年产1--2万吨全部自动化连续化生产生物增塑剂（环氧脂肪酸甲酯)项目 概述：可以提供连续自控管道式反应器环氧化；连续静态混合离心机分离；中和连续静态混合离心机分离；多次水洗后连续静态混合离心机分离；连续热空气精馏脱水；连续离心过滤出产品的新工艺方法--专有技术可以转化设计年产1--2万吨全部自动化连续化生产生物增塑剂（环氧脂肪酸甲酯)项目 10000吨/年 生物增塑剂（环氧脂肪酸甲酯)项目可行性分析报告 一， 概述： 本专有技术是一种利用废弃油脂（大豆酸化油）生产环氧增塑剂的方法，其特征在于：采用废弃油脂（大豆酸化油）作为原料，经预处理，得到的甘油酯，在碱催化下，与甲醇进行酯交换反应，得到脂肪酸甲酯，再与由过氧化氢和有机酸的反应产物—过氧有机酸，直接进行环氧化反应，得到环氧脂肪酸甲酯粗品，再经水洗去酸，蒸馏脱水得到环氧脂肪酸甲酯成品。本技术原料成本低，来源广，符合绿色环保的要求，而且工艺简单，不污染环境，是石油制品的良好替代品。 增塑剂——油脚（大豆酸化油）直接生产生物环氧增塑剂--环氧脂肪酸甲酯工艺技术转让，工艺采用一步法生产，不用溶剂和稳定剂，生产流程短、操作工艺简单、投资省、能耗低，原材料成本更低，经有关单位测试和环氧脂肪酸甲酯用户进行对比试验，产品质量与植物油如环氧大豆油增塑剂相比，环氧脂肪酸甲酯增塑剂不仅可以完全代替DOP增塑剂制造出无毒、环保的PVC产品，用于食品包装、医疗用品材料、玩具和供水管道等，同时也用作纤维素树脂和合成橡胶的无毒增塑剂与软化剂，在制品的加工中，添加环氧脂肪酸甲酯能明显提高制品的物理性能和延长老化时间，与钡、镉、锌等金属稳定剂并用时，有良好的协同作用。此外，因其还具有良好的润滑性、相容性和分散性性能，还可用作表面活性剂和分散剂应用于环氧涂料和环氧树脂等生产行业。 该产品可应用范围；用于全部软、硬聚氯乙烯制品的配方中均可应用环氧脂肪酸甲酯，其中聚氯乙烯无毒制品、聚氯乙烯透明制品、透明瓶、透明盒、食品、药物包装材料、聚氯乙烯医用制品“输血袋”，聚氯乙烯自来水管道和户外使用的塑料制品，防水卷材，塑料门窗，贴墙纸塑料膜等必须应用环氧大豆油的地方都可以完全用环氧脂肪酸甲酯代替，保证了制品无毒、透明、光及热稳定性优良。 1 国内生产简况 在我国环氧植物油类增塑剂起步较晚，发展慢，主要以环氧大豆油为主。其它品种如环氧亚麻油、环氧棉子油等没有得到很好的开发，但规模小、分散，没有形成规模产量、自控水平低。大多数工厂的生产能力在300t/a～500t/a左右，而且大部分采用以苯作溶剂的硫酸催化生产工艺，间歇生产。产品质量不稳定，售价偏高，不利扩大市场。因而，增塑剂工业应大力开发研究环氧植物油新品种，提高控制水平，形成连续化生产、实现经济规模产量，降低成本，以适应塑料制品工业不断发展的需要。 2　环氧植物油（主要是环氧大豆油）的传统工艺 其工艺以苯为溶剂，以硫酸作催化剂，大豆油、硫酸和苯配制成混合液，在搅拌下滴加双氧水，进行环氧化反应。反应完成后，静置分掉废酸水，油层用稀碱液和软水洗至中性。油水分离后，将油层进行蒸馏，馏出之苯水混合物经冷凝分离，苯返回重复使用，釜液进行减压蒸馏，截取成品馏份。其工艺流程复杂。 3　环氧增塑剂的新工艺 利用油脚生产环氧增塑剂的方法，其特征在于：采用油脚作为原料，经预处理，得到的甘油酯，在碱催化下，与甲醇进行酯交换反应，得到脂肪酸甲酯，再与由过氧化氢和有机酸的反应产物—过氧有机酸，直接进行环氧化反应，得到环氧脂肪酸甲酯粗品，再经水洗去酸，蒸馏脱水得到环氧脂肪酸甲酯成品。