СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ Российский патент 2002 года по МПК C09F7/02 

Описание патента на изобретение RU2190650C1

Изобретение относится к способу получения окисленных растительных масел, которые используются в качестве пленкообразующего в лакокрасочной, полиграфической, легкой промышленности, связующего в строительной промышленности и других отраслях народного хозяйства [Дринберг А.Я. Технология пленкообразующих веществ. - Л.: Госхимиздат, 1955, 651 с.].

Известен способ получения оксиполимеризованных масел, заключающийся в продувке через окисляемое масло воздуха при температуре 150-160oС в присутствии катализаторов (сиккатив - линолеат марганцево-свинцовый или марганцево-свинцово-кобальтовый), по окончании продувки окисленное масло поступает на термообработку без продувки воздухом при температуре 260-265oС или 280oС под вакуумом.

Недостатком данного способа является высокая температура термообработки и высокая продолжительность процесса, что приводит к потерям растительного масла при его окислении, увеличению вредных выбросов в атмосферу, ухудшению качества оксидата (потемнение), а также необходимость использования свинецсодержащих сиккативов [Дринберг А.Я. Технология пленкообразующих веществ. - Л.: Госхимиздат, 1955, 651 с.].

Известен способ получения полимеризованных масел, включающих следующие операции: продувка воздухом при температуре 138oС, затем перемешивание при температуре 60oC с добавлением 0,4%-ной разбавленной серной кислоты и при достижении требуемой вязкости нейтрализация триэтаноламином. К недостаткам данного метода можно отнести многостадийность процесса, необходимость проведения нейтрализации серной кислоты [пат. США 2838551. Полимеризованные растительные масла и способ их получения / Кантор М., Вильсон С., 10.06.58].

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения окисленных масел за счет окисления полувысыхающих растительных масел кислородом воздуха при температуре 130-150oС в присутствии алюминий-органических соединений (АОС): диэтилалюминийхлорид (ДЭАХ), триэтилалюминий (ТЭА), триизобутилалюминий (ТИБА) [патент РФ 2162479 Способ получения окисленных растительных масел / Приходько С.И. и др., 2001 г.]. Недостатком данного способа является необходимость использования дорогостоящих инициаторов процесса.

Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков: проведение процесса в мягких условиях, использование регенерируемых гетерогенных катализаторов многократного использования, устранение многостадийности процесса и, как следствие, получение светлых окисленных масел.

Поставленная задача достигается проведением окисления полувысыхающих растительных масел кислородом воздуха (расход воздуха 40 ч-1) при температуре 130-160oС в присутствии гетерогенных катализаторов: пирополимеров фталоцианинов металлов переменной валентности Со, Mn, Ni, Fe или пирополимерных меламино-формальдегидных комплексов этих металлов, нанесенных на твердые носители (оксид алюминия, алюмосиликаты, цеолиты, стекло, стеклокерамика, металлокерамика). Способ получения катализаторов заключается в пропитке инертного носителя раствором или суспензией фталоцианинов переходных металлов в воде или органическом растворителе с последующей термообработкой вещества при 600-1000oС в атмосфере инертного газа до возникновения сшитой полимерной системы. Например, носитель γ-Al2O3 с размерами частиц 1,0-1,5 мм пропитывали раствором тетрасульфофталоцианина кобальта с концентрацией последнего 2 г/л в течение 24 ч. Образец сушили при комнатной температуре в течение 6 ч и при 100oС в течение 3 ч. Затем образец катализатора подвергали термообработке при 1000oС в среде аргона в течение 1 ч. Возникновение сшитой полимерной системы контролировали с помощью ИК-спектроскопии [RU 93052319/04, БИ 12, 27.04.1996].

Применение указанных соединений позволяет:
1. избежать применения расходуемых дорогостоящих токсичных свинцово-кобальтово-марганцевых сиккативов,
2. избежать применения дорогостоящих алюминий-органических катализаторов,
3. получить окисленное масло с пониженной цветностью, так как процесс проводят в мягких условиях, а также в предлагаемом изобретении не требуется применения окрашенных катализаторов (сиккативов),
4. регенерировать и многократно использовать катализатор окисления, тем самым снизить расходы на получение окисленного масла.

Выбор температурного интервала объясняется следующим: снижение температуры ниже 130oС приводит к значительному увеличению продолжительности реакции при низкой вязкости окисленного масла; повышение температуры выше 160oС нецелесообразно, так как энергозатраты на проведение процесса значительно превышают достигнутый при этом эффект - вязкость при температуре процесса, равной 180oС, составляет 1280 с.

Предлагаемый способ подтверждается следующими примерами.

Пример 4, табл.1.

