年產1--2萬噸全部自動化連續化生產生物增塑劑（環氧脂肪酸甲酯)項目 概述：可以提供連續自控管道式反應器環氧化；連續靜態混合離心機分離；中和連續靜態混合離心機分離；多次水洗后連續靜態混合離心機分離；連續熱空氣精餾脫水；連續離心過濾出產品的新工藝方法--專有技術可以轉化設計年產1--2萬噸全部自動化連續化生產生物增塑劑（環氧脂肪酸甲酯)項目 10000噸/年 生物增塑劑（環氧脂肪酸甲酯)項目可行性分析報告 一， 概述： 本專有技術是一種利用廢棄油脂（大豆酸化油）生產環氧增塑劑的方法，其特征在于：采用廢棄油脂（大豆酸化油）作為原料，經預處理，得到的甘油酯，在堿催化下，與甲醇進行酯交換反應，得到脂肪酸甲酯，再與由過氧化氫和有機酸的反應產物—過氧有機酸，直接進行環氧化反應，得到環氧脂肪酸甲酯粗品，再經水洗去酸，蒸餾脫水得到環氧脂肪酸甲酯成品。本技術原料成本低，來源廣，符合綠色環保的要求，而且工藝簡單，不污染環境，是石油制品的良好替代品。 增塑劑——油腳（大豆酸化油）直接生產生物環氧增塑劑--環氧脂肪酸甲酯工藝技術轉讓，工藝采用一步法生產，不用溶劑和穩定劑，生產流程短、操作工藝簡單、投資省、能耗低，原材料成本更低，經有關單位測試和環氧脂肪酸甲酯用戶進行對比試驗，產品質量與植物油如環氧大豆油增塑劑相比，環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、環保的PVC產品，用于食品包裝、醫療用品材料、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、鋅等金屬穩定劑并用時，有良好的協同作用。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用于環氧涂料和環氧樹脂等生產行業。 該產品可應用范圍；用于全部軟、硬聚氯乙烯制品的配方中均可應用環氧脂肪酸甲酯，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用環氧大豆油的地方都可以完全用環氧脂肪酸甲酯代替，保證了制品無毒、透明、光及熱穩定性優良。 1 國內生產簡況 在我國環氧植物油類增塑劑起步較晚，發展慢，主要以環氧大豆油為主。其它品種如環氧亞麻油、環氧棉子油等沒有得到很好的開發，但規模小、分散，沒有形成規模產量、自控水平低。大多數工廠的生產能力在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工藝，間歇生產。產品質量不穩定，售價偏高，不利擴大市場。因而，增塑劑工業應大力開發研究環氧植物油新品種，提高控制水平，形成連續化生產、實現經濟規模產量，降低成本，以適應塑料制品工業不斷發展的需要。 2　環氧植物油（主要是環氧大豆油）的傳統工藝 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，進行環氧化反應。反應完成后，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，將油層進行蒸餾，餾出之苯水混合物經冷凝分離，苯返回重復使用，釜液進行減壓蒸餾，截取成品餾份。其工藝流程復雜。 3　環氧增塑劑的新工藝 利用油腳生產環氧增塑劑的方法，其特征在于：采用油腳作為原料，經預處理，得到的甘油酯，在堿催化下，與甲醇進行酯交換反應，得到脂肪酸甲酯，再與由過氧化氫和有機酸的反應產物—過氧有機酸，直接進行環氧化反應，得到環氧脂肪酸甲酯粗品，再經水洗去酸，蒸餾脫水得到環氧脂肪酸甲酯成品。本發明原料成本低，來源廣，符合綠色環保的要求，而且工藝簡單，不污染環境，是石油制品的良好替代品。 3.1　反應機理 其工藝利用雙氧水中含有微酸性，在一定溫度下起引發作用。所加的穩定劑對生成的過氧甲酸起穩定作用，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，從而使環氧化反應向產物方向進行。其反應式簡單。 3.2　環氧化工藝流程 在環氧化反應釜中加入脂肪酸甲酯或者植物油（大豆油），甲酸、 穩定劑和微量硫酸，攪拌下滴加雙氧水進行反應。因整個體系為放熱反應，因而用冷卻水來控制反應溫度，使其在60℃～70℃之間進行環氧化反應。反應終止后靜置分層，分去母液后用弱堿液進行中和 ，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品。工藝流程簡單了許多。 而且在環氧化系統的設計中，采取了對環氧化全過程(升溫、滴加雙氧水、降溫、保溫反應，冷卻)的自動化控制設計。這個控制水平在國內是先進的。 3.3兩種生產工藝的比較 由以上論述可知，老的工藝生產流程長而且復雜，設備多，腐蝕嚴重，“三廢”處理量大。新工藝由于取消了溶劑苯，縮短了生產流程而且簡單，降低了防火等級，改善了勞動環境，“三廢”污染少，所以固定資產投資遠小于老工藝。 4 雙氧水甲酸法生產工藝及配方： 4.1本技術是用油腳（主要是大豆油腳）為原料 ，采用新的專有技術工藝是一種無毒增塑劑環氧脂肪酸甲酯生產方法及工藝配方。