年產(chǎn)1--2萬噸全部自動化連續(xù)化生產(chǎn)生物增塑劑（環(huán)氧脂肪酸甲酯)項目 概述：可以提供連續(xù)自控管道式反應(yīng)器環(huán)氧化；連續(xù)靜態(tài)混合離心機(jī)分離；中和連續(xù)靜態(tài)混合離心機(jī)分離；多次水洗后連續(xù)靜態(tài)混合離心機(jī)分離；連續(xù)熱空氣精餾脫水；連續(xù)離心過濾出產(chǎn)品的新工藝方法--專有技術(shù)可以轉(zhuǎn)化設(shè)計年產(chǎn)1--2萬噸全部自動化連續(xù)化生產(chǎn)生物增塑劑（環(huán)氧脂肪酸甲酯)項目 10000噸/年 生物增塑劑（環(huán)氧脂肪酸甲酯)項目可行性分析報告 一， 概述： 本專有技術(shù)是一種利用廢棄油脂（大豆酸化油）生產(chǎn)環(huán)氧增塑劑的方法，其特征在于：采用廢棄油脂（大豆酸化油）作為原料，經(jīng)預(yù)處理，得到的甘油酯，在堿催化下，與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到脂肪酸甲酯，再與由過氧化氫和有機(jī)酸的反應(yīng)產(chǎn)物—過氧有機(jī)酸，直接進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，得到環(huán)氧脂肪酸甲酯粗品，再經(jīng)水洗去酸，蒸餾脫水得到環(huán)氧脂肪酸甲酯成品。本技術(shù)原料成本低，來源廣，符合綠色環(huán)保的要求，而且工藝簡單，不污染環(huán)境，是石油制品的良好替代品。 增塑劑——油腳（大豆酸化油）直接生產(chǎn)生物環(huán)氧增塑劑--環(huán)氧脂肪酸甲酯工藝技術(shù)轉(zhuǎn)讓，工藝采用一步法生產(chǎn)，不用溶劑和穩(wěn)定劑，生產(chǎn)流程短、操作工藝簡單、投資省、能耗低，原材料成本更低，經(jīng)有關(guān)單位測試和環(huán)氧脂肪酸甲酯用戶進(jìn)行對比試驗，產(chǎn)品質(zhì)量與植物油如環(huán)氧大豆油增塑劑相比，環(huán)氧脂肪酸甲酯增塑劑不僅可以完全代替DOP增塑劑制造出無毒、環(huán)保的PVC產(chǎn)品，用于食品包裝、醫(yī)療用品材料、玩具和供水管道等，同時也用作纖維素樹脂和合成橡膠的無毒增塑劑與軟化劑，在制品的加工中，添加環(huán)氧脂肪酸甲酯能明顯提高制品的物理性能和延長老化時間，與鋇、鎘、鋅等金屬穩(wěn)定劑并用時，有良好的協(xié)同作用。此外，因其還具有良好的潤滑性、相容性和分散性性能，還可用作表面活性劑和分散劑應(yīng)用于環(huán)氧涂料和環(huán)氧樹脂等生產(chǎn)行業(yè)。 該產(chǎn)品可應(yīng)用范圍；用于全部軟、硬聚氯乙烯制品的配方中均可應(yīng)用環(huán)氧脂肪酸甲酯，其中聚氯乙烯無毒制品、聚氯乙烯透明制品、透明瓶、透明盒、食品、藥物包裝材料、聚氯乙烯醫(yī)用制品“輸血袋”，聚氯乙烯自來水管道和戶外使用的塑料制品，防水卷材，塑料門窗，貼墻紙塑料膜等必須應(yīng)用環(huán)氧大豆油的地方都可以完全用環(huán)氧脂肪酸甲酯代替，保證了制品無毒、透明、光及熱穩(wěn)定性優(yōu)良。 1 國內(nèi)生產(chǎn)簡況 在我國環(huán)氧植物油類增塑劑起步較晚，發(fā)展慢，主要以環(huán)氧大豆油為主。其它品種如環(huán)氧亞麻油、環(huán)氧棉子油等沒有得到很好的開發(fā)，但規(guī)模小、分散，沒有形成規(guī)模產(chǎn)量、自控水平低。大多數(shù)工廠的生產(chǎn)能力在300t/a～500t/a左右，而且大部分采用以苯作溶劑的硫酸催化生產(chǎn)工藝，間歇生產(chǎn)。