从甘油蒸馏残渣中提取润滑剂原料的探讨.docVIP

PAGE PAGE 1 从甘油蒸馏残渣中提取润滑剂原料的探讨 　　摘要：甘油蒸馏残渣中主要含有甘油、聚合甘油、水、盐等成分，采用乙醇为溶剂，用萃取的方法提取其中的甘油、聚合甘油，经分离溶剂后直接用于配制多种润滑剂，溶剂与被萃取物最佳体积比为4：1。 　　关键词：甘油蒸馏残渣溶剂甘油聚合甘油工业润滑剂 　　1　概述 　　随着生物柴油产业的不断发展，其副产物粗甘油产量也越来越多，2011年全世界生物柴油产量约为2000万吨，粗甘油产量约为230万吨，加上其它产业（如肥皂）副产的甘油，产生了甘油产品供过于求的局面，因此，甘油的深加工利用一直是国内外研究的热门话题，目前，生物柴油副产的甘油一般经蒸馏提纯后再进行深加工处理，制成各种规格的甘油产品，或经与其它原料进一步反应制备二氯丙醇、丙二醇、甘油醛等一系列化工产品。甘油经蒸馏后产生约5～10%的残渣，其中含有甘油、聚甘油、水、盐等成分，具有很高经济价值的[1]。然而，由于甘油蒸馏残渣的组分复杂，其除杂、脱色非常困难，其中的甘油、聚合甘油不经过处理是无法使用的，没有任何商品价值。目前对甘油蒸馏残渣的处理利用，起码在国内尚未找到简便、有效的方法。本研究试图通过溶剂萃取粗甘油蒸馏残渣的甘油、聚甘油，分去盐类杂质，然后经蒸馏分去乙醇和水，得到的甘油和聚甘油直接用于配制润滑剂，使甘油蒸馏残渣得到充分利用，解决甘油深加工过程中的废渣利用和处理问题。 　　2　实验部分 　　2.1　主要药品及仪器 　　2.1.1　主要药品　甘油蒸馏残渣、乙醇、丙烯乙二醇、香料、三氯蔗糖、羟乙基纤维素、去离子水香精。 　　2.1.2　主要仪器　烧杯、电子天平、电动搅拌器、玻璃棒、量筒、过滤器、萃取器、旋转蒸发器。 　　2.2　实验步骤 　　2.2.1　将称量后的甘油蒸馏残渣放入萃取器中，加入4倍量的乙醇，待萃取器中产生清晰的固液分界面时，放出下层固体，将剩余液体加至过滤器中，滤去悬浮物，得到的清液移到旋转蒸发器中，加热蒸馏去溶剂乙醇，得到甘油与聚合甘油的混合物。 　　2.2.2　将上述得到的甘油与聚合甘油混合物，按润滑剂配方计量，与配方的其它组成部分在烧杯中搅拌混合，得到润滑剂。 　　2.3　萃取过程中溶剂与被萃取物最佳比例的探究　萃取过程中，溶剂与被萃取物的比例（体积比）影响到萃取效率与溶剂的损耗，为了在萃取效率与溶剂的损耗间取得平衡，需要通过实验确定最佳的溶剂与被萃取物比例，设置了6个不同的比例（1：1；2：1；3：1；4：1；5：1；6：1）进行实验，发现当溶剂与被萃取物比例低时，萃取率低，比例高时，溶剂损耗大，最佳比例为4：1。 　　2.4　甘油与聚甘油混合物用于配制润滑剂的探究　目前工业润滑剂种类繁多，如切削液、压缩机油、齿轮油等，切削液多做成乳液状，要求乳液稳定不分层，能在硬水中分散，添加量少，无毒无臭。将上述操作得到的甘油与聚合甘油混合物，用于配制乳化切削油、带钢轧制油、铝板热轧乳化油、铜拉丝油、铝拉丝油以及针织油6种润滑剂，通过研究添加不同量的甘油与聚合甘油混合物对产品性能的影响，分别确定了甘油与聚合甘油混合物在上述6种润滑剂配方中的最佳用量：在乳化切削油产品中最佳的量为5%；在带钢轧制油产品中最佳的量为4%；在铝板热轧乳化油产品中最佳的量为5%；在铜拉丝油最佳的量为3%；在铝拉丝油产品中最佳的量为3.5%；在针织油产品中最佳的量为7%。 　　2.5　配制的6种润滑剂的应用性能研究　通过对按上述甘油与聚合甘油混合物用量配制的6种润湿剂的应用性能进行探究，得到如下结果：①添加甘油与聚合甘油混合物配制的乳化切削油，用于金属加工的挤压、车、钻等工序时，有兑水使用方便、消耗量少、分散、润滑、防锈效果好等优点，而且对钻头冷却快，产品非常适用于金属加工的黑色、有色金属工件进行多工位加工和常用机床的车、钻、镗、铰、功丝、压延的工序的高速、高精度切削、并能提高刃具耐用度和切削效率。②带钢轧制油产品中添加甘油与聚合甘油混合物，润滑性能好，摩擦系数低，能更加有效降低轧辊辊耗以及轧机功耗，可以轧制更薄规格的产品。对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性；体积膨胀系数小，比热容大；取材方便，价格低廉。③铝板热轧乳化油产品中添加甘油与聚合甘油混合物，能在低剂量的条件下达到油品的乳化状态，即能有效提高表面活性剂的乳化效率，同时，达到较好的防锈效果；做出来的铝板在拉伸、氧化等各方面的性能都相对较好。④在铜拉丝油产品中添加甘油与聚合甘油混合物，具有乳化性能稳定、能用于高速拉抻、抗氧化性好、清洁性好、润湿性好、有效防静电、污染性低、对操作人员无危害等优点，由于甘油有增溶性，产品乳化性好，对水质要求不高，就是在沸腾的温度下，也不会破坏水溶性拉伸油之乳化安定性，伸线液不易老化[2]。此外，可在微拉机速度1500M/分至2200M/分