蓖麻油是世界上1O大油料和4大不可食用的油料作物之一,年產(chǎn)量180萬t,是蓖麻油酸唯一的工業(yè)來源。蓖麻油的主成份為三蓖麻醇酸甘油酯,其結(jié)構(gòu)中含有烯鍵、酯鏈和烴基.蓖麻油易于發(fā)生水解、裂化、皂化、加成、鹵化、磺化、酸化、環(huán)氧化等多種化學反應,可用于生產(chǎn)皮革行業(yè)用的加脂劑及各種增塑劑,即替代王牌DOP用于PVC與高分子復合產(chǎn)品。
1主要性能
蓖麻油是自然界中具有獨特性能的植物油。蓖麻油中含有蓖麻油酸、油酸、亞油酸和硬脂酸,其中,蓖麻油酸約占88~9O,蓖麻油是由蓖麻籽(含油量為47~5O)制取的一種干性油,在一18℃下不凝固,500~600℃下不變質(zhì)、不燃燒粗蓖麻油經(jīng)脫酸、洗滌、脫水、脫色、過濾制成精制蓖麻油。在自然界·,蓖麻油是含羥值最高的油脂。我國生產(chǎn)的蓖麻油羥值可達155mgKOH/g,含油率為48。1~49。37含水5。83~6.26。
2生產(chǎn)工藝
2.1蓖麻籽
蓖麻籽外殼光滑,散落性好,外形尺寸通常為13mm、8.5mm、和6mm左右。蓖麻籽在清理時用裝有兩層篩板的吸風振動平篩,這種吸風平篩清理效果好,破碎率低.平篩的上層篩孔直徑宜為14mm~16mm,下層篩孔直徑宜選用5InIn~6mm,略小于蓖麻籽外形尺寸中的最小值,這樣可保證蓖麻籽的清理效果及降低清篩次數(shù).
蓖麻籽在篩選后應采用磁選裝置進行磁選以便去除鐵雜質(zhì)在軋坯時只把蓖麻籽軋破,但不要軋碎,軋成厚度2。5mm即可。
蓖麻籽的蒸炒在立式蒸炒鍋中完成。進料水分8~1O,出料水分為5~6。蒸炒溫度一般為95℃,時闖50min左右。蒸炒溫度過高,易使蓖麻籽的顏色加深,一般應控制溫度小于120℃。
2.2蓖麻油
蓖麻油的榨取是在螺旋擠壓機中以較低的壓力和較高的轉(zhuǎn)數(shù)下進行,可以制得6O%~7Oo,4的巴西1號油,作為商品出售.將剩余物進一步粉碎,高溫條件下送人螺旋擠壓機在較高的壓力和較低的轉(zhuǎn)速下重榨得巴西3號油
用一般的方法榨出的預榨毛油中一般含渣8~1O%,在精煉前應盡快將油渣分離,以確保酸值和質(zhì)量。
蓖麻油粘度大,含膠質(zhì)多,因此油渣分離比較困難。常用的方法是板框過濾,濾出毛油含渣低,一般為0.1以下,板框的過濾溫度最好控制在85℃。
蓖麻籽在蒸籽和壓榨之后所獲得的蓖麻餅的浸出一般采用平轉(zhuǎn)浸出器。浸出溫度55℃,人浸水分8,混合油濃度可達33,溶劑比通常為1.1:1,浸出時間為1,5h。
在蒸脫時采用的蒸脫機直接蒸氣壓力為0.3MPa,蒸脫后粕溫由115℃冷卻至35℃,粕中殘油為1.5~2.5,粕中水分為l2以下。在蒸發(fā)時混合油進入第一長管蒸發(fā)器,進口溫度為4O℃,濃度為3O%~4O;出口溫度為73℃,濃度為7O左右。進入第二長管蒸發(fā)器出口溫度為95℃,濃度為95?;旌嫌妥詈筮M入汽提塔脫除殘溶劑,得到浸出毛油。
2.3精制蓖麻油
在生產(chǎn)的蓖麻油粗品中含有多種色素、雜質(zhì)等,因此需要精煉。由于蓖麻油的粘度高,其精煉條件比一般植物油苛刻。
2.3.1堿煉
因蓖麻油中磷脂含量較少(0.39,6以下),可直接進行堿煉.將蓖麻油在6O℃下用堿皂化,方法是將毛油投入堿煉罐中,測其酸值,開動攪拌使油混均,加熱并控制油溫在25~3O℃。加入液體燒堿,全部堿液在10rain內(nèi)一次加完,同時配以快速攪拌(60r/rain)待油皂開始分態(tài)時以1℃/min的速度升溫,并降低轉(zhuǎn)速(30r/rnin).至9O后停止攪拌,靜止后放料;也可使所需堿液在2O~30mim內(nèi)均勻噴灑在油面上,攪拌15min后靜置25rain,開動攪拌以1"(2/rain的速度升溫。當油溫升至85℃時停止升溫和攪拌,靜置100rain后放出皂腳待處理。此時的蓖麻油是棕黃色微帶綠色的粘稠狀植物油,含有一些雜質(zhì)。
2.3.2水洗
可以用3O的氯化鈉等鹽溶液洗滌。在皂腳放凈后,往油面上噴淋上述組分的沸水并攪拌,尊量近1h,將洗滌水放于油水分離池中,再重復操作一次。用連續(xù)水洗法進行噴淋水洗時應控制噴入水量,使其與排放水量相等.當攤放水的pH值為7時停止噴淋,靜置40rain后放掉廢水。半成品用真空吸入蒸發(fā)器,加入溫度9O℃以上的熱水攪拌后靜置沉淀15rain。將上層半凈油用真空抽至洗滌釜內(nèi)加熱到9O℃后用同樣溫度的熱水洗3次,每次用水量為油重的2O,每次洗滌后沉淀30min后放出洗滌廢水.
