Способ получения смеси высших жирных кислот для производства мыла

 

Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к получению смеси высших жирных кислот для производства мыла. Цель - расширение сырьевой базы производства жирозаменителей для мыловарения и повышение качества товарных жирных кислот. Получение ведут обработкой сырых синтетических жирных кислот окисления парафинов жирными кислотами хлопковых соапстоков в объемном соотношении (7-10): 1с последующей промывкой водой. Полученную смесь подвергают ректификации . 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (я)5 С 07 С 51/16, 53/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

ЬЭ

О фь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672626/04 (22) 04.04.89 (46) 23.03.92. Бюл, ¹ 11 (71) Волгодонский филиал Научно-произ- . водственного объединения синтетических поверхностно-активных веществ (72) Н.Д. Клочко, П.Н. Милосердов, А.А. По-, татуев, В;А. Кузнецов, А.М, Качкаева и Н.А.

Филиппов (53) 541.627,8(088.8) (56) Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров.

Л.: Изд-во В НИИжиров, 1975, т. 4, с. 80 и 81, Тютюнников Б.Н. и др. Технология переработки жиров. М.: Пищепромиздат, 1963.

Маньковская Н.К. Синтетические жирные кислоты, M. Химия, t965. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЫЛА

Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к получению основного жирового сырья, используемого для изготовления хозяйственных и туалетных мыл.

Известно использование в мыловарении жирных кислот из хлопковых соапстоков, которые образуются в процессе щелочной нейтрализации свободных жирных кислот растительных масел и жиров.

"Сырые" жирные кислоты хлопковых соапстоков должны соответствовать следующим требованиям:

Температура застывания, 0 С Не менее 2&

Содержание неомыляемых веществ, % Не более 4

„„5U„„ 1721044 А1 (57) Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к получению смеси высших жирных кислот для производства мыла. Цель — расширение сырьевой базы производства жирозаменителей для мыловарения и повышение качества товарных жирных кислот. Получение ведут обработкой сырых синтетических жирных кислот окисления парафинов жирными кислотами хлопковых соапстоков в объемном соотношении (7 — 10):1 с последующей промывкой водой. Полученную смесь подвергают ректификации. 4 табл.

Содержание влаги, % Не более 2,5

Содержание серной кислоты Не допускается

Однако жирные кислоты хлопковых соапстоков по своим физико-химичевким свойствам не удовлетворяют требованиям производства мыл, Известен способ облагораживания жирных кислот из хлопковых соапстоков путем доомыления щелочью и разложения мыл серной кислотой. "Сырые жирные кислоты промывают горячей водой, высушивают и дистиллируют.

Однако в процессе дистилляции часть примесей (красящие, неомыляемые вещества и др.), а также продукты расщепления жирных кислот с числом атомов менее 10 и 35

50 отгоняются вместе с жирными кислотами, По этой причине, а также в связи с низкой температурой застывания дистиллированные жирные кислоты из соапстоков используются в производстве мыл в ограниченном количестве жирового набора.

Наиболее близким до достигаемому эффекту и технической сущности является способ получения синтетических жирных кислот товарных фракций C10 — C16 и С17 — С20.

Кислоты получают путем окисления парафиновых углеводородов кислородом воздуха в присутствии катализатора, омылением продуктов окисления содопродуктами, разложением натриевых мыл серной кислотой, "Сырые" жирные кислоты промывают от серной кислоты, сульфата натрия, водорастворимых низкомолекулярных и дикарбоновых кислот и других примесей, а затем подвергают ректификации (дистилляции) с получением фракций Сь-С6, С7 — С0, С10-С16, С17 С20 и кубовых кислот.

В мыловарении применяют только фракции С10 — Си и C17 — С20, причем каждая из этих фракций для производства мыла различного назначения.

Товарные фракции СЖК содержат ряд примесей, которые ухудшают органолептические и физико-химические свойства и моющее действие мыл. К таким примесям относятся неомыляемые вещества,а эфиры, кислоты изостроения, дикарбоновые кислоты. Высокое содержание в товарных фракциях СЖК С10 — C20 низкомолекулярных высокомолекулярных жирных кислот с числом атомов углерода более 20 делает эти фракции непслноценными заменителями натуральных жирных кислот.

Цель изобретения — расширение сырьевой базы производства жирозаменителей для мыловарения и повышение качества товарных жирных кислот за счет сокращения примесных соединений.

