[发明专利]一种利用废油及油脚生产环保型增塑剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废物回收利用的方法，具体是指一种利用废油及油脚生产环保型增塑剂的方法。

技术背景

邻苯二甲酸酯类增塑剂是目前使用的最广泛的一类增塑剂，如DOP等。但由于此类增塑剂含有芳香族化合物，严重存在着威胁人们的身体健康与生存环境，各国相继出台法律限制此类产品的使用。美国等国正逐年减少其产量，导致该产品市场价格猛涨，聚氯乙烯生产企业强烈呼吁此类产品的替代品的出现。环氧类增塑剂是分子结构中带有环氧基团的化合物，它不仅对PVC有增塑作用，而且可使聚氯乙烯链上的活泼氯原子稳定，结构中的环氧基团可以吸收因光和热降解出来的氯化氢，从而阻止PVC的连续分解作用，起到稳定剂的作用；此外环氧类增塑剂与金属稳定剂同时应用，还能起到协同作用，稳定效果更为显著，所以环氧类增塑剂的应用日益广泛。环氧增塑剂与主增塑剂DOP等相比较，其突出优点是毒性极小、耐热、耐光、稳定性能好，在许多国家已允许用于食品及医药的包装材料。目前环氧增塑剂的原料主要是由天然油脂、脂肪酸单酯等。天然油脂主要是大豆油、棉籽油、菜子油、玉米油等。大部分天然油脂为食用油，目前世界食用油价格不断上涨，用天然油脂生产的环氧型增塑剂成本高，生产出的产品价格很高，而本发明利用废油、油脚生产出的脂肪酸甲酯，其价格较低，使用性能良好。由于废弃油脂的酸值较高，目前工业上利用废弃油脂生产脂肪酸甲酯的方法一般采用酸碱两步催化法，分别进行酯化和酯交换反应，此种工艺存在反应流程长，碱催化时容易发生皂化，分层困难，产生的废水多等缺点。工业上脂肪酸甲酯的方法是将脂肪酸甲酯、甲酸、双氧水在浓硫酸的催化作用下，在50-65℃下反应数小时，反应结束后静置分层，去除水相，上层有机相碱洗中和残留的酸，水洗，减压蒸馏，最后得到产品。上述工艺存在着催化剂酸性强、对设备腐蚀性大、产品颜色深，反应时间长，后处理环节多，工艺复杂，产生的酸性废水无法有效处理等缺点。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出一种可有效回收、利用废油及油脚生产环保型增塑剂的方法。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种利用废油及油脚生产环保型增塑剂的方法，其特征是按下述步骤进行的：

(1)将废油经过预处理后得到的混合油脂加入到反应釜内；

(2)再向反应釜中加入反应物，反应物是占混合油脂(质量百分比)5~50％的甲醇，加入占混合油脂(质量百分比)1~5％、高浓度硫酸、高氯酸、硝酸中的一种为催化剂，控制温度在65-140℃，压力在0.1-1.0MPa的条件下，通过酯化、酯交换一步法反应3-30小时；当然所用的反应为乙醇、丙醇、丁醇中的一种或几种也是可以的；

(3)反应结束后回收甲醇，待无压力后分离出无机酸和反应中生成的水及甘油，剩余脂肪酸甲酯留用；

(4)再将脂肪酸甲酯加入到反应釜内，加入占脂肪酸甲酯(质量百分比)20-75％的双氧水；

(5)然后，加热反应物，当反应物温度达到55-65℃后，再加入占脂肪酸甲酯(质量百分比)5-25％的甲酸，继续在反应温度为40-85℃、常压下进行反应1-8小时；

(6)反应结束后，静置分出酸水，然后进行纯化分离，可得产物。

作为优选，上述环保型增塑剂生产方法中所述的废油是指植物油下脚料、地沟油、废餐饮用油、潲水油、以及各种价值较小的废弃物等。

作为优选，上述环保型增塑剂生产方法中所述的预处理是指把废油中的杂质通过过滤、分层的去除过程，使废油处理后的成份(质量百分比)达到：水份＜2％，杂质＜2％。

作为优选，上述环保型增塑剂生产方法，步骤(2)中所述的向反应釜中加入的反应物是占混合油脂(质量百分比)10-30％的甲醇。所述的催化剂是指98％的浓硫酸，反应条件是控制温度在95-100℃，压力在0.5-0.6MPa的条件下，通过酯化、酯交换一步法反应7-10小时。

作为优选，上述环保型增塑剂生产方法中所述的加入占脂肪酸甲酯(质量百分比)40-55％、浓度为35-50％的双氧水。

作为优选，上述环保型增塑剂生产方法中所述的步骤(5)中加入的甲酸为占脂肪酸甲酯(质量百分比)7-15％、浓度为85-90％的甲酸，继续在反应温度为50-65℃、常压下进行反应1-5小时。

作为优选，上述环保型增塑剂生产方法中所述的纯化分离是指采用汽提方法。反应结束精制分出酸水后，还有部分甲酸残存在增塑剂产品中，常见的脱酸方法是用大量的清水反复洗涤，这样做的弊端是消耗大量的水资源，同时产生了大量工艺废水。采用汽提装置无须水洗，减少废水的排放。