Олеохимия
Олеохимия — это отрасль химической промышленности, которая занимается использованием природных жиров и масел в качестве сырья. В качестве сырья в основном используются растительные масла, такие как пальмовое масло, масло пальмового ядра, рапсовое масло или соевое масло, а также животные жиры. Олеохимические процессы во многих случаях заменяют нефтехимические исходные материалы.
Жиры и масла в основном состоят из триглицеридов. Это эфиры глицерина и длинноцепочечных жирных кислот. Типичными жирными кислотами являются пальмитиновая, стеариновая, олеиновая или лауриновая кислоты. Химический состав определяет физические и функциональные свойства продуктов.
Одним из основных процессов олеохимии является расщепление триглицеридов. Оно происходит путем гидролиза или переэтерификации. В результате гидролиза образуются свободные жирные кислоты и глицерин. Упрощенная реакционная уравнение:
Триглицерид + 3 H₂O → Глицерин + 3 жирные кислоты
Переэтерификация спиртами, в основном метанолом, приводит к образованию метиловых эфиров жирных кислот и глицерина. Этот процесс, среди прочего, является основой производства биодизельного топлива. Реакцию можно записать следующим образом:
Триглицерид + 3 CH₃OH → глицерин + 3 метиловых эфира жирных кислот
Металлические мыла представляют собой соли металлов длинноцепочечных жирных кислот. Они образуются в результате нейтрализации свободных жирных кислот гидроксидами или оксидами металлов. Общее уравнение реакции:
R–COOH + Me(OH)ₙ → Me(R–COO)ₙ + n H₂O
Из углеродной жирной кислоты и гидроксида металла образуется металлическая соль жирной кислоты (металлическое мыло) и вода. При этом R обозначает углеводородный остаток жирной кислоты, а Me — металл, такой как кальций, магний, цинк, алюминий или литий.
Металлические мыла на основе жирных кислот пальмового масла имеют особое экономическое значение. Пальмовое масло доступно во всем мире и имеет постоянный состав жирных кислот. Это облегчает воспроизводимые процессы и обеспечивает стабильное качество продукции.
Металлические мыла имеют чрезвычайно широкую область применения. Они используются в качестве смазочных материалов и смазок в переработке пластмасс. Они действуют как стабилизаторы в ПВХ. Они служат в качестве загустителей в смазочных жирах. Они используются в качестве разделительных средств, пеногасителей или гидрофобных средств. В красках и лаках они влияют на высыхание, реологию и качество поверхности. В строительной химии они используются для водоотталкивания. Олеохимические производные также играют важную роль в косметической, фармацевтической и моющей промышленности.
Производство металлических мыл требует интенсивного перемешивания реагентов. Теплопередача, перенос веществ и кинетика реакции тесно связаны между собой. Реакции могут проводиться прерывисто или непрерывно. Качество продукта в значительной степени зависит от однородности, температурного режима и времени выдержки.
Для химических реакций используются промышленные смесители-реакторы. Они подвергаются высоким механическим и термическим нагрузкам. К ним относятся быстрые перепады давления и вакуума, а также значительные перепады температуры во время проведения процесса. Процессные аппараты компании amixon® особенно хорошо зарекомендовали себя в этих условиях. Они рассчитаны на реактивные системы «твердое тело-твердое тело» и «твердое тело-жидкость». Они равномерно смачивают твердые вещества. Они позволяют контролировать и воспроизводить реакцию и вакуумную сушку. В то же время они обеспечивают эффективный отвод тепла, даже при экзотермических реакциях.
Затем смесители amixon® используются для гомогенизации конечных продуктов. Смесительные инструменты работают с низкой скоростью, но при этом обеспечивают короткое время смешивания. Это позволяет избежать сдвиговых сил, выделения пыли и нежелательного нагрева. Эти свойства являются ценными, поскольку многие конечные продукты имеют форму пыли. Они представляют высокую опасность взрыва и возгорания.
Олеохимические продукты считаются возобновляемыми, биобазированными и во многих случаях биоразлагаемыми.