تکنولوژی تولید روغن سویا اپوکسی

با توسعه سریع صنعت پلاستیک، تقاضا برای پلاستیسایزر بیشتر و بیشتر است. در عین حال، در سال های اخیر، با افزایش آگاهی مردم از حفاظت از محیط زیست، مواد افزودنی پلاستیک نیز یک الزام بهداشتی بالاتر را ارائه می دهند. از آنجاییکه استرات های فتالاتی پلاستیسیتاتور معمولا دارای خطر سرطان زایی بالقوه هستند، این یک نقطه داغ برای توسعه پلاستیک جدید غیر سمی است. روغن سویا اپوکسی یک Plasticizer جدید غیر سمی تولید شده است که چشم انداز گسترده ای در پلاستیک دارد، به خصوص در پردازش پی وی سی پلی وینیل کلرید.

خواص و کاربردهای روغن سویا اپوکسی

روغن سویا اپوکسی محصول شیمیایی ساخته شده با استفاده از درمان پراکسید با روغن سویا تصفیه شده است، نام انگلیسی آن اپوکسی دیاسید سوزی بانیل (ESO)، فرمول مولکولی c57h98o12، وزن مولکولی حدود 1000 است. در دمای اتاق برای مایعات روغن مانند ویسکوز سبک، جریان نقطه 1 ℃، نقطه جوش 150 ℃ (0.5kPa)، امتیاز احتراق 310 ℃، ویسکوزیته 325mpa؟ s (25 ℃)، شاخص شکست 1.4713 (25 ℃). حلال در هیدروکربن ها، کتون ها، استرها، الکل های پیشرفته و سایر حلال های آلی. کمی محلول در اتانول، نامحلول در آب است.

روغن سویا اپوکسیک به علت مقاومت خوبی در برابر حرارت، نور، نفوذ پذیری متقابل، نرمی و سختی کم، و نوسان کم، بدون سمیت است، بنابراین کاربرد بسیار گسترده است، مخصوصا برای پلاستیک مصالح پلاستیکی بسته بندی مواد غذایی و دارویی. روغن سویا اپوکسی به طور گسترده ای در پردازش پی وی سی استفاده می شود. گروه اپوکسی می تواند رادیکال های آزاد را از طریق پلاکت های پی وی سی تثبیت کند، واکنش رادیکال آزاد از تخریب پی وی سی را خنثی کند، سرعت تخریب را کاهش می دهد، مقاومت نور، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت روغن در محصولات PVC را بهبود می بخشد و محصولات را با قدرت مکانیکی خوب ، رطوبت و خواص الکتریکی. این اثر نه تنها اثر پلاستیوژن روی پی وی سی را دارد، بلکه می تواند اتم کلر فعال را در زنجیره پی وی سی کلرید پایدار نگه دارد و به سرعت می تواند HCL را جذب کند که از طریق گرما و نور تجزیه می شود و بنابراین انحلال مداوم پی وی سی پلی وینیل کلرید را تضعیف می کند کارکرد. در فیلم های کشاورزی، لوله های PVC و محصولات کابلی هوای آزاد برای اضافه کردن روغن سویا اپوکسی می تواند مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر نور و مقاومت به هوای خوب را ایجاد کند. علاوه بر این، سازگاری روغن سویا اپوکسی با PVC بسیار خوب است، می تواند به سرعت به طور مساوی در سیستم پی وی سی پراکنده شود، در نتیجه تضعیف نیرو بین ماکرومولکول های پی وی سی، افزایش فعالیت بین مولکول ها. در فرایند پردازش پی وی سی، تا زمانی که استفاده از مقدار کمی روغن سویا اپوکسی مصرف انرژی پردازش را کاهش دهد، سرعت پردازش را بهبود می بخشد، شرایط عملیاتی را بهبود می بخشد، کیفیت سطح محصول را بهبود می بخشد، برای کاهش هزینه ها، بهبود کارایی اقتصادی، مثبت نقش. روغن سویا اپوکسی و پلی استرهای پلی استر می توانند مهاجرت پلی استر را کاهش دهند. این اثر اثر سینرژیک خوبی در هنگام استفاده با ثبات کننده نمکهای فلزی مانند کادمیوم و روی دارد. استفاده از این محصول می تواند مناسب برای کاهش مقدار دیگر پلاستیک، تثبیت کننده ها و روان کننده ها باشد. این محصولات قابل استفاده برای انواع محصولات پی وی سی، بطری های شفاف، جعبه های شفاف، انواع مواد بسته بندی مواد غذایی، محصولات پزشکی "کیسه انتقال خون"، انواع فیلم ها، ورق، لوله، مهر و موم یخچال، تجهیزات تبرید و وسایل نقلیه موتوری مورد استفاده در واشر، چرم مصنوعی، چرم کف، تصویر زمینه پلاستیکی، سیم و کابل و دیگر محصولات پلاستیکی روزانه استفاده می شود، بلکه برای جوهر های خاص، تثبیت کننده کامپوزیت مایع. پلاستیک های PVC پلاستیکی، غشای ضد آب، درب های پلاستیکی و پنجره ها، کاغذ دیواری، فیلم های پلاستیکی و غیره باید از روغن سویا اپوکسی استفاده کنند تا اطمینان حاصل شود محصولات غیر سمی، شفاف، گرما، دمای پایین، سخت شدن، ضد پیری و غیره بر. علاوه بر این، به علت روغن سمی اپوکسی غیر سمی، همچنین می تواند به عنوان مواد بسته بندی مواد غذایی، اسباب بازی ها و مواد دکوری خانه مانند مواد افزودنی استفاده شود.

