脂肪酸的生产与应用

表 面 活 性 剂 工 业 � � � � 年第 期 脂 肪 酸 的 生 产 与 应 用 汪多仁 !吉化公司石井沟联合化工厂 , 石井沟 , ∀� � #∃ 摘 要 % 本文介绍了脂肪酸近年来在我国的生产及合成工艺 , 特别介绍了脂肪酸在表面活性剂和 日用化 学 品中的应用 。 关键词 %脂肪酸 表面活性剂 应用 & ∋ ( )∗ + , ) % − . , ). , ( / , ∗ , 0 /, 1 ). , 2 ∗ 3 4 5 , ) /3 6 。7 7+ ) )8 + , /4 + 6 4 ( 86 ). , ( /( , , ( 2 , , /+ 998 /)( + 2 2 9/, + ) /3 6 /6 ( 5 ∗: 7+ , , + , )/0 , + ; , 6 ) + 6 4 4 + /98 , . , < /, + 9 /6 ,95 ( ) ∗ 8 , ) , = > , 81 3 ∗4 % 7+ ) ) 8 + , /4 , ( 5 ∗ 7+ , , + , ) /0 , + ; , 6 ) , +2 2 9/, + ) /3 6 · 前言 脂肪酸 , 是一种应用非常广泛的有机合 成基本原料 。 特别是近年表面活性剂的发展 使脂肪酸工业实现了大规模生产化 。 高级脂 肪酸是制造香料 , 化妆品 、洗涤用品 、食品添 加剂 、 医药 、塑料和橡胶助剂等精细化工的基 础油化品 , 是肥皂皂基的主要成分 , 其用途和 用量在不断扩大 。 � 脂肪酸生产的发展 脂肪酸的工业化生产方法有三种 , 即天 然油脂无催化水解或经酶水解 , 石蜡氧化法 和 + 一烯烃氧化法 。 � = 天然油脂水解 由天然油脂水解 , 可生产脂肪酸和甘油 。 ?≅ ΑΒ ?Β Χ ?≅ ΑΒ ≅Δ Δ?≅ Β ? ΒΧ Ε ∀ ≅ ΑΒ一∀ Χ ?ΒΒ Χ Ε ?≅ Β ≅Δ Φ? ≅ ΑΒ? Β Χ ?≅ � � ≅ 油脂加酶水解法是使用脂肪酶或胰酶等 按生物发酵原理在室温下对油脂进行水解 , 水解率为 Γ� Η , 产品最适用于 日用化妆 品工 业 。 � � = � 石蜡氧化法 石蜡与 ? Β 、≅ Α 反应再氧化制得带支链 的脂肪酸 。 Χ ?≅ % Χ Ε ∀ Ι � � �一Χ ?Β Β ≅这种脂肪酸是奇偶碳原子等量混合物 , 直链一元酸含量 ϑ� Η一 Κ� Η 。 此外尚有较多 量的含氧酸 , 产品 ϑ� Η用于制肥皂 。 � = ∀ + 一烯烃氧化法 + 一烯烃与 ?Β 通过加氢梭基 甲酷化合成 脂肪酸甲酉旨。 + 一烯烃 Ε ?Β Ε ?≅ ∀ Β ≅一Χ ?Β Β? ≅ ∀在 ?Β 复合催化剂作用下 , 在温度 ϑ� 一 Κ � ℃压力 � Κ Λ � Γ Μ 2 + 下 , 烯烃选 择性 Ν � ΗΛ Ν # Η , 转化率 Γ � Η 。 由脂肪酸甲醋可以简单而经济地转化成 脂肪醇和脂肪酸 。 ∀ 应用 ∀ = 脂肪酸甲醋生产高质量香皂和肥皂 甲酷法制造肥皂为当今最新工艺 , 可 以 制取高质量的肥皂 。 甲醋与烧碱和水反应得 到肥皂 , 在连续制造时甲醋法有很大的优越 性 , 可以得到高含量的皂基 , 由此可减少公用 水消耗及设备装置 , 省去肥皂干燥步骤 。 表 面 活 性 剂 工 业 � � � � 年第 9 期 甲 醋 生 产香皂 的工艺是 用 泵 将水 、 Ο + Β ≅ 、 甲醋和 甲醇分别打入两个预热器 内 , 加热 至 �� ℃ , 然后进入列管式皂化反应器 。 用泵循环反应物料 。 皂化温度 ∀� Λ Π� ℃ , 压力 # Λ ϑ 巴 。