Цель достигается способом получения смеси высших жирных кислот для производства мыла путем промывки сырых синтетических жирных кислот окисления парафина водой с последующей ректификацией промытых кислот с получениЕм товарных фракций, отличительной особенностью которого является то, что сырые синтетические жирные кислоты перед промывкой обрабатывают жирными кислотами хлопковых соапстоков в объемном соотношении (7—

10):1 и ректификации подвергают полученную смесь. ."Сырые" СЖК содержат кроме нормальных монокарбоновых кислот монокарбоновые кислоты изостроения, дикарбоновые, 5

30 непредельные кислоты, окси- и кетокислоты и другие соединения, имеют следующую характеристику:

Кислотное число, мг КОН/г 240-310

Эфирное число, мг КОН/r 6 — 13

Содержание, 7ь: сульфат натрия 0,5-1,0 низшие водорастворимые

С1-С4 и дикарбоновые кислоты . 3,2-7,5 кислоты нормального строения 45-50 кислоты изомерного строения 33 — 47 кислоты С10 С20 47-51

Исходная GMGcb "сырых" кислот хлопковых соапстоков преимущественно состоит из высших кислот нормального строения (миристиновая, пальмитиновая, линоленовая, линолевая и др,), триглицеридов, фосфатидов, неомыляемых веществ, белков и продуктов их щелочного гидролиза, госсиполатов, продуктов различной степени окисления госсипола и его производных, "Сырые" жирные кислоты хлопковых соапстоков имеют следующую характеристикуу.

Кислотное число, мгКОН/г 160 — 205

Эфирное число, мгКОН/г 11 — 20

Содержание, %: вода 1,0-1.5 кислоты нормального строения 85 — 89 кислоты изомерного строения 0,2-0,7 госсипол, триглицериды, фосфорсодержащие и другие вещества 9,8 — 14,3

Сущность предложенного технического решения заключается в стадии обработки

"сырых" СЖК "Сырыми" жирными кислотами хлопковых соапстоков с последующей ректификацией промытой смеси, Существенное отличие предлагаемого процесса заключается в появлении неожиданного эффекта очистки при обработке

"грязных" полупродуктов, При перемешивании этих продуктов осуществляются физико-химические реакции между примесями и взаимное облагораживание кислот.

Данный эффект подтверждается количественным выходом кубового остатка и кислот C10 — C2o, их цветом и содержанием в них дикарбоновых кислот.

Результаты представлены в табл. 1, Выход кислот увеличивается на 3,2—

4,0,ь. а содержание дикарбоновых кислот уменьшается на 8,0-10,8;4.

Предлагаемый способ позволяет расширить ассортимент жирозаменителей, т.е. получить еще один вид кислот хлопковых соэпстоков с числом углеродных атомов до

С10, сконцентрированных с фракцией СЖК

С10-Сы и до С1в — с фракцией СЖК С1Т-С20, 1721044

Данные товарные кислоты имеют улучшенные качественные показатели, такие как эфирное и карбонильное число, содержание неомыляемых веществ, Результаты исследований показаны в табл. 2 — 4.

Пример 1. "Сырые" непромытые жирные кислоты (СЖК) окисления парафинов (содержание неомыляемых веществ

2,5Я„влаги 5,0 g, водорастворимых примесей 4,5 g,) обрабатывают "сырыми" жирными кислотами хлопковых соапстоков (содержание неомыляемых веществ 2, влаги 2,5 „температура застывания 32 С) в объемном соотношении 7:1 при температуре 95 С; смесь промывают нагретой до

98 С водой, взятой в отношении к объему кислот 1:1, отделяют промывные воды, а образующуюся смесь синтетических и природных кислот подвергают ректификации в колонне при температуре верха колонны

171 С и давлении 333,3 Па с получением смеси синтетических и природных кислот

С10-С16 и при температуре верха колонны

237 С и давлении 133,3 Па с получением смеси синтетических и природных кислот

С17 С20.

Для получения сопоставляемых результатов дистилляция (ректификация) по всем примерам производится при остаточном давлении вверху колонны 133,3 Па и температуре низа колонны для кислот C10 — С1в

208 С и для кислот С17 С2о 255 С.

Та бли ца 1

Характеристика

Показатели для продуктов

Кислоты Кубовый

С < -С:0 остаток

62,0-„ :5,9

64,5-57,7

Выход, 3: расчетный фактический

23,9-25,.2

21,4-24,8

3,4-3,7

3,1-3,3 расчетный 13,8- l6,1 фактический, 5,0-9,5

Содержание дикарбоновых кислот, Ф: расчетное фактическое с пвет по иодометрической шкале:

Из табл. 3 видно, что при соотношении

6;1 (пример 2) возрастает температура плавления (находится за пределами ГОСТ), при соотношении 11;1 (пример 5) повышается содержание неомыляемых веществ, что ухудшает качество кислот для производства мыла.