產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，售價偏高，不利擴(kuò)大市場。因而，增塑劑工業(yè)應(yīng)大力開發(fā)研究環(huán)氧植物油新品種，提高控制水平，形成連續(xù)化生產(chǎn)、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模產(chǎn)量，降低成本，以適應(yīng)塑料制品工業(yè)不斷發(fā)展的需要。 2　環(huán)氧植物油（主要是環(huán)氧大豆油）的傳統(tǒng)工藝 其工藝以苯為溶劑，以硫酸作催化劑，大豆油、硫酸和苯配制成混合液，在攪拌下滴加雙氧水，進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)。反應(yīng)完成后，靜置分掉廢酸水，油層用稀堿液和軟水洗至中性。油水分離后，將油層進(jìn)行蒸餾，餾出之苯水混合物經(jīng)冷凝分離，苯返回重復(fù)使用，釜液進(jìn)行減壓蒸餾，截取成品餾份。其工藝流程復(fù)雜。 3　環(huán)氧增塑劑的新工藝 利用油腳生產(chǎn)環(huán)氧增塑劑的方法，其特征在于：采用油腳作為原料，經(jīng)預(yù)處理，得到的甘油酯，在堿催化下，與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得到脂肪酸甲酯，再與由過氧化氫和有機(jī)酸的反應(yīng)產(chǎn)物—過氧有機(jī)酸，直接進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，得到環(huán)氧脂肪酸甲酯粗品，再經(jīng)水洗去酸，蒸餾脫水得到環(huán)氧脂肪酸甲酯成品。本發(fā)明原料成本低，來源廣，符合綠色環(huán)保的要求，而且工藝簡單，不污染環(huán)境，是石油制品的良好替代品。 3.1　反應(yīng)機(jī)理 其工藝?yán)秒p氧水中含有微酸性，在一定溫度下起引發(fā)作用。所加的穩(wěn)定劑對生成的過氧甲酸起穩(wěn)定作用，保證了過氧甲酸釋放出的氧原子能與植物油中的不飽和鍵充分接觸，從而使環(huán)氧化反應(yīng)向產(chǎn)物方向進(jìn)行。其反應(yīng)式簡單。 3.2　環(huán)氧化工藝流程 在環(huán)氧化反應(yīng)釜中加入脂肪酸甲酯或者植物油（大豆油），甲酸、 穩(wěn)定劑和微量硫酸，攪拌下滴加雙氧水進(jìn)行反應(yīng)。因整個體系為放熱反應(yīng)，因而用冷卻水來控制反應(yīng)溫度，使其在60℃～70℃之間進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)。反應(yīng)終止后靜置分層，分去母液后用弱堿液進(jìn)行中和 ，再用軟水洗滌至中性。油層抽至脫水釜中，真空脫除油中所含水份后即得本產(chǎn)品。工藝流程簡單了許多。 而且在環(huán)氧化系統(tǒng)的設(shè)計中，采取了對環(huán)氧化全過程(升溫、滴加雙氧水、降溫、保溫反應(yīng)，冷卻)的自動化控制設(shè)計。這個控制水平在國內(nèi)是先進(jìn)的。 3.3兩種生產(chǎn)工藝的比較 由以上論述可知，老的工藝生產(chǎn)流程長而且復(fù)雜，設(shè)備多，腐蝕嚴(yán)重，“三廢”處理量大。新工藝由于取消了溶劑苯，縮短了生產(chǎn)流程而且簡單，降低了防火等級，改善了勞動環(huán)境，“三廢”污染少，所以固定資產(chǎn)投資遠(yuǎn)小于老工藝。 4 雙氧水甲酸法生產(chǎn)工藝及配方： 4.1本技術(shù)是用油腳（主要是大豆油腳）為原料 ，采用新的專有技術(shù)工藝是一種無毒增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯生產(chǎn)方法及工藝配方。