添加物用定量泵供入循环系统 内 , 对产物进行二级浓缩 。 第一级为常压闪 蒸 , 浓度为 #� Η的皂胶 , 通过薄膜阀进入膨 胀室 。第二级为真空蒸发 ,部分浓缩的皂胶用 齿轮泵打入加热器 , 然后进行真空蒸发 。 Ν# Η Λ Γ� Η浓度的肥皂用压条机挤压 出 , 进入肥 皂加工线 。蒸出的水 , 甲醇混合物进入两个分 离 , 除去夹带的皂粉 , 经冷凝 , 回收得到 的含 水甲醇一部分送入皂化工序 , 其余输入用醇 精馏塔 。 用此法制成肥 皂 , 干物质含量 Ν# Η Λ Γ� Η , 游离碱 Θ � = Η , 不皂化物镇 � = Η , 较 常规法制出的皂起泡性和稳定性好 , 不易开 裂 , 肥皂中不含盐 , 特别适用于生产特种香皂 如透明皂 Ρ易于生产特定组分的肥皂 Ρ皂化设 备紧凑 、经济 、避免了洗涤和整理操作 。 ∀ = � 制取非离子表面活性剂 乙氧基化脂肪酸甲醋为醚酒旨型 非离子 表面活性剂 。 乙氧基化硬脂酸硬脂基酷可用 做乳化剂 , 分散剂或在化妆品中用作油相调 节剂 。 乙氧基化月桂酸用甲醋用作润湿剂 。 脂肪酸 甲酷胺化制伯胺及叔胺 , 国内为 二步用脂肪伯胺和叔胺可生产季按盐及聚季 钱盐 。 ∀ = ∀ 化妆品工业 脂肪酸主要作为表面活性剂基础原料 已 得到广泛应用 , 国外脂肪酸的用途分配为 % 脂肪醇 、脂肪酸 、金属皂 ∀# Λ Π� 写 洗涤剂 、肥皂 、化妆品 ∀� Λ Π� 醇酸树脂 、涂料 � Λ # 橡胶 、轮胎 ∀一 # 纺织 、皮革 、造纸 ∀一 # 润滑剂 、润滑脂 �一 ∀ 其它 ∀ Λ # 可见 , 脂肪酸最大应用领域是 日化工业 , 在化妆品行业主要用作膏霜的原料 。 以下列 举几种配方实例 % 日 霜 & 硬脂酸 Π Η Σ 丙二醇 ϑ = � 三乙醇胺 = #� 水 Κ� = #� ? 乙醇 !Γ ϑ Η ∃ � = #� 二甲基硅氧烷!粘度 � �∃ #� 环二甲基硅氧烷 !粘度 Π = �∃ � = �� 防腐剂 、香精 、色料适量 制法 % 在 ϑ# Τ 一 Κ� ’Τ 下 , 熔化硬脂酸 , 混合 Σ 组分并 加热至 Κ� ‘? , 在快速搅拌下将 & 加至 Σ 中 。 慢慢加入 ? 。 温度稳定性 % Π# ‘? 下 � 周以下 , 具有丝般柔软感 , 易于 吸收 。 晚 霜 & 去离子水 # ∀ = Κ 山梨醇 工= � 尼泊金 甲酷 � = � Σ ? Π Λ ? , #醇苯甲酸醋 �# = � 羊毛脂 = � 凡士林 # = � 蜂 蜡 ∀ = � 吐温一Ν� Π = � 甘油硬脂酸酷和聚 乙二醇 ! � �∃ 硬脂酸酉旨的混合物 � = 。 硬脂酸 ∀ = � 三乙醇胺 。= ϑ ? 水解粘多糖 # · 。 Υ 二甲基硅氧烷 = � 重氮烷基脉 �= ∀ 香 精 � = � 制法 % 将去离子水热至 ∀� ℃ , 加入 & 余下组分 , 混合 。 加入 Σ 组分 。 混合 。 冷至室温 , 慢慢地加入粘多糖 , 混合 。 加 入 Υ 各组分 , 混合 。 雀斑防皱膏霜 硬脂酸 � 白油 # 对苯二酚 甘油硬脂酸醋 ∀ 三乙醇胺 。= # 十八醇 # 维生素 ? 9 表 面 活 性 剂 工 业 �� � � 年第 期 =#滩=�Κ�Η�Γ��� !廿∀#∃尼泊金酉旨 甘 精油香 去离子水 护 手 霜 硬脂酸 十四酸异丙酉旨 二 甲基硅氧烷 %粘度 & !∋ ( ) ∗ + 甘油 水 防腐剂 、香精 �& , 适量 制法 −将 . 加热 至 /。