梁椿松++张洪彩

摘要：将可再生植物油脂资源替换石化资源制备化工产品，可以有效缓解不可再生资源带来的压力，而且植物油脂价格较低，对环境污染程度小。本文简单介绍了我国最近几年利用植物油脂纸制备化产品的研究进展，根据结果表明，采用非食用木本油料制备化工产品是以后植物油脂制备化工产品发展的主要趋势。

关键词：植物油脂；制备化工产品；研究进展；发展趋势

伴随着可持续发展理念的出现，可再生资源在应用中受到了广泛的关注。植物油本身是一种丰富的可降解生物质资源，用途广泛，其中，植物油脂中存在的不饱和脂肪酸为植物油脂在工业上的发展提供了机会。本文论述了植物油脂制备化工产品的发展情况。

1、植物油脂

植物油脂是重要的可再生资源，它来源区域广泛，生产成本低。根据相关统计表明，世界各地的植物油脂每年的产量大约为两亿多吨，如果将大量的植物油脂转换为不可再生的石化资源，不但可以解决当前石化资源等不可再生资源的压力，还能够保证化工产品等可持续发展下去，进而为社会的稳定提供重要的帮助。植物油脂的成本为甘油三酸脂，在分子中，含有一定比例的活性基团，比如酯基、不饱和双键等基因。将以上活动基团进行化学改性，可以得出不同性能的化工产品。比如，可以将植物油脂进行水解，制备脂肪酸，把植物油脂和过氧化合物结合到一起，受催化剂的影响，进而废除环氧化合物，如果进一步和醇类化合物产生反应，可是得出多元醇等化工产品。现阶段，植物油脂在制备化工产品上得到了广泛应用，主要运用于制备生物柴油、环氧化合物、植物油基润滑剂和植物油基多元醇等四个环节中。

2、植物油脂制备生物柴油

第一，当石化资源处于短缺和流失状态的时候，影响最为严重的便是燃烧能源产品，如果出现世界燃料供给情况不足时，便会增加社会的压力，为其带来多种影响。因此，可以将植物油脂进行酯化处理，进而产生生物柴油，生物柴油具备的类型和使用性能因为应用的原料和醇类型的不一致，进而形成一定的差异性。当前，在生物柴油发展期间，已经出现了部分柴油代替石油化工类柴油使用，这样一来，对现有的能源结构的发展具有十分重要的现实意义。我国研究人员通过采用传统的酯交换方法，对其加大了研究力度，提出了黄连木油制备生物柴油的实际操作方式，在良好的工艺条件影响下，制造出来的生物柴油性能和0柴油的使用性能相接近。其中，以大豆油、菜籽油、棕榈油三种植物油脂为组成原料，受碱性因素的影响，成功催化制备了三种生物柴油，经过研究，对比了三种生物柴油的低温流动性能和添加三种低温流动改性剂对其产生的影响。经过实验结果表明，在相同环境下，棕榈油生物柴油自身具有很强的低温性能，并且和大豆油、菜籽油相比较而言，占据很大优势，达到了-10柴油的性能；在单独使用三种改性剂的时候，均可以改善以上三种生物柴油的低温流动性能，当复合时，流动效果呈现最佳状态，实际应用比例为PPD：PGF：pa=3：1：1和2：1：1。再者，以脂肪酶为主，将其作为催化剂，在三步加醇工艺条件的影响下，催化菜籽油会产生醇解反应，制备了菜籽油基生物柴油，三步加醇工艺能够提升醇的反应效率，最终让菜籽油的醇化率高于90%以上。

第二，在植物油脂分子结构中引进酯基，进而改进植物油脂的低温流动性能，在实际操作过程中，可以采用甲醇、乙醇异丙醇以及异丁醇等四种类型的化合物，和棕榈油相互结合，随即发生酯交换反应，形成4中分子链长度不一致的生物柴油，对其性能加大研究力度。经过研究结果表明，含有不用酯基的生物柴油分子链处于较长情况的时候，其析蜡点和峰值温度以及胶凝点就会变得越低。此外，以异丁醇为主的原料制备生物柴油胶凝点是比较低的，这就表示，分子链越长，酯化程度越大，那么就说明低温流动性能就越好。

第三，以土本油料乌桕梓油为主要原料，采取脂肪酶催化法，催化制备了乌桕梓油生物柴油，利用曲面法，加以配置，从而改进了工艺条件，使其呈现最佳状态。当甲醇用量保持在50%的时候，催化剂为3.0%时，那就表明，生物柴油的利用率可以达到90.30%以上。

第四，采用含有30%的生物柴油的0采油和0采油进行台架对比实验时，可以发现，经过实验，当额定工况为90%的动力特性情况下，含生物柴油的0柴油耗油率和co排放量浓度不高，比0采油还要低，而且SO2的排放浓度也明显低于0采油，大约为40%。

