通報日期：2011-10-09

成果編碼：GK11187

成果名稱：大豆毛油制備環(huán)氧大豆油關鍵技術的研究及產業(yè)化

完成單位：廣州市新錦龍塑料助劑有限公司，廣州大學化學化工學院

完成人員：莫貫田，王正平，徐兆發(fā)，李穗生，任善波，陳浩乾，張濤，李智麟，鮑炎珠，李艷

起始時間：2006-03-01

終止時間：2009-06-01

組織鑒定單位：廣州市科技和信息化局

鑒定日期：2011-08-12

申報部門：廣州市花都區(qū)科技和信息化局

登記日期：2011-10-09

成果摘要：一、任務來源：計劃外自選項目一、任務來源：計劃外自選項目本課題依據(jù)市場實際情況和企業(yè)發(fā)展需要，本公司在大量的調查研究的基礎上，與廣州大學組成的課題組合作研發(fā)。二、應用領域和技術原理本課題屬于化學工程與技術的精細化工材料學科領域。作為技術原料的環(huán)氧大豆油是增塑、穩(wěn)定、可生物降解的綠色環(huán)保塑料增塑劑，完全符合美國FDA食品添加劑規(guī)則和歐盟ROHS環(huán)保指令，廣泛應用于食品和藥物的包裝材料、兒童玩具、家庭裝飾材料、PVC軟制品，以及透明瓶和透明盒等領域。一、任務來源：計劃外自選項目本課題依據(jù)市場實際情況和企業(yè)發(fā)展需要，在大量的調查研究的基礎上，與廣州大學組成的課題組，選擇雜質較多的大豆毛油為原料，以含有雙鍵的大豆毛油的環(huán)氧化研究為重點，以規(guī)?；⒐I(yè)化生產環(huán)氧大豆油為目標，進行大豆毛油制備環(huán)氧大豆油關鍵技術的研究，為工業(yè)化生產提供的工藝參數(shù)。研究內容包括以下四個方面：1、以雜質較多的大豆毛油為原料，85%甲酸為氧載體，35%的為氧源，確定影響產品環(huán)氧值的各個指標，設計實驗優(yōu)化方案，開展實驗，結果分析討論，得到的工藝參數(shù)。2、選擇常用的在C2-C8有機酸，按照羧基數(shù)的不同做環(huán)氧化實驗，比較實驗結果，并與甲酸進行比較，確定的有機酸及制備工藝。3、以大豆毛油和甲酸為原料，考察各個因素對反應轉化率的影響，確定一條的合成工藝。4、選取性價比比較合理的季銨鹽十六烷基為相轉移催化劑，考察相轉移催化劑對產品性能及反應程度的影響。二、應用領域和技術原理本課題屬于化學工程與技術的精細化工材料學科領域。作為技術原料的環(huán)氧大豆油是增塑、穩(wěn)定、可生物降解的綠色環(huán)保塑料增塑劑，完全符合美國FDA食品添加劑規(guī)則和歐盟ROHS環(huán)保指令，廣泛應用于食品和藥物的包裝材料、兒童玩具、家庭裝飾材料、PVC軟制品，以及透明瓶和透明盒等領域。1、環(huán)氧大豆油的合成原理環(huán)氧大豆油是以大豆植物油為原料，通過環(huán)氧化反應合成得到的。環(huán)氧化反應分為兩步，步是環(huán)氧化試劑的生成，第二步是大豆油的環(huán)氧化。在上述環(huán)氧化反應中，提供氧源，甲酸起到轉移活性氧的作用。2、工業(yè)化生產環(huán)氧大豆油工藝流程以環(huán)氧大豆油工藝研究小試的技術工作為基礎，確定了工業(yè)化制備環(huán)氧大豆油的工藝流程，其主要的技術核心是以大豆毛油為原料，采用無溶劑法的生產工藝。三、性能指標：大豆毛油制備環(huán)氧大豆油產品性能指標如下：項目指標數(shù)值色澤（鉑一鈷比色） 125比重（20℃） 0.9952環(huán)氧值（-）％6.34酸值（mgK（hq／g） 0.34值（％） 1.8加熱減量（125℃X2h） 0.09熱穩(wěn)定性（177℃X3h） 97.5閃點（開口杯） >300產品經過廣州市疾病預防控制中心用雌雄小鼠進行急性經口毒性試驗后，證實雌雄小鼠經口LD50均大于1500mg/kg.bw，屬于無毒級。四、成果的創(chuàng)造性和先進性1、以雜質較多的大豆毛油為原料，解決酸值、磷脂、蠟含量較高及色澤深等技術難題，實現(xiàn)年產六萬噸食品級、藥品級的環(huán)氧大豆油工業(yè)化生產。2、用十六烷基三甲基作為相轉移催化劑，提升產品環(huán)氧值及收率；3、用蝶式分離系統(tǒng)等裝備，實現(xiàn)產品全過程（酸溶劑混配、滴加、靜置分離、堿洗、蒸餾脫溶、壓濾）計算機自動控制的產業(yè)化生產。4、工藝流程的優(yōu)化極大的降低了能耗，其中蒸汽消耗量減少66.6%，耗電量減少54%，用水量減少50%.五、存在問題雖然我們通過將工藝與裝備有機結合起來，不斷優(yōu)化生產工藝，使節(jié)能減排、降低成本、提高產品質量等生產上的技術難題得到了完滿解決，實現(xiàn)了以大豆毛油為原料制備高品質環(huán)氧大豆油的工業(yè)化大規(guī)模的生產。但還存在一些問題：1、對環(huán)氧大豆油的大規(guī)模工業(yè)化生產過程的產品質量和產品收率有一定的波動；2、生產裝置個單元的協(xié)調和過程精準控制尚有提升的空間；3、部分以前不曾在“環(huán)氧大豆油”生產工藝過程中使用的新型生產設備的使用，尚存在使用的適應性。對這些問題，我們將繼續(xù)攻關，爭取盡快解決。六、經濟效益和社會效益經過兩年多的以大豆毛油為原料生產環(huán)氧大豆油的產業(yè)化持續(xù)擴產，廣州新錦龍塑料助劑有限公司環(huán)氧大豆油的年產量由原來的一萬噸提升到六萬噸。環(huán)氧大豆油的年產值達六億元，年利稅2600萬元。產品在全國市場占有率不斷上升，2007年、2008年、2009年、2010年分別是5%，10%，25%，50%.產品除了在國內市場銷售外，也銷往泰國、馬來西亞等東南亞國家。“新錦龍”牌環(huán)氧增塑劑2009年《全國用戶滿意產品》，和2009年度中國塑料行業(yè)十佳企業(yè)評選十佳塑料助劑等稱號，同時新錦龍塑料助劑有限公司獲得2009年度《全國實施用戶滿意工程先進單位》稱號，成為國內大的環(huán)氧大豆油生產基地。