此法在不用任何溶劑或者促進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， 消除了可能污染產品的化學因素，產品環氧植物油環氧值在3.5--6.之間。 4.2.生產工藝技術說明書： 環氧脂肪酸甲酯是一種無毒增塑劑；它是揮發性小，耐遷移性和耐洗滌性能好，尤其是光，熱穩定性和安全性極佳，純凈的環氧脂肪酸甲酯是無毒物，可以用于食品的包裝材料，這已經為世界先進國家所公認，但是迄今為止生產環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，或者加入其它促進劑等化學品，或者溶劑和促進劑共加，這種方法；一方面使合成工藝復雜化，在合成終了的階段還需要除去溶劑和促進劑。另一方面使最終產品環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氧植物油或者環氧脂肪酸甲酯新工藝，完全消除可能污染產品的化學因素。為了達到上述目的，這種完全無毒的環氧增塑劑的生產工藝，它通過調整反應體系中過氧化氫的濃度與用量，有機酸和無機酸的用量以及反應溫度，時間等反應條件，實現了在無任何溶劑或者促進劑存在下將已經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，反應結束時出現的過量酸，用碳酸鈣溶液進行中和即成。 4.3 新工藝下的環氧增塑劑產品的環氧值在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品性能接近，經全面毒性實驗表明：（1）急性毒性實驗：LD50大鼠>10g/kg,小鼠>20g/kg,系實際無毒化學性。（2）微粒實驗：在給藥劑量為10000mg/kg時， 未產生致突變作用。（3）Ames實驗：對四個測試菌株（TA97,TA98,TA100,TA102)無誘變性。 4.4評價；評價環氧增塑劑質量的優劣，其主要指標環氧值當然越高越好。但除了看環氧值外，還要看其環氧基團熱穩定性的高低。由于PVC制品加工時溫度很高，致使部分熱穩定性差的環氧基團自行開環破裂，起不到穩定作用。老工藝生產的產品環氧值一般為6.0%，在177℃加熱3h其環氧值的保留率在80%以上。而改良工藝生產的產品其環氧值大于6.0%，最高可達6.2%左右，熱穩定性達95%，是國內較先進水平。 結語 綜上所述，對環氧植物油裝置進行改造，生產環氧脂肪酸甲酯；是個新工藝， 工藝是先進合理的，運行可靠，產品單耗和成本低，投資省，“三廢”少，不使用毒性大的苯溶劑，產品質量處于國內領先地位，經濟效益和環境效益顯著。 技術的應用領域前景分析： 環氧大豆油和環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品。主要用做聚氯乙烯的增塑劑與熱穩定劑。無毒，更可做主增塑劑使用，是環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大噸位乙烯工程，因而整個塑料加工工業對增塑劑需求也在逐年增加，此外還有一定數量增塑劑產品出口。 本技術是將雙氧水甲酸法無溶劑法用地溝油制環氧脂肪酸甲酯裝置的技術。此技術是國際公認的制備環氧類增塑劑良好方法。環氧脂肪酸甲酯增塑劑，做為輔助增塑劑與熱穩定劑使用時，添加量為3--30％。近些年來，由于對環氧大豆油和環脂肪酸甲酯使用技術不斷提高，亦可做主增塑劑使用，由于其無毒，且國內外的塑料加工業均高速發展，因而環氧大豆油和環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，而且還有繼續上漲的趨勢。環氧脂肪酸甲酯作為增塑劑兼穩定性，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。我國環氧植物油和環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，環氧植物油和環氧脂肪酸甲酯還具有較為廣闊的銷售市場， 尤其是環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： 設備投資： 5000L不銹鋼反應釜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/分水環真空泵及給料泵3--4臺，0.7 立方米/分鐘空氣壓縮機1臺，混合器及儲罐等專用儀器設備若干套，還有水處理設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。建設工期半年。 備注：可以提供連續自控管道式反應器環氧化；連續靜態混合離心機分離；中和連續靜態混合離心機分離；多次水洗后連續靜態混合離心機分離；連續熱空氣精餾脫水；連續離心過濾出產品的新工藝方法--專有技術可以轉化設計年產1--2萬噸全部自動化連續化生產生物增塑劑（環氧脂肪酸甲酯)項目 技術轉讓方式： (按10000噸／年生產規模來估計；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) 技術服務方式： 工藝設計、人員培訓；提供工藝配方。技術轉讓或合作方式面議。