В металлический реактор колонного типа с нижней перфорированной тарелкой (для распределения воздуха) и сеткой из нержавеющей стали (для удерживания зерен катализатора) загружается катализатор - пирополимерный фталоцианин кобальта (ФцСо), нанесенный на оксид алюминия γ-Al2O3 с размерами частиц 3-5 мм в количестве 30% от рабочего объема реактора. Затем в реактор загружается предварительно обезвоженное подсолнечное масло до заполнения реактора до 70% от его рабочего объема. После загрузки производится разогрев реактора до 160oС и начинается окисление кислородом воздуха. Расход воздуха поддерживается равным 40 см3/см3 масла в час (40 ч-1). Контроль за ходом процесса осуществляется по условной вязкости окисленного масла по ВЗ-4. Реакцию заканчивают при достижении условной вязкости 1200 с. Продолжительность процесса при этом составляет 8,0 часов, цвет по иодометрической шкале 50%-ного раствора полученного окисленного масла в уайт-спирите равен 250.

После завершения стадии окисления подача воздуха прекращается, масло через штуцер нижнего слива реактора сливается в приемную емкость для готового продукта. Далее реактор с катализатором однократно промывается горячим уайт-спиритом, подаваемым через штуцер нижнего слива, после чего продувается техническим азотом и затем воздухом. После промывки катализатор может быть использован повторно не менее 250 раз.

Следующие примеры синтезов, представлены в таблицах:
табл. 1, 4 - примеры, подтверждающие влияние условий процесса окисления на свойства полученного продукта;
табл. 2, 5 - примеры, подтверждающие влияние иона металла катализатора на условия процесса окисления и свойства окисленного масла;
табл. 3, 6 - примеры, подтверждающие влияние вида полувысыхающего масла на условия процесса и на свойства полученного продукта;
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том что при окислении растительных масел кислородом воздуха (40 ч-1) при температуре 130-160oC в присутствии пирополимеров фталоцианинов металлов переменной валентности и пирополимеров меламино-формальдегидных комплексов этих же металлов получаются светлые окисленные масла.

Похожие патенты RU2190650C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ 2003
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетов О.В.
RU2229492C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛЯНО-СМОЛЯНОГО ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО 2004
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
  • Вахрамеева О.В.
  • Фитерер Е.П.
RU2261872C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ 2001
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетов О.В.
RU2200751C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ 1999
  • Приходько С.И.
  • Бондалетов В.Г.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
RU2162479C1
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2004
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
  • Вахрамеева О.В.
RU2265635C1
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2004
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
  • Шестакова И.В.
RU2266938C1
КАТАЛИЗАТОР ОБРАБОТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ИХ ТОКСИЧНОСТИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2001
  • Ивасенко В.Л.
  • Бочкарев В.В.
  • Фещенко Л.И.
RU2181618C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО 2000
  • Сухов М.С.
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
RU2176251C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО 2001
  • Бондалетов В.Г.
  • Приходько С.И.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
RU2185391C1
СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ 2013
  • Гаврилов Михаил Михайлович
  • Пивсаев Вадим Юрьевич
  • Красников Павел Евгеньевич
  • Пименов Андрей Александрович
  • Радомский Владимир Маркович
  • Быков Дмитрий Евгеньевич
RU2531283C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 190 650 C1

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Изобретение относится к способу получения окисленных растительных масел, которые используются в лакокрасочной, полиграфической, легкой промышленности, связующего в строительной промышленности и других отраслях народного хозяйства. Получение окисленных растительных масел включает окисление полувысыхающих масел кислородом воздуха в присутствии пирополимерных фталоцианиновых или меламино-формальдегидных комплексов металлов переменной валентности Со, Mn, Ni, Fe, нанесенных на твердые инертные носители, в интервале температур 130-160oС при продувке воздухом 40 ч-1 до достижения вязкости 960-1340 с. Предложенным способом получают светлые окисленные масла при использовании регенерируемых гетерогенных катализаторов многократного использования. 6 табл.

Формула изобретения RU 2 190 650 C1

Способ получения окисленных растительных масел, включающий окисление полувысыхающих масел кислородом воздуха, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии пирополимерных фталоцианиновых или меламино-формальдегидных комплексов металлов переменной валентности Со, Mn, Ni, Fe, нанесенных на твердые инертные носители, в интервале температур 130-160oС при продувке воздухом 40 ч-1 до достижения вязкости 960-1340 с.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2190650C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ 1999
  • Приходько С.И.
  • Бондалетов В.Г.
  • Антонов И.Г.
  • Бондалетова Л.И.
RU2162479C1
US 2838551 A, 10.06.1958
SU 7043 A, 30.11.1928
Способ оксидации растительногоМАСлА 1979
  • Мельников Константин Алексеевич
  • Мнухин Узиэль Юрьевич
  • Иткис Роман Борисович
  • Чернышова Татьяна Прокофьевна
  • Козиный Александр Михайлович
SU810748A1
GB 215334 A, 15.10.1925.

RU 2 190 650 C1

Авторы

Бочкарев В.В.

Бондалетов В.Г.

Бондалетова Л.И.

Фещенко Л.И.

Приходько С.И.

Антонов И.Г.

Даты

2002-10-10Публикация

2001-04-05Подача