روش تولید 2 روغن اپوکسی سویا

در حال حاضر، روش های اصلی تولید روغن سویا اپوکسی روش حلال و روش حلال است، روش های اصلی تولید اکسیداسیون اسید اوریکتیک، کاتالیزوری رزین تبادل یونی، کاتالیزوری آلومینیوم سولفات، اکسیداسیون پراکساسیون اسید و روش اکسیداسیون کاتالیزوری انتقال فاز است.

2.1 روش اکسیداسیون اسید پراتیک

این فرآیند، بنزن را به عنوان حلال، اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور، اسید فرمیک و پراکسید هیدروژن برای تولید اسید پرایسکتیک در حضور اسید سولفوریک و اپوکسیداسیون روغن سویا برای تولید روغن سویا اپوکسی می گیرد. روغن سویا، اسید فرمیک، اسید سولفوریک و بنزن در یک کتری واکنش با توجه به نسبت دوز خاص قرار داده می شود، هم زدن و مخلوط کردن به طور مساوی. مقدار 40٪ (WT) پراکسید هیدروژن به تدریج به تکان اضافه می شود. در طول فرایند قطره، دمای واکنش توسط آب خنک کننده و شتاب قطره تنظیم می شود. پس از افزودن پراکسید هیدروژن، مدت زمان لازم برای تحریک شدن، و به همین ترتیب دمای مواد در آب خنک نشده افزایش پیدا می کند و یا حتی یک قطره کوچک، شما می توانید متوقف کنید. سپس طبقه بندی استاتیک، لایه بالایی برای لایه نفت، حاوی محصولات و بنزن، لایه پایین تر از آب اسیدی زباله است. پس از جدا شدن اسید آب زدگی، لایه نفت خنثی و شستشو با آب مایع سودا 2٪ -5٪ رقیق شده و سپس خنثی می شود. پس از جداسازی آب، لایه نفت از بین می رود، مخلوطی از بنزن و آب از طریق تراکم جدا می شود و 80 درصد بنزن می تواند بازیافت شود. مایع کتری فشرده شده و سپس محصول نهایی تحت فشار فیلتر می شود. این فرآیند دارای سرعت واکنش سریع و دمای پایین است، اما فرایند طولانی و پیچیده است، کیفیت محصول ناپایدار است، مقدار اپوکسی حدود 5٪ است، هزینه تولید بالا است، تجهیزات زیادی دارد، درمان سه بعدی مقدار بزرگ است، بنزن حلال دارای سمیت خاصی است. به تدریج با روش های بدون حلال جایگزین می شود. 2.2 روش اکسیداسیون اسید پراتیک