2.3.3脫水
將所得的粗品蓖麻油在0.089MPa真空度下脫凈水分。
2.3.4脫色
堿煉脫水的蓖麻油用干燥的活性炭與酸性白土等脫色。將脫水后的油吸入脫色罐中,吸入毛油重量2~3的活性炭與酸性白土,在95℃的溫度下攪拌脫色,脫色也可以在加壓下進行。脫色時間為15nlin~1h,脫色后靜置、過濾、即成精煉脫色的蓖麻油。
2.3.5脫臭
通人蒸汽,溫度180℃時真空脫臭2~3h后冷卻,在9O℃下解除真空,可獲得優(yōu)質(zhì)的蓖麻油。
2.3.6過濾
裝好過濾機,開始試濾,濾頭返回脫色罐,視油樣合格后,在濾機工作壓力不大于0.3MPa條件下將油壓人產(chǎn)品儲罐.
2.3.7技術(shù)指標
密度0.945~0.965g/cm凝固點(50℃)為5.8~7.0碘值83~90mgl/g羥值155mgKOH/g皂化值>178mgKOH/g酸值1.11~2.8mgKOH/g
3氫化蓖麻油利用
蓖麻油在超臨界丙烷中快速氫化的技術(shù),由于在兩相而非三相中進行反應,反應器內(nèi)填充有通常的Ni或Pd催化荊。在3~10~V[Pa壓力下氫化,1s內(nèi)就可完成。在降低壓力后分離出硬化的油脂。此法可將反式脂肪酸的含量降低到5以下,而常規(guī)氫化法只能降低到4O。油和H:均溶于超臨界狀態(tài)的丙烷中,氫化反應速度快的原因是所需H:的供給不受限制.這種最新技術(shù)在于能生產(chǎn)出近似100的高純精制氫化蓖麻油,且造價相當?shù)?,所需設備可在單臺反應器內(nèi)完成,是一種最新的綠色工藝。和其它生產(chǎn)工藝相比可提高產(chǎn)率并可在單臺反應器內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
4應用
精制蓖麻油是一種重要的化工原料,其衍生物已應用到多種領域。蓖麻油經(jīng)硫酸化和亞硫酸化后可制成優(yōu)良的植物油加脂劑,用于制革行業(yè)中的皮革加脂。該系列加脂劑與皮革的結(jié)合性強,手感柔軟,制成的皮革保持原有風格時間長。同時硫酸化蓖麻油作為蛋白質(zhì)類涂飾荊的增塑料,可增加涂層的柔軟性。蓖麻油也可以直接用于增塑荊。在高分子材料中,無論是軟質(zhì)PVC還是硬質(zhì)PVC的加工,都可用適量的蓖麻油取代部分增塑荊,不但降低生產(chǎn)成本,也可以使制品的性能獲得相應的改善.由蓖麻油為原料生產(chǎn)的環(huán)氧乙酰蓖麻油酸甲酯已作為新的增塑劑和穩(wěn)定荊,部分著代傳統(tǒng)的DOP使用,具有優(yōu)良的增塑效果。用蓖麻油等為原料生產(chǎn)的聚醇,由于是有甘油三酸醺結(jié)構(gòu),所制成的產(chǎn)品柔韌性優(yōu)異,與人工合成橡膠混合后可改善膠料的加工性能,使產(chǎn)品的耐寒性、耐熱性、耐油性增強。蓖麻油的下游產(chǎn)品很多,其市場潛力很大,加速其衍生物的開發(fā)將獲得顯著的經(jīng)濟和社會效益.