環氧大豆油的配方和工藝

倪老師你好,我想生產環氧大豆油,但是一 無所知,希望得到你的幫助.

咨詢者：沈亮　咨詢時間：2008-07-27　狀態：已回復

一、概述
環氧大豆油是一種廣泛使用的無毒、無味的聚氯乙烯增塑劑兼穩定劑，對光、熱有良好的穩定作用，且相容性好、揮發性低。它既能吸收聚氯乙烯樹脂在分解時放出的氯化氫，又能與聚氯乙烯樹脂相容，幾乎可以用于所有的聚氯乙烯制品。在聚氯乙烯樹脂制品中使用，可明顯改善制品的光、熱穩定性。在要求耐候性高的農用薄膜中加入5份可大大延長使用壽命。使用環氧大豆油的聚氯乙烯塑料制品，不但其材料成本會有所降低，它的各項物理性能還有不同程度的提高，如耐加工性、耐熱老化性、耐折性等。
該產品可應用范圍于全部軟、硬聚氯乙烯制品的配方中均可應用環氧大豆油，其中聚氯乙烯無毒制品、聚氯乙烯透明制品、透明瓶、透明盒、食品、藥物包裝材料、聚氯乙烯醫用制品“輸血袋”，聚氯乙烯戶外使用的塑料制品，防水卷材，塑料門窗，貼墻紙塑料膜等必須應用環氧大豆油，保證制品無毒、透明、光及熱穩定性優良。生產200噸/年環氧大豆油工廠，其中廠房約需才100平方米、倉庫約需才100平方米，生產操作人員約需 5～6名，化驗人員1～2名。
目前，我國市場上塑料劑價格飛漲，主增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）已超過1.5萬元/噸，而且還有繼續上漲的趨勢。環氧大豆油作為增塑劑兼穩定性，它在聚氯乙烯塑料制品中的作用是其它增塑劑無法替代的。我國環氧大豆油的需求量正在逐年上升，其銷售價不僅沒有DOP高，反而略低于 DOP，因此，環氧大豆油具有較為廣闊的銷售市場。
二、2000噸/年項目簡介
1.環氧大豆油是對精煉大豆油采用過氧化合物處理而制得的一種產品。主要用做聚氯乙烯的增塑劑與熱穩定劑。無毒，可做主增塑劑使用，是環氧類增塑劑中用量最多的種類。我國近年來各地相繼(中國報告網)投資建設大噸位乙烯工程，因而整個塑料加工工業對增塑劑需求也在逐年增加，此外還有一定數量增塑劑產品出口。
本項目采用雙氧水法（無溶劑）制環氧大豆油技術。此技術是國際公認的制備環氧類增塑劑的良好方法。環氧增塑劑，做為輔助增塑劑與熱穩定劑使用時，添加量為6％。近些年來，由于對環氧大豆油使用技術不斷提高，亦可做主增塑劑使用，由于其無毒，且國內外的塑料加工業均高速發展，因而環氧大豆油有良好的市場
2.效益分析及轉讓方式(以2000噸／年生產規模來估計)
設備投資：200萬元（不含鍋爐）；廠 房： 1500 平米（含倉庫500平方米）估80萬元；蒸汽消耗4公斤／平方厘米（估15噸／噸產品）；噸完全成本： 8200元／噸；售 價： 9800元／噸；噸利稅： 1600元／噸；年利稅： 320萬元。
3．技術服務方式：設計、培訓、指導試車至出合格品止。
三、技術可行性分析
1　概述
1.1 產品用途
環氧大豆油屬環氧類增塑劑。世界上環氧類增塑劑的產量及消耗量僅次于鄰苯二酸酯類增塑劑，其中環氧大豆油占環氧類增塑劑總產量的70%左右。
環氧大豆油與聚乙烯(PVC)相溶性好，揮發性低，遷移性小，是一種廣泛使用的PVC增塑劑兼穩定劑，具有良好的熱穩定性和光穩定性。在一般軟制品中加入2～3份，即可明顯地改善其對熱和光的穩定性，在農用薄膜中加入5份以上，則可大大改善其耐候性。
本品無毒，是世界上承認的無毒增塑劑，國際食品、藥物管理局已批準環氧大豆油可作為食品，藥物的包裝材料，玩具及家庭裝飾材料的助劑。
1.2產品性質
環氧大豆油為淺黃色油狀液體。
平均分子量約為950，沸點150℃(4 mmhg)，流動點-9℃，凝固點-15℃，閃點≥280℃，著火點＞304℃，粘度3250.325Pa•s(25℃)，蒸汽壓13.332Pa(150℃)，相對密度0.995，本品在水中溶解度＜0.01%(25℃)，水在本品中的溶解度為0.55%(25℃)，可溶于大多數有機溶劑和烴類。
質量標準
色澤(Fe-C。比色)　　≤3#　　環氧值(%)≥6.2　　碘值(gI2/100g)≤6.0
酸值(mgKOH/g)≤0.5　　加熱減量(125℃ 2 h)%≤0.3　　
熱穩定性(環氧保留率177℃ 3 h) %≤95　　重金屬(以Pb計)mg/kg≤10
砷(As)mg/kg　　≤10
國內生產簡況
在我國環氧植物油類增塑劑起步較晚，發展慢，主要以環氧大豆油為主。其它品種如環氧亞麻油、環氧棉子油等沒有得到很好的開發，但規模小、分散，沒有形成規模產量、自控水平低。大多數工廠的生產能力在300t/a～500t/a左右，而且大部分采用以苯作溶劑的硫酸催化生產工藝，間歇生產。產品質量不穩定，售價(中國報告網)偏高，不利擴大市場。因而，增塑劑工業應大力開 發研究環氧植物油新品種，提高控制水平，形成連續化生產、實現經濟規模產量，降低成本，以適應塑料制品工業不斷發展的需要。 2 環氧大豆油的傳統工藝 該工藝以苯為溶劑，以硫酸作催化劑，大豆油、甲酸、硫酸和苯配制成混合液，在攪拌下滴加雙氧水，進行環氧化反應。反應完成后，靜置分掉廢酸水，油層用稀堿液和軟水洗至中性。油水分離后，將油層進行蒸餾，餾出之苯水混合物經冷凝分離，苯返回重復使用，釜液進行減壓蒸餾，截取成品餾份。其工藝流程復雜。
2　環氧大豆油生產新工藝
2.1　反應機理
　　該工藝利用雙氧水中含有微酸性，在一定溫度下起引發作用。所加的穩定劑對生成的過氧甲酸起穩定作用，保證了過氧甲酸釋放出的氧原子能與大豆油中的不飽和鍵充分接觸，從而使環氧化反應向產物方向進行。其反應式簡單。
2.2　工藝流程
在環氧化釜中加入大豆油，甲酸、穩定劑和微量硫酸，攪拌下滴加雙氧水進行反應。因整個體系為放熱反應，因而用冷卻水來控制反應溫度，使其在60℃～70℃之間進行環氧化反應。反應終止后靜置分層，分去母液后用稀堿液進行堿洗，再用軟水洗滌至中性。油層抽至脫水釜中，真空脫除油中所含水份后即得本產品。工藝流程簡單。
2.3 年生產能力2000t的環氧大豆油的生產車間。
上此項目新工藝的關鍵是環氧化過程。由于該反應是放熱反應，因此在滴加低濃度雙氧水的過程中溫度會相應升高，而溫度越高，反應越劇烈，最終將導致開環和繼續氧化，從而使副產物增多，產品色澤變深，質量下降。為了控制好雙氧水的滴加速度，保證反應溫度在最佳的范圍內波動，以求得到最優的產品及最高的收率。我們在環氧化系統的設計中，采取了對環氧化全過程(升溫、滴加雙氧水、降溫、保溫反應，冷卻)的自動化控制設計。這個控制水平在國內是最先進的。
3、 新老兩種生產工藝的比較
由以上論述可知，老的工藝生產流程長而且復雜，設備多，腐蝕嚴重，“三廢”處理量大。新工藝由于取消了溶劑苯，縮短了生產流程而且簡單，降低了防火等級，改善了勞動環境，“三廢”污染少，所以固定資產投資遠小于老工藝。
　　另外，新工藝的產品質量優于老工藝。評價環氧大豆油質量的優劣，其主要指標環氧值當然越高越好。但除了看環氧值外，還要看其環氧基團熱穩定性的高低。由于PVC制品加工時溫度很高，致使部分熱穩定性差的環氧基團自行開環破裂，起不到穩定作用。老工藝生產的產品環氧值一般為6.0%，在177℃加熱3h其環氧值的保留率在80%以上。而新工藝生產的產品其環氧值大于6.2%，最高可達6.5%左右，熱穩定性達95%，是國內先進水平。
5 結語
　　綜上所述，該新生產工藝技術先進合理，運行可靠，產品單耗和成本低，投資省，“三廢”少，不使用毒性大的苯溶劑，產品質量處于國內領先地位，經濟效益和環境效益顯著。

回復：　回復時間：2008-07-28