اسید فرمیک یا اسید استیک و پراکسید هیدروژن برای تولید اکسیدان حلقه تحت عمل اسید سولفوریک کاتالیست واکنش داده و عامل حلال اکسید کننده را به روغن سویا در محدوده دما مشخص می کند، پس از واکنش به پایان می رسد، محصول توسط شستشوی قلیایی به دست می آید ، تمیز کردن و تمیز کردن آب. فرآیند تولید این روش کوتاه است، دمای واکنش کم است، زمان واکنش کوتاه است، کمبود محصولات، کیفیت محصول بالا است و فن آوری تولید بنزن به عنوان حلال اساسا جایگزین شده است. از آنجایی که مولکول اسید فرمیک کوچکتر از اسید استیک است، میزان اکسیداسیون اسید پرایساتیک بالاتر از اسید پراتیک است، بنابراین کیفیت محصولات تولید شده توسط اسید فرمیک کمی بهتر است و روند واکنش کوتاهتر است. در حال حاضر، اکثر شرکت های تولیدی اسید اسید فرمیک را به عنوان حامل اکسید کننده اکسیژن فعال، استفاده از اسید فسفریک و برخی از تجزیه اسید مونوکسید کربن تولید شده توسط سمیت تولید می کنند. مؤسسه نور و شیمیایی دالیان تحت شرایط بدون حلال، مطالعه سنتز روغن سویا اپوکسی با استفاده از اسید پراتیک و تأثیر شرایط واکنش اصلی بر اپوکسید شدن و مسیر فنی، فرآیند تکنولوژیکی، شرایط فن آوری و کیفیت محصول از سنتز روغن سویا اپوکسی به روش حلال و روش بدون حلال مقایسه شده است. مشخص شده است که روش حلال بدون مزایای استفاده از فرایند تولید ساده، هیچ مشکل بازیافت حلال، مصرف مواد کم مواد اولیه، چرخه تولید کوتاه، کیفیت محصول در حال پیشرفت در تولید محصولات داخلی مشابه نیست، حل مشکل آلودگی حلال بنزن در فرایند تولید و محیط تولید کارگران را بهبود می بخشد. در همان زمان، موسسه مهندسی شیمی فوجیان در کارخانه شیمیایی Zhangzhou، استفاده از فرایند اپوکسی کردن یک مرحله ای بدون حل کننده، یعنی پراکسید هیدروژن و اسید استیک یخبندان در حضور کاتالیزور تحت واکنش تشکیل اسیدهای استیک، اسید استیک و واکنش روغن سویا تصفیه شده برای دریافت روغن سویا اپوکسی. این مزایای بسیاری از مراحل مصنوعی بنزن را به عنوان حلال، اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور، هزینه بالای محصول، مقدار زیادی از درمان "سه زباله" و عملکرد پایین را برطرف می کند. پایداری حرارتی پلاستیک مصنوعی روغن اپوکسی تولید شده توسط فرآیند بدون حلال به طور واضح بهبود یافت و پایداری حرارتی اپوکسی (اپوکسی) از 60٪ تا 80٪ فرایند حلال به بیش از 95٪ افزایش یافت، در حالی که مشکلات "سه زباله های "آلودگی و تجهیزات خط لوله خوردگی غلبه کردند. علاوه بر این، محققان دریافتند که استفاده از پراکسید آمونیاک-هیدروژن رقیق شده برای اصلاح روغن خام میتواند از دست دادن روغن کاهش یابد و رنگ روغن تصفیه شده را بهتر از استاندارد روغن خوراکی تولید کند. واکنش اپوکسیتیک بدون کاتالیزور، استفاده از اوره به عنوان جزء اصلی تثبیت کننده، زمان واکنش اپوکسید شدن، رنگ درشت بسیار کم است؛ با استفاده از سه بار شستشو و شستشو برای حذف اسیدهای ارگانیک در محصولات درشت، جایگزین کردن فرآیند شستشوی قلیایی، می تواند امولسیون و از دست دادن محصولات خام را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و برای طبقه بندی آب شیرین دو مرحله مفید است. در حال حاضر، این تکنولوژی برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است