第五，以本木油料橡胶籽油为原料，氧化钙是催化剂，催化制备了生物柴油，橡胶籽油生物柴油的转换率最高可以达到91.0%，最后，研究了橡胶籽油制备生物柴油的工艺，并且采用活性白土、高岭土以及活性炭三种脱色剂，分析了橡胶籽油生物柴油的脱色性能，其中，活性炭脱色速度明显很快，活性白土脱色温度比较高，其中效果最为明显。（于此处无用）

3、植物油脂制备环氧化合物

在植物油脂中，经常用它制备环氧化合物，主要是打开植物油脂分子结构中的双键结构，将氧元素引进去，自主形成环氧环，进而得出植物油脂基环氧化合物。植物油脂基环氧化合物本身具有无毒、无污染的优势，可以将其用作塑料等制品的增塑剂中。当前，已经实現的工业化生产方法主要是以无机酸硫酸为催化剂，过氧化氢和有机酸是环氧化试剂，通过使用该方法，制造出来的环氧化合物环氧值比较高，能够符合国家标准要求，可是硫酸是属于强酸，一不小心便会对设备产生腐蚀，并且均相催化使得产物分离困难，再加上处理技术比较复杂，产生的废水量较多，进而对环境产生了一定的污染。

第一，采用磷钨杂多酸季铵盐相转移催化剂，。催化制备了环氧大豆油，环氧值可以达到7.0%，为了降低水分对环氧化反应产生的影响，首先可以对蓖麻油原料开展脱水处理工作，然后以无机酸磷酸为催化剂，催化脱水蓖麻油产生氧化反应，制备出来的氧化值可以达到4.90%以上，经过研究表明，脱水蓖麻油经过环氧化反应以后，自然而然的形成了环氧基团，进而提升了原料稳定性。

第二，首先将蓖麻油进行甲酯化处理，在以无机酸硫酸为催化剂的条件下，分别论述不同有机酸和过氧化氢为环氧化剂时环化反应的最佳工艺，甲酸和乙酸制备的植物油脂基环氧化合物的环氧值都能够达到并且高于一级环氧大豆油的标准，其中主要以环氧化剂制备的蓖麻油甲酯环氧化合物性能最好。endprint

第三，以环氧大豆油为原料，采用酸酐类化合物为固定剂，研究固化动力学和固化产物的性能，进而形成固化反应，大约可以将其分为两个环节，分别是引发阶段和循环阶段。在引发阶段中，对于反应条件有着很高的要求，主要原因在于活化能和循环阶段的活化能相比较而言要高出很多；另外，固化产物的性能伴随着酸酐和化合物的用量而不断提升。再者，以非食用土木油料橡胶籽为原料，经过研究，采用无机酸为催化剂，过氧化氢和乙酸为环氧化试剂的传统方法，可以制備出环氧率高出10%以上的植物油基环氧化合物。采取负载贵金属TI介孔分子催化剂，最终制定出橡胶籽油基环氧化合物，使得产物环氧值高于9%以上。

4、植物油脂制备油基润滑剂

现阶段，植物油脂基润滑剂应用比较广泛，其润滑性能良好，毒性低，可再生性能高等，受到了人们的广泛关注。在超临界C02状态下，以大豆油为主要原材料，进行氢化反应，制备了润滑油基础油，其中碘值为84.7712/100g，黏度是7.85Pa.s，过氧值是0.83mmol/kg.第一，以菜籽油为原料，将二乙醇胺和三乙醇胺改性之后的菜籽油和没有改性的菜籽油相互对比，得出二乙醇胺改性的菜籽油摩擦性能。

第二，采用空气等离子体方法制得聚合蓖麻油，经过结果分析表明，聚合蓖麻油主要是由蓖麻油的二聚物和高分子量的齐聚物组成，将聚合蓖麻油和矿物基础油相互对比，可以看出，聚合蓖麻油的黏温性能和低温性能更好。

5、植物油脂制备多元醇

以植物油脂制备的多元醇可以替换部分石油化工类多元醇在聚氨酯泡沫材料中的应用。目前，植物油基多元醇制备基本已经实现多元化。

第一，以非食用木油料橡胶籽油为原料，采用开环法，其应用于聚氨酯泡沫材料中。

第二，采用固体酸非均相催化剂制备了大豆油基多元醇，环氧基团的转化率达到了99%，可是制备的多元醇羟值比较低，仅为203.7mgkom/g。环氧基团转换效率比较高，通过应用非均相固体酸催化剂，从根本上解决了工艺复杂的问题。

6、结语

从上述论述可以看出，开发利用非食用土本油料，不但可以解决问题，而且土木油料植物的种植还可以增加森林覆盖率，调整气候条件，因此，利用非食用土本油料制备化工产品具有重要的意义。

参考文献：

[1]黄旭娟，刘鹤，商士斌，齐帆.环氧植物油脂的制备及应用研究进展[J].生物质化学工程，2014，04.

[2]董祥.我国植物油脂制备化工产品的研究进展[J].林业调查规划，2017，02..

作者简介：梁椿松，男，1984；职称 工程师.学位 硕士，主要从事油脂制取、油脂化工工艺研究和设计。endprint