℃ , 将 0 加热到高于 &! ℃ , 在缓 慢搅动下将 0 加人 . 中 , 搅至冷却 。 , 1下可稳定 �! 周以 上 , 此霜具有优良柔软和护肤效果 。 将硬脂酸与丁醇反应制成硬脂酸丁醋作 为油性原料 , 广泛用于各种膏霜 、 口红 、美容 化妆品 、洗护发制品 , 用于配制膏霜 , 使膏体 洁 白、细腻 、亮泽 、无油腻感 、具有柔软润肤之 功效和渗透延展之功能 ,达到保护皮肤 , 延缓 衰老的目的 , 一般加量为 , 2 。 用于 口红能显 著增加润滑感和各组分的相容性 , 防止渗油 和蜡析出 。 用于洗发香波 , 可使毛发柔软 , 美 态 自然 , 易于梳理 , 光亮不损伤头发 , 易于梳 理成型 。 一般加量为 � 2 3 & 2 。 & 4 , 其它应用 硬脂酸还用于像胶硫化活性剂 。 将硬脂 酸盐用于塑制品加工的热稳定剂 , 纺织工业 将聚氧乙烯脂肪酸醋 , 聚乙二醇脂肪酸醋 , 山 梨醇硬脂酸醋及司盘用作柔软剂 、化纤油剂 和抗静电剂等 , 食品工业需求的是蔗糖硬脂 酸醋 , 单甘油硬脂酸醋 , 聚甘油硬脂酸醋等 。 涂料工业油漆 、油 墨所用聚酞胺树脂大多用 不饱和脂肪酸和油脂为原料 。 脂肪酸和脂肪 醇系表面活性剂的原料 , 脂肪酸为主体 , 下游 产品广泛用作织物柔软剂 , 杀菌剂 、乳化剂 、 浮选剂 、润湿剂等 , 在 日化 、石油化工 、纺织 、 建材 , 交通等行业中应用广泛 。 参 考 文 献 曲传伦编译 4 脂肪酸 甲酷生产及其应用 , 山东化工 , �5 5 � , % � ∋ − 6 7 常致成 4 合成脂肪酸工艺路线分折与发展趋势 , 中国涤 涤用 品工业 , �5 5 6 , % 6 ∋ − � , %上接第 5 页∋ 化率最好的报道只有 ,! 纬左右 。 国内开发得 到了常压条件下 7& 2催化胺化转化率 , 取得 了很好的进展 , 但这一成果离工业化水平还 有较大差距 。 还有效地解决了醇醚催化胺化 工艺难点 , 得到了胺化转化率大于 5! 2的醇 醚胺化产品 , 起过了国外最新报道值 。 我国的胺化研究开发工作也取得了较大的进 展 , 脂肪醇常压催化胺化工艺接近或达到 了 同期的国际先进水平 。 8 结束语 胺化催化剂 的研究开发在近十五年间取 得 了较大的突破 , 国内外的学者较好地解决 了脂肪醇常压催化胺化制取单 、双烷基叔胺 方法 , 其催化剂技术是关键问题 , 为常压催化 胺化工艺的工业化 , 产品商业化打下了基础 , 由此引起了常压催化胺化工艺的一次飞跃 。 参 考 文 献 冯正诗等 4 精细化工 , � 5 / 7 , % , 4 ∋ − , & 3 � 常致成编著 4 《油基表面活性剂》9 4 �6 一 � & 4 中国轻 工业出版社 4 �5 5/ 金荣 4 精细化工 , �5 / 7 , % , 4 ∋ − 8 3 8 ! 孙保兴等 4 精细化工 , � 5 5 ! , % , 4 ∋ − 8 & 3 8 常致成 4 四川 日化 4 �5 5 6 , % � ∋ − & 5一 , 6 李秋小 4 工业 :. . 技术经济文集4 � 55/ 4 %, ∋ , 化工部工 业 :. . 中心编 , 大连出版社 孙保兴等 4 工业 : . . 技术经济文集 4 � 5 57 , % & ∋ − 6� & 3 6 � 7 , 化工部工业 : . . 中心编 , 大连出版社 贺泽常 4 《现代化工技术》4 9 4 ;;& 3 � � 7 , 中国化工 学会 精细化工专业委员会 、黑龙江省化工学会编 , 黑 龙江科 技出版社出版 , �5 57