روش کاتالیزوری رزین های تبادل یونی 2.3

اگرچه روش بدون حلال، کمبود بسیاری از حلالها را برطرف می کند، همچنین دارای ضعف ثبات ضعیف واکنش، ارزش اپوکسی پایین محصولات، رنگ عمیق محصول، خوردگی تجهیزات و آلودگی جدی محیط زیست و جایگزینی رزین تبادل کاتیونی برای اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور، اسید پراتیک و اسید استیک به عنوان اکسیدان، روند سنتز روغن سویا اپوکسی تحت شرایط بدون حلال می تواند بر این معایب غلبه کند. اضافه کردن روغن سویا، رزین تبادل یونی و اسید استیک در کوره واکنش، حرارت دادن تا 70-80 ℃، اضافه کردن پراکسید هیدروژن در کوره واکنش به طور مساوی در 40 دقیقه، هنگامی که درجه حرارت افزایش می یابد، آب سرد و واکنش گرما حفظ 12- 18 ساعت پس از واکنش فیلتر، رزین مبادله یونی حذف می شود، لایه استاتیک جدا شده و فاز نفت با محلول اشباع NaCl حاوی هیدروکسید سدیم 2٪ -3٪ به یک میکروالکلی (خلوص pH برابر با 8.5-9.0 )، و سپس با آب خالص به یون های آزاد و بدون کلر خالص. 30 دقیقه، لایه پایین را جدا کنید. پس از شستشوی کالاهای درشت به کتری تقطیر، از کم آب شدن محلول تقطیر کردن می توان از محصولات روغن سویا استفاده کرد. این فرایند با فرایند ساده، فرایند تولید کوتاه، مصرف انرژی کم، سرمایه گذاری کمتر تجهیزات، تولید ایمن، کیفیت خوب محصولات، هیچ حلال سمی، کمبود زمان چرخه نسبتا طولانی است. این مطالعه نشان داد که رزین کاتیونی مورد استفاده می تواند مورد استفاده مجدد قرار گیرد، هنگامی که فعالیت کاتالیزور به طور قابل توجهی کاهش می یابد، با شستشوی رفلاکس 95٪ اتانول و رزین بازیافت 2 ساعت، شستشو، خشک کردن، و سپس پیشگیری از رزین، سپس فعالیت کاتالیزوری رزین بازگردانده شد .

2.4 کاتالیزوری آلومینیوم سولفات

اسید فرمیک و پراکسید هیدروژن برای تولید اکسیدان حلقه تحت عمل کاتالیزور سولفات آلومینیم واکنش نشان می دهند، سپس اکسیدان حلقه به روغن سویا در یک محدوده خاصی اضافه می شود و روغن سویا اپوکسی به وسیله شستشوی قلیایی، شستشو و تقطیر خلاء پس از واکنش. این فرآیند دارای واکنش پذیری بالا، پردازش آسان، عملکرد می تواند تا 96٪، در مقایسه با کاتالیزوری رزین تبادل کاتیونی، هزینه کاتالیزور کم است، کمبود این است که کاتالیزور نیاز به شدت کنترل محتوای Fe2 +، آهن بیش از حد بالا است، fe2 + در حضور پراکسید هیدروژن آسان است به عنوان یک کاتالیزور برای سرعت بخشیدن به ناتوانی در پیشرفت واکنش اپوکسی شدن. در عین حال، fe2 + همچنین باعث می شود که درجه حرارت مواد به شدت افزایش یابد، کنترل دما برای واکنش اپوکسیتیک مشکل است.