Из табл. 4 следует, что предллагаемый способ получения смеси синтетических и

10 природных жирных кислот улучшает качество за счет сокращения содержания кислот с числом углеродных атомов до С10 и свыше

С17 для фракции С10-С1в и кислот с числом углеродных атомов до С1в и свыше С21 для

15 фракции С17 — C20.

Формула изобретения

Способ получения смеси высших жирных кислот для производства мыла путем

20 промывки сырых синтетических жирных кислот окисления парафинов водой с последующей ректификацией промытых кислот с получением товарных фракций, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения

25 сырьевой базы производства жирозаменителей для мыловарения и повышения качества товарных жирных кислот, сырые синтетические жирные кислоты перед промывкой обрабатывают жирными кислотами

30 хлопковых соапстоков в объемном соотношении (7 — 10):1 и ректификации подвергают полученную смесь.

1721044

Таблица 2

Покаватели дпя

Характеристика

СЖК по ГОСТ

Смеси кислот, полученной по предлагаемой технологии

С17, Czo

С!о С(в < r L o

Кислотное число, мг

КОН/r

235-265 195-210 240

195

Эфирное число мг KOH/r

Не более Не более 4,5

5 6,5

Карбонильное число, мг КОН/г

Не более Не более 10

-12 14,5

Температура плавления, С 25-35 45-51 30 о

48,5

Массовая доля неомыляемых веществ, 3

Не более 1,8

4,5

Не более

2,1

Не нормируется 21

Иодное число, г I

Массовая доля природных кислот, 3

15,9

Таблица 3 о

Температура, С>,верха колонн при дистилляции смеси

Состав жирных кислот С р -C, мас.2

Состав жирных кислот, мас.Ф

Соотношение

C!!K:êèñëñTû соапстоков

Пример

Неомыляемые

Сх!К

Неомыля- ТенпераCKK Природные емые тура главления, оС

С щ -Сы Сп -Сто насы- иенащенные сыщенные насы- ненащенные сыщенные

1 7:1

2 6!1

3 8:!

4 10:!

5 11. 1

171

174

181

237

237

238

242

85,0 9.!

84,! !0,0

87,8 8, 88,8 8,0

89,6 7,2

4,2

4,4

2,4

1,4

1,2

1,7

1,5

1,7

1,8

2,0

Темг,ература плавления, С

28

24

29.

75,9 4,8

73,6 5,3

77,8 4.3

80,4 2,9

81,5 1,8

16,0 3,3

18,! 3,0

14,5 3,4 !

З.0 З,7

12,5 4,2

50,5

53,1

49,0

48,5

48,0

1721044

1О

1 а б л и ц а 4

Фракции кислот С,p -С,б

Смесь до С о С%0 Сы Сfg С<3 С(g С Ê С,„С,т, 1а

Дистиллированные кислоты хлопковых соапстоков

0,29 0,18 0,39 0,12 3,36 0, " -46,4 7

43,77

Дистиллированные

СЖК фракции

С о -С„

6,0 10,8 12,3 14,0 15,5 14,6 13,2

С, 4,1 и выше

Смесь высших жирных кислот, полученная предлагаемым способом

10,6 11,5 12 3 12,4 11,6

7,2 17,7 5,7

2,5 8,5 С16 — кислоты СЖК;

С,„— природные кислоты.

Продолже ни табл.4

Фракции киолот С т -C7p

1 до С!6 С 6 С1т С18 С18 С(1

Смесь

С С>< и выше

Дистиллированные

СЖК ФРакции С<т -Czo15,0 11,3 12 5 13 9

12,0 12,4 2?,9

11,6 8,8 7,9

19 9 11 0 12 7 15 0

Редактор А. Козориз

Заказ 926

ВНИИПИ Госуда ственного ком

Тираж Подписное у р ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

П роизводственно-издательский комбинат "Па е " . У атент, г. жгород, ул.Гагарина, 101

Смесь высших жирных кислот, полученных предлагаемым способом 13,1

С -кислоты СЖК; !

С - кислоты природные.

С - ;и выше

9,5

С,б

Составитель А. Качкаева

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова