)口變得更加容易。該產(chǎn)品還有抗靜電效果，可減少灰塵在塑料制品表 而的附積。在聚氯乙烯中，該產(chǎn)品可起內(nèi)部潤(rùn)滑作用。3.4機(jī)械土業(yè)油酸在金屬加工作業(yè)方而主要用于制造乳化切削油，金屬表而清洗， 防銹和潤(rùn)滑等。油酸與油酸鈉在乳化液潤(rùn)滑應(yīng)用方而具有良好的潤(rùn)滑效 果。油酸也常與三乙醇胺反應(yīng)制取油酸胺 皂。油酸三乙醇胺是水溶性乳 化劑，去油污力強(qiáng)，常用作金屬 清洗劑和切削液，對(duì)黑色金屬、鋁合金洗后兼有一定防銹性能。油酸與環(huán)氧氯丙烷，在有催化劑作用下合成酷 類(lèi)，可應(yīng)用于高抗磨油溶性添加劑。油酸

13、可制成金屬研磨膏，在研磨時(shí) 可人人提高金屬表而光潔度和研磨效率。油酸與亞油酸聚合物可 用作 金屬的冷軋潤(rùn)滑油。3.5紡織工業(yè)油酸十八烯酯是用于聚酯纖維油劑的成分，油酸三乙醇胺是玻璃 纖維的紡織油劑的重要組分。另外，油酸還可制成織物柔軟劑，用于 棉織物的柔軟。在一定溫度下，油酸和各種聚乙二醇在對(duì)甲苯磺酸或 生物酶作為催化劑下，生成聚乙二醇酯聚乙二醇脂肪酸酯是一種無(wú) 毒、無(wú)味、對(duì)皮膚無(wú)刺激作用的綠色非離子表而活性劑。3.6其他應(yīng)用油酸制品用于充油電容器中，可提高電容器的絕緣性能。在油墨 中加入適量油酸鋁可提高印刷效果，得到更清晰的畫(huà)而。油酸鉀在啤 酒中可以作為去泡劑。油酸聚氧乙烯酯在橡膠行業(yè)可用作

14、分散劑，在 石油工業(yè)和環(huán)境保護(hù)行業(yè)中可用作溢油分散劑的組份。油酸在制藥工 業(yè)中可用于乳劑、乳膏劑、洗滌劑的制造；還可用于制造乳化食品；在 化妝品生產(chǎn)中，用于制造霜?jiǎng)?、香波等。油酸及其制品是很好的礦物浮選添加劑，如用于赤鐵礦、針鐵礦、非硫化礦、重晶石礦、磷灰石 等礦物浮選劑，可人人提高礦石的捕集率。4、油酸在洗滌劑中的應(yīng)用性能目前關(guān)于油酸的報(bào)道很多，已有多篇文獻(xiàn)對(duì)油酸及其衍生物的應(yīng) 用有詳細(xì)的介紹。而對(duì)高純植物油酸與普通工業(yè)油酸的性能特點(diǎn)少有 報(bào)道。4.1油酸鈉與傳統(tǒng)表面活性劑的性能比較應(yīng)用于紡織行 業(yè)等領(lǐng)域。如表1所示，采用高純油酸與傳統(tǒng)表而活性劑進(jìn)行對(duì)比。由于油酸鈉不耐硬水，與傳統(tǒng)的洗滌劑成分AES, LAS, AE09相比，油酸鈉 在硬水中的泡沫較差，適用于低泡洗滌劑。4.2高純植物油酸鈉鹽與普通土業(yè)油酸鈉鹽的性能比較表2為本公司自產(chǎn)的油酸進(jìn)行皂化后得到的兩種油酸鈉的性能比表2為高純植物油酸鈉鹽與普通工業(yè)油酸鈉鹽在清洗劑配方中的穩(wěn)定