[發(fā)明專利]一種廢棄油脂制備多元醇的方法及應用

有效

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• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104326911A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 山柏芳;梁學正
• 申請（專利權）人: 浙江恒豐新材料有限公司
• 主分類號: C07C69/708
• 分類號: C07C69/708;C07C67/30;C08G18/32;C09D175/04;C09J175/04;C11C3/04;C11C3/10;B01F17/42;B01F17/38
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1.一種廢棄油脂制備多元醇的方法，其特征在于，包括如下步驟：采用具有大疏水表面的兼具磺酸基和羧酸基的固體酸催化劑，催化廢棄油脂與甲醇進行酯化及酯交換反應，將廢棄油脂轉化為脂肪酸甲酯和副產甘油；接著降溫，將脂肪酸甲酯中的飽和脂肪酸酯通過結晶的方式分離，提高脂肪酸甲酯中雙鍵的含量；然后繼續(xù)在雙酸中心固體酸催化下，利用雙酸中心的協(xié)同，直接催化30%的雙氧水將脂肪酸甲酯進行環(huán)氧化，中間產物不經過分離，直接升溫后，加入副產甘油進行烷氧化開環(huán)；最后過濾回收催化劑，減壓蒸餾除水后即得生物油基多元醇。

2.????根據權利要求1所述的一種廢棄油脂制備多元醇的方法，其特征在于，所述步驟具體為：

1）具有大疏水表面的兼具磺酸基和羧酸基的固體酸制備

將不飽和羧酸，含不飽和雙鍵的磺酸以及二乙烯基苯溶于有機溶劑中，溶液溶度為20～65%，在偶氮二異丁腈引發(fā)劑的引發(fā)下進行混合溶劑熱共聚2～10?h，引發(fā)劑用量為反應物總質量的0.1%～1%，溶劑熱聚合溫度在80～180℃，冷卻，過濾，洗滌烘干即得具有大疏水表面兼具磺酸基和羧酸基的固體酸催化劑；

2）廢棄油脂的預處理過程

將廢棄油脂加熱到60℃后，進行砂芯過濾，除去其中的泥土、食物殘渣、洗滌劑等雜質，接著采用減壓110℃蒸餾的方式，除去油脂中的水分，最后，加入酸性白土進行吸附脫色，即得處理后的廢棄油脂；

3）甲酯化反應過程

將步驟1）預處理過的廢棄油脂與甲醇進行攪拌混合，控制廢棄油脂與甲醇的質量比1:0.2～1：1.1，加入步驟2）制備的具有大疏水表面的兼具磺酸基和羧酸基的固體酸催化劑，催化劑用量為反應物總質量的0.5%～3%，在60～80℃下進行加熱攪拌5～21?h后，過濾回收催化劑，催化劑可進行直接重用，蒸餾除去過量甲醇，進行分層，上層為脂肪酸甲酯，下層為甘油副產物分別進行收集；

4）飽和脂肪酸甲酯分離過程。

3.????將步驟3）制備的脂肪酸甲酯降溫到-5～15℃，進行靜置2～14h后，進行過濾，分離固體飽和脂肪酸甲酯，得到高雙鍵含量的脂肪酸甲酯；

5）環(huán)氧化串聯(lián)烷氧化開環(huán)

將步驟4）分離后的脂肪酸甲酯和回收的固體酸催化劑進行混合，催化劑用量為反應物總質量的0.5%～2%，在50～80℃下進行加熱攪拌，滴加30%的雙氧水，雙氧水與脂肪酸甲酯的質量比為1:0.2～1：1，滴加時控制溫度低于80℃，滴完后，繼續(xù)在該溫度下反應0.5～8h，完成環(huán)氧化，接著，將溫度升至80～100℃，加入副產物甘油作為烷氧化試劑，與脂肪酸甲酯的質量比為1:0.1～1：0.5，繼續(xù)反應0.5～4h，停止反應，過濾回收固體酸催化劑，進行蒸餾除水后即得生物基多元醇產品。

4.????根據權利要求1或2所述的一種廢棄油脂制備多元醇的方法，其特征在于，所述的具有大疏水表面兼具磺酸和羧酸基的固體酸催化劑的制備方法為：將不飽和羧酸，含不飽和雙鍵的磺酸以及二乙烯基苯溶于有機溶劑中，其中不飽和羧酸、不飽和磺酸和二乙烯基苯的的質量比為（0.05～0.2）：（0.01～0.3）：1，在偶氮二異丁腈引發(fā)劑的引發(fā)下進行混合溶劑熱共聚2～10?h，聚合溫度在80～180℃，冷卻，過濾，洗滌烘干即得具有大疏水表面兼具磺酸基和羧酸基的固體酸催化劑；其中所述的不飽和羧酸采用丙烯酸、丁烯酸、馬來酸、富馬酸、戊烯酸中的一種；所述的含不飽和雙鍵的磺酸采用苯乙烯磺酸、乙烯磺酸、丙烯磺酸、丙烯酸羥乙基磺酸酯中的一種；所述的有機溶劑采用乙酸乙酯、正丁醇、四氫呋喃、異丙醇、丙酮中的一種。

5.???根據權利要求1或2所述的一種廢棄油脂制備多元醇的方法，其特征在于：所述的廢棄油脂采用餐飲、食品加工單位及家庭產生的不允許食用的動植物油脂，動物屠宰分割和皮革加工修削的廢棄物處理提煉的油脂，食用油脂精煉加工過程中產生的油脂，油料加工或油脂儲存過程中產生的過期的油脂中的一種；所述的餐飲、食品加工單位及家庭產生的不允許食用的動植物油脂采用泔水油、煎炸廢棄油、地溝油和抽油煙機凝析油中的一種；所述的動物屠宰分割和皮革加工修削的廢棄物處理提煉的油脂采用廢牛油、廢羊油、廢豬油、廢雞油中的一種；所述的食用油脂精煉加工過程中產生的油脂采用酸化油、白土油、脫臭餾出油中的一種；所述的油料加工或油脂儲存過程中產生的過期的油脂采用過期菜籽油、過期大豆油，工廠生產導熱廢棄油中的一種。

6.????一種利用權利要求1所述的廢棄油脂制備多元醇的方法制備的多元醇的應用，其特征在于：如權利要求1所述的廢棄油脂制備多元醇具有具有分子結構和羥值均可調的特點，可廣泛用于各種聚氨酯涂料、聚氨酯泡沫塑料、膠黏劑、快速成型材料、纖維增強復合材料、表面活性劑領域，作為傳統(tǒng)聚醚多元醇或者聚酯多元醇的綠色替代者。