此法在不用任何溶劑或者促進(jìn)劑的條件下用地溝油， 雙氧水，濃硫酸，甲酸一步法合成，再用碳酸鈣(弱堿)溶液中和， 消除了可能污染產(chǎn)品的化學(xué)因素，產(chǎn)品環(huán)氧植物油環(huán)氧值在3.5--6.之間。 4.2.生產(chǎn)工藝技術(shù)說明書： 環(huán)氧脂肪酸甲酯是一種無毒增塑劑；它是揮發(fā)性小，耐遷移性和耐洗滌性能好，尤其是光，熱穩(wěn)定性和安全性極佳，純凈的環(huán)氧脂肪酸甲酯是無毒物，可以用于食品的包裝材料，這已經(jīng)為世界先進(jìn)國家所公認(rèn)，但是迄今為止生產(chǎn)環(huán)氧植物油的工藝中除了使用植物油，雙氧水，濃硫酸，甲酸外，有的還加入某種溶劑，如苯，丙酮，醋酸酯等，或者加入其它促進(jìn)劑等化學(xué)品，或者溶劑和促進(jìn)劑共加，這種方法；一方面使合成工藝復(fù)雜化，在合成終了的階段還需要除去溶劑和促進(jìn)劑。另一方面使最終產(chǎn)品環(huán)氧增塑劑的安全性受到潛在威脅。新工藝的目的就在于尋找到了不加任何溶劑或者促進(jìn)劑的條件下，用植物油或者是脂肪酸甲酯，雙氧水，甲酸，濃硫酸和碳酸鈉合成環(huán)氧植物油或者環(huán)氧脂肪酸甲酯新工藝，完全消除可能污染產(chǎn)品的化學(xué)因素。為了達(dá)到上述目的，這種完全無毒的環(huán)氧增塑劑的生產(chǎn)工藝，它通過調(diào)整反應(yīng)體系中過氧化氫的濃度與用量，有機(jī)酸和無機(jī)酸的用量以及反應(yīng)溫度，時間等反應(yīng)條件，實現(xiàn)了在無任何溶劑或者促進(jìn)劑存在下將已經(jīng)處理或者未處理的植物油或者脂肪酸甲酯與雙氧水，甲酸，濃硫酸一步合成反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束時出現(xiàn)的過量酸，用碳酸鈣溶液進(jìn)行中和即成。 4.3 新工藝下的環(huán)氧增塑劑產(chǎn)品的環(huán)氧值在3.5-60之間，碘值在6以下，用于PVC壓片透明度和熱老化性能與日本同類產(chǎn)品性能接近，經(jīng)全面毒性實驗表明：（1）急性毒性實驗：LD50大鼠>10g/kg,小鼠>20g/kg,系實際無毒化學(xué)性。（2）微粒實驗：在給藥劑量為10000mg/kg時， 未產(chǎn)生致突變作用。（3）Ames實驗：對四個測試菌株（TA97,TA98,TA100,TA102)無誘變性。 4.4評價；評價環(huán)氧增塑劑質(zhì)量的優(yōu)劣，其主要指標(biāo)環(huán)氧值當(dāng)然越高越好。但除了看環(huán)氧值外，還要看其環(huán)氧基團(tuán)熱穩(wěn)定性的高低。由于PVC制品加工時溫度很高，致使部分熱穩(wěn)定性差的環(huán)氧基團(tuán)自行開環(huán)破裂，起不到穩(wěn)定作用。老工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品環(huán)氧值一般為6.0%，在177℃加熱3h其環(huán)氧值的保留率在80%以上。而改良工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品其環(huán)氧值大于6.0%，最高可達(dá)6.2%左右，熱穩(wěn)定性達(dá)95%，是國內(nèi)較先進(jìn)水平。 