روش انتقال اکسیداسیون کاتالیستی 2.5 مرحله انتقال

موسسه شیمی و علوم مواد، دانشگاه Norman Shaanxi، دنگ Fang و غیره در شرایط بدون کربوکسیلیک اسید، اتیل استر اسید استیک به عنوان حلال، سدیم هیدروژن متیل سه اکتیل به عنوان کاتالیزور انتقال فاز، روغن اپوکسی سویا با اپوکسیید مستقیم روغن سویا با 30٪ (جرمی) محلول پراکسید هیدروژن. نتایج تجربی نشان می دهد که اپوکسیداسیون روغن سویا می تواند با پراکسید هیدروژن در شرایط بدون کربوکسیلیک اسید موفقیت آمیز باشد، مقدار اپوکسی محصول 6.27٪ و مقدار ید 5.80g / 100g است، در صورتی که محلول ph 2، دمای واکنش 60 ℃ و زمان واکنش 7 ساعت است. این روش از تشکیل اسید در واکنش جلوگیری می کند، تولید محصولات جانبی را کاهش می دهد و کیفیت محصول را بهبود می بخشد. Wuya، Institute of Chemistry and Materials Science دانشگاه واشنگتن شانکسی واکنش اکسیداسیون سیکل روغن سویا با استفاده از مجتمع های اکسیژن-تنگستن به عنوان کاتالیزورهای انتقال فاز انجام شد و نتایج نشان داد که دمای واکنش 60 ℃ بود، معادله نفت حلال بود، و نمک 1،2 - پيريدين (CWP) به عنوان کاتاليزور مورد استفاده قرار گرفت. ارزش اپوکسی محصول واکنش به 6.4٪ رسید و ارزش ید 4.4g / 100g بود. این واکنش از اسید پرایسکتیک خطرناک و اسید سولفوریک خورنده قوی استفاده نمی کند، رنگ محصول کم رنگ می شود، ارزش اپوکسی بالا است، کیفیت خوب است، اما استفاده مجدد از مجتمع اکسیژن هنوز در انتظار بررسی بیشتر است.

3 چشمه های توسعه و استفاده از روغن اپوکسی سویا

پلاستیک هایی که در سال های اخیر در کشور ما استفاده می شود، استثنای فتالات هستند. کشورهای خارجی به علت از دست دادن فرار DBP از بین رفته است، DOP به دلیل موسسه سرطان ایالات متحده (NCI) و اداره غذا (FDA) پیشنهاد کرده است که ممکن است موجب سرطان شود، در نتیجه محدود کردن کاربرد آن. تحقیقات جدید نشان می دهد که فتالات در محیط برای فرار، به بدن و یا حیوانات باعث ایجاد استروژن می شود، حیوانات مرد و زن تاثیر می گذارند. از نظر حفاظت از محیط زیست، تولید و کاربرد آن توسط مقررات زیست محیطی محدود می شود. روغن سویا اپوکسی به عنوان غیر سمی، پلاستیسیته، مواد افزودنی پلاستیکی پایدار، به طور فزاینده ای باعث تولید صنایع پلاستیکی و شرکت های تولید کننده پلاستیک می شود. چین از منابع نفتی، انواع بیشتر، به ویژه تولید روغن سویا در خط مقدم کشورهای جهان است که مواد اولیه را برای توسعه روغن سویا اپوکسی فراهم می کند. در سال های اخیر با توسعه صنایع اتیلن در چین، تولید رزین پلی وینیل کلرید به سرعت در حال رشد بوده است. در سال 2006 ظرفیت تولید پلی وینیل کلراید به 10.99 میلیون تن رسیده است، تولید به 8.641 میلیون تن رسید، مصرف به 9.594 میلیون تن رسید، ظرفیت تولید سال 2010 میلادی حدود 14 میلیون تن خواهد رسید، تقاضا حدود 12.5 میلیون تن خواهد رسید، سپس تقاضای پلاستیک ها نیز به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و روغن سویا اپوکسی به عنوان یک پلاستیسایزر غیر سمی، چشم انداز توسعه آن بسیار گسترده خواهد بود. . بنابراين، بنگاه هاي توليدي مربوطه بايد سرعت بخشيدن به پيشرفت تکنولوژي را بهبود ببخشند، صنعتي شدن تکنولوژي توليد روغن اپوکسي سويا را بهبود بخشد، کاهش هزينه توليد، بهبود کيفيت محصول، رفع صنايع پلاستيکي براي نيازهاي با کيفيت بالا، چند منظوره پلاستيسيزر، به منظور برای به دست آوردن مزایای اقتصادی بیشتر.