本发明原料成本低，来源广，符合绿色环保的要求，而且工艺简单，不污染环境，是石油制品的良好替代品。 3.1　反应机理 其工艺利用双氧水中含有微酸性，在一定温度下起引发作用。所加的稳定剂对生成的过氧甲酸起稳定作用，保证了过氧甲酸释放出的氧原子能与植物油中的不饱和键充分接触，从而使环氧化反应向产物方向进行。其反应式简单。 3.2　环氧化工艺流程 在环氧化反应釜中加入脂肪酸甲酯或者植物油（大豆油），甲酸、 稳定剂和微量硫酸，搅拌下滴加双氧水进行反应。因整个体系为放热反应，因而用冷却水来控制反应温度，使其在60℃～70℃之间进行环氧化反应。反应终止后静置分层，分去母液后用弱碱液进行中和 ，再用软水洗涤至中性。油层抽至脱水釜中，真空脱除油中所含水份后即得本产品。工艺流程简单了许多。 而且在环氧化系统的设计中，采取了对环氧化全过程(升温、滴加双氧水、降温、保温反应，冷却)的自动化控制设计。这个控制水平在国内是先进的。 3.3两种生产工艺的比较 由以上论述可知，老的工艺生产流程长而且复杂，设备多，腐蚀严重，“三废”处理量大。新工艺由于取消了溶剂苯，缩短了生产流程而且简单，降低了防火等级，改善了劳动环境，“三废”污染少，所以固定资产投资远小于老工艺。 4 双氧水甲酸法生产工艺及配方： 4.1本技术是用油脚（主要是大豆油脚）为原料 ，采用新的专有技术工艺是一种无毒增塑剂环氧脂肪酸甲酯生产方法及工艺配方。此法在不用任何溶剂或者促进剂的条件下用地沟油， 双氧水，浓硫酸，甲酸一步法合成，再用碳酸钙(弱碱)溶液中和， 消除了可能污染产品的化学因素，产品环氧植物油环氧值在3.5--6.之间。 4.2.生产工艺技术说明书： 环氧脂肪酸甲酯是一种无毒增塑剂；它是挥发性小，耐迁移性和耐洗涤性能好，尤其是光，热稳定性和安全性极佳，纯净的环氧脂肪酸甲酯是无毒物，可以用于食品的包装材料，这已经为世界先进国家所公认，但是迄今为止生产环氧植物油的工艺中除了使用植物油，双氧水，浓硫酸，甲酸外，有的还加入某种溶剂，如苯，丙酮，醋酸酯等，或者加入其它促进剂等化学品，或者溶剂和促进剂共加，这种方法；一方面使合成工艺复杂化，在合成终了的阶段还需要除去溶剂和促进剂。另一方面使最终产品环氧增塑剂的安全性受到潜在威胁。新工艺的目的就在于寻找到了不加任何溶剂或者促进剂的条件下，用植物油或者是脂肪酸甲酯，双氧水，甲酸，浓硫酸和碳酸钠合成环氧植物油或者环氧脂肪酸甲酯新工艺，完全消除可能污染产品的化学因素。为了达到上述目的，这种完全无毒的环氧增塑剂的生产工艺，它通过调整反应体系中过氧化氢的浓度与用量，有机酸和无机酸的用量以及反应温度，时间等反应条件，实现了在无任何溶剂或者促进剂存在下将已经处理或者未处理的植物油或者脂肪酸甲酯与双氧水，甲酸，浓硫酸一步合成反应，反应结束时出现的过量酸，用碳酸钙溶液进行中和即成。 4.3 新工艺下的环氧增塑剂产品的环氧值在3.5-60之间，碘值在6以下，用于PVC压片透明度和热老化性能与日本同类产品性能接近，经全面毒性实验表明：（1）急性毒性实验：LD50大鼠>10g/kg,小鼠>20g/kg,系实际无毒化学性。（2）微粒实验：在给药剂量为10000mg/kg时， 未产生致突变作用。（3）Ames实验：对四个测试菌株（TA97,TA98,TA100,TA102)无诱变性。 