[發明專利]一種環氧生物柴油制備生物潤滑油基礎油的方法

有效

• 申請號: 201310394919.9
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103497839A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 李為民;徐慶瑞;潘晶晶;任慶功;姚超;邱玉華;陳昶樂
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C11C3/00
• 分類號: C11C3/00;C11C3/14;C10M101/00
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技術領域

本發明屬于生物潤滑油制備領域，尤其涉及環氧生物柴油制備生物潤滑油基礎油的方法。?

背景技術

隨著人民環保意識的提高以及對發展可再生能源技術的重視，潤滑油所引起的環境問題也引起了廣泛關注，尋找一種可替代礦物油的綠色環保潤滑油基礎油已經成為重要問題。植物油降解性好、可再生性強，是當前主要研究的環境友好潤滑油。但是植物油具有較差的熱氧化穩定性和低溫流動性能，為了解決這兩個問題，可以對植物油進行化學改性，當下最為經濟有效的改性方法是環氧化-開環系列改性合成反應，這種方法可以有效提高植物油的熱氧化穩定性和低溫流動性能。?

環氧化油脂是一種非常重要的化工中間體，其分子結構中的環氧乙烷官能團是活性基團很容易被功能化。可以根據環氧化油脂很不穩定，利用環氧基在酸或堿的存在下與其它含有活潑氫的物質發生開環反應的原理，通過脂肪醇對環氧化油脂進一步改性，可進一步合成新的異構醚，而求得更穩定的改進油脂，可以作為可生物降解的潤滑油基礎油使用。?

Erhan等（參考文獻：Erhan?Sevim?Z,Adhvaryu?A,Liu?Zengshe.Chemical?modification?of?vegetable?oils?for?lubricant?basestocks[J].American?Society?of?Mechanical?Engineers,2003(5):369-380）以水溶性酸為催化劑在100℃下對環氧化大豆油進行開環反應，反應時間為48h得到開環產物。Hwang等（參考文獻：Hwang?H,Erhan?S?Z.Synthetic?lubricant?basestocks?from?epoxidized?soybean?oil?and?Guerbet?alcohols[J].Ind?Crops?Prod,2006,23(3):311-317）采用4種不同的格爾貝特醇(C₁₂-、C₁₄-、C₁₆-和C₁₈-)與環氧大豆油以硫酸做催化劑進行開環醇解、酯交換反應；控制反應條件分別得到0%（110℃攪拌反應20h）和100%（120℃攪拌反應20h）酯交換的反應產物。陶德華、李清華在中國專利（200910053886.5）改進植物油抗氧性、傾點的雙鍵飽和異構醚化工藝和楊天奎、牟英在中國專利（200910249058.9）一種支化生物柴油的生產方法中，都采用了環氧-開環的方法改善了氧化安定性。?

液體酸和水溶性酸作為催化劑催化開環環氧化植物油，會產生大量的酸性廢水，對環境的危害性強；硼化物和吡啶類物質作為環境有害物，用其作為催化劑，會對人體或環境造成巨大的傷害。因此，現在正在研究用對環境無污染或污染較小的固體催化劑催化開環反應，?目前，國內外已開始研究固體催化開環環氧植物油并取得了一定成果。Lathi等（參考文獻：Lathi?P?S,Mattiasson?B.Green?approach?for?the?preparation?of?biodegradable?lubricant?base?stock?from?epoxidized?vegetable?oil[J].Applied?Catalysis?B:Enviromental,2007,69:207-212.）以Amberlyst15(干)為催化劑在70℃下，攪拌速率1000r/min進行開環醇解反應，反應時間為15h，得到開環產物。楊天奎、牟英在中國專利（201010242072.9）一種樹脂催化生產支化生物柴油的方法中也得到了優良的開環產物。但是其開環反應的轉利率較低，副反應較多。?

上述不足因此仍有值得改進的地方。?

發明內容

為克服現有技術中環氧生物柴油異構醚化開環反應的轉化率較低，副反應較多的不足提供一種環氧生物柴油制備生物潤滑油基礎油的方法。?

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：一種環氧生物柴油制備生物潤滑油基礎油的制備方法，步驟如下：?

（1）在超聲波輔助傳質傳熱的情況下，進行異構醚化開環反應：長鏈脂肪醇和金屬離子負載型陽離子交換樹脂固體催化劑混合并加熱至反應溫度，再向其中加環氧環氧生物柴油進行開環反應，當環氧值小于0.1時停止反應，將反應混合物冷卻至室溫，用40℃的蒸餾水洗滌，分離出下層水相及固體催化劑并回收固體催化劑，然后將上層有機相洗滌至中性，再真空脫水、脫輕組分，最終得到異構化油脂醇醚；?