結(jié)語 綜上所述，對環(huán)氧植物油裝置進(jìn)行改造，生產(chǎn)環(huán)氧脂肪酸甲酯；是個新工藝， 工藝是先進(jìn)合理的，運行可靠，產(chǎn)品單耗和成本低，投資省，“三廢”少，不使用毒性大的苯溶劑，產(chǎn)品質(zhì)量處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域前景分析： 環(huán)氧大豆油和環(huán)氧脂肪酸甲酯都是對精煉大豆油和脂肪酸甲酯采用過氧化合物處理而制得的產(chǎn)品。主要用做聚氯乙烯的增塑劑與熱穩(wěn)定劑。無毒，更可做主增塑劑使用，是環(huán)氧類生物增塑劑中用量最多的種類。我國近年來各地相繼投資建設(shè)大噸位乙烯工程，因而整個塑料加工工業(yè)對增塑劑需求也在逐年增加，此外還有一定數(shù)量增塑劑產(chǎn)品出口。 本技術(shù)是將雙氧水甲酸法無溶劑法用地溝油制環(huán)氧脂肪酸甲酯裝置的技術(shù)。此技術(shù)是國際公認(rèn)的制備環(huán)氧類增塑劑良好方法。環(huán)氧脂肪酸甲酯增塑劑，做為輔助增塑劑與熱穩(wěn)定劑使用時，添加量為3--30％。近些年來，由于對環(huán)氧大豆油和環(huán)脂肪酸甲酯使用技術(shù)不斷提高，亦可做主增塑劑使用，由于其無毒，且國內(nèi)外的塑料加工業(yè)均高速發(fā)展，因而環(huán)氧大豆油和環(huán)氧脂肪酸甲酯都有良好的市場前景。 效益分析： 目前，我國市場上塑料劑價格飛漲，主增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）已超過1.7萬元/噸，而且還有繼續(xù)上漲的趨勢。環(huán)氧脂肪酸甲酯作為增塑劑兼穩(wěn)定性，它在聚氯乙烯塑料制品中的作用是其它增塑劑無法替代的。我國環(huán)氧植物油和環(huán)氧脂肪酸甲酯的需求量正在逐年上升，其銷售價不僅沒有DOP高，低于 DOP，而且，環(huán)氧植物油和環(huán)氧脂肪酸甲酯還具有較為廣闊的銷售市場， 尤其是環(huán)氧脂肪酸甲酯的成本更低， 而且還可以完全替代DOP。 廠房條件建議： 設(shè)備投資： 5000L不銹鋼反應(yīng)釜4臺，6000L不銹鋼脫水釜2臺；2000--3500L不銹鋼計量槽8臺，20--50噸不銹鋼或者塑料各種原料及成品儲罐8臺，10立方米/分水環(huán)真空泵及給料泵3--4臺，0.7 立方米/分鐘空氣壓縮機(jī)1臺，混合器及儲罐等專用儀器設(shè)備若干套，還有水處理設(shè)備以及安裝管道塑料材料總計100-120萬元，總投資600萬元（含2噸鍋爐和流動資金450萬）；廠 房： 1200 平米（含倉庫500平方米）；蒸汽消耗4公斤／平方厘米 （產(chǎn)品耗蒸汽估計1.5噸／噸 ）；噸總成本： 7000元／噸；售 價： 8000元／噸；噸毛利稅：500--1000元／噸；年毛利稅：600--1200 萬元。建設(shè)工期半年。 備注：可以提供連續(xù)自控管道式反應(yīng)器環(huán)氧化；連續(xù)靜態(tài)混合離心機(jī)分離；中和連續(xù)靜態(tài)混合離心機(jī)分離；多次水洗后連續(xù)靜態(tài)混合離心機(jī)分離；連續(xù)熱空氣精餾脫水；連續(xù)離心過濾出產(chǎn)品的新工藝方法--專有技術(shù)可以轉(zhuǎn)化設(shè)計年產(chǎn)1--2萬噸全部自動化連續(xù)化生產(chǎn)生物增塑劑（環(huán)氧脂肪酸甲酯)項目 技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式： (按10000噸／年生產(chǎn)規(guī)模來估計；實際是否可行需要做項目實地投資可行性研究和評估來確定) 技術(shù)服務(wù)方式： 工藝設(shè)計、人員培訓(xùn)；提供工藝配方。技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作方式面議。