4.4评价；评价环氧增塑剂质量的优劣，其主要指标环氧值当然越高越好。但除了看环氧值外，还要看其环氧基团热稳定性的高低。由于PVC制品加工时温度很高，致使部分热稳定性差的环氧基团自行开环破裂，起不到稳定作用。老工艺生产的产品环氧值一般为6.0%，在177℃加热3h其环氧值的保留率在80%以上。而改良工艺生产的产品其环氧值大于6.0%，最高可达6.2%左右，热稳定性达95%，是国内较先进水平。 结语 综上所述，对环氧植物油装置进行改造，生产环氧脂肪酸甲酯；是个新工艺， 工艺是先进合理的，运行可靠，产品单耗和成本低，投资省，“三废”少，不使用毒性大的苯溶剂，产品质量处于国内领先地位，经济效益和环境效益显著。 技术的应用领域前景分析： 环氧大豆油和环氧脂肪酸甲酯都是对精炼大豆油和脂肪酸甲酯采用过氧化合物处理而制得的产品。主要用做聚氯乙烯的增塑剂与热稳定剂。无毒，更可做主增塑剂使用，是环氧类生物增塑剂中用量最多的种类。我国近年来各地相继投资建设大吨位乙烯工程，因而整个塑料加工工业对增塑剂需求也在逐年增加，此外还有一定数量增塑剂产品出口。 本技术是将双氧水甲酸法无溶剂法用地沟油制环氧脂肪酸甲酯装置的技术。此技术是国际公认的制备环氧类增塑剂良好方法。环氧脂肪酸甲酯增塑剂，做为辅助增塑剂与热稳定剂使用时，添加量为3--30％。近些年来，由于对环氧大豆油和环脂肪酸甲酯使用技术不断提高，亦可做主增塑剂使用，由于其无毒，且国内外的塑料加工业均高速发展，因而环氧大豆油和环氧脂肪酸甲酯都有良好的市场前景。 效益分析： 目前，我国市场上塑料剂价格飞涨，主增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（DOP）已超过1.7万元/吨，而且还有继续上涨的趋势。环氧脂肪酸甲酯作为增塑剂兼稳定性，它在聚氯乙烯塑料制品中的作用是其它增塑剂无法替代的。我国环氧植物油和环氧脂肪酸甲酯的需求量正在逐年上升，其销售价不仅没有DOP高，低于 DOP，而且，环氧植物油和环氧脂肪酸甲酯还具有较为广阔的销售市场， 尤其是环氧脂肪酸甲酯的成本更低， 而且还可以完全替代DOP。 厂房条件建议： 设备投资： 5000L不锈钢反应釜4台，6000L不锈钢脱水釜2台；2000--3500L不锈钢计量槽8台，20--50吨不锈钢或者塑料各种原料及成品储罐8台，10立方米/分水环真空泵及给料泵3--4台，0.7 立方米/分钟空气压缩机1台，混合器及储罐等专用仪器设备若干套，还有水处理设备以及安装管道塑料材料总计100-120万元，总投资600万元（含2吨锅炉和流动资金450万）；厂 房： 1200 平米（含仓库500平方米）；蒸汽消耗4公斤／平方厘米 （产品耗蒸汽估计1.5吨／吨 ）；吨总成本： 7000元／吨；售 价： 8000元／吨；吨毛利税：500--1000元／吨；年毛利税：600--1200 万元。建设工期半年。 备注：可以提供连续自控管道式反应器环氧化；连续静态混合离心机分离；中和连续静态混合离心机分离；多次水洗后连续静态混合离心机分离；连续热空气精馏脱水；连续离心过滤出产品的新工艺方法--专有技术可以转化设计年产1--2万吨全部自动化连续化生产生物增塑剂（环氧脂肪酸甲酯)项目 技术转让方式： (按10000吨／年生产规模来估计；实际是否可行需要做项目实地投资可行性研究和评估来确定) 技术服务方式： 工艺设计、人员培训；提供工艺配方。技术转让或合作方式面议。