[发明专利]蓖麻油无酚裂解制备癸二酸的清洁生产方法

说明书

【技术领域】：本发明涉及非粮类生物质化学利用及精细化工清洁生产技术，特别涉及蓖麻油无酚裂解制备癸二酸的清洁生产技术。

【背景技术】：癸二酸作为一种重要精细化工中间体，是非石油路线生产的重要二元酸，可替代石油生产多种化工品。在化工领域应用十分广泛。例如，癸二酸可广泛用于生产各种工程塑料，如尼龙11、尼龙1010、尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙810、尼龙9、尼龙910等。癸二酸能形成种类丰富的酯类产品，如甲酯、异丙酯、丁酯、辛酯、异辛酯、2一乙基己酯、壬酯、苯甲酯以及各种二元脂类等等。癸二酸的二元酯类如癸二酸二甲酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二异丙酯及其衍生物等可用作润滑剂、蓖麻油润滑剂的稀释剂以及耐寒增塑剂，癸二酸二乙基己酯可用于制造耐高温润滑油。由于这些二元脂类同时具有低毒性的特点，可被制成用途广泛的食品包装薄膜。癸二酸还可用于制取香料、涂料、化妆品等。同时，癸二酸是蓖麻基润滑油、尼龙等高品位产品的基本原料，因此，癸二酸的生产技术是影响蓖麻产业链发展的关键技术之一！

世界产量90％以上的癸二酸出自我国。现行的癸二酸制备工艺采用蓖麻油为原料的苯(甲)酚稀释剂的裂解法生产工艺。用苯(甲)酚稀释剂，存在酚污染问题。苯(甲)酚剧毒、严重污染环境以及稀释剂回收困难。而且，还影响产品以及联产品仲辛醇的质量(都检出酚)。由于酚类物质毒性高，并且含酚废水处理困难。因此，如何解决癸二酸生产工艺中含酚废水问题已经成为此行业的首要问题，也是制约整个行业的瓶颈；而实现癸二酸清洁生产的关键步骤是裂解过程。

针对以上方法存在的酚污染问题，国内外的相关研究有：

1、《蓖麻油微波裂解制备癸二酸的研究——溶剂法[J].》(《天然产物研究与开发》，陆喜良，蒋先明，1999，12(1)，58-61)报道了以蓖麻油为原料在有机溶剂条件下经微波裂解法制备癸二酸的工艺条件研究。最佳工艺条件是，碱：2-辛醇：蓖麻油为115∶2∶1，N aOH浓度55.6％，微波功率160W，裂解时间20min，癸二酸的产率达92％。

本文报道的在有机溶剂条件下“微波裂解法”制备癸二酸工艺，研究属于研发初期，尚未进行小试鉴定，由于设备问题很难用于规模化生产实际。此外，有机溶剂在微波条件下非常容易挥发，形成严重污染。

2、《蓖麻油固相碱裂制癸二酸[J].》(《精细石油化工》李专成，吴端桂，鲍乃铎，1997，2，8-11)介绍了新的癸二酸制备工艺蓖麻油固相碱裂工艺。对主要的工艺条件进行了研究探索，确立较佳的工艺条件，癸二酸得率大于68.4％～74.6％，不用甲酚稀释剂，没有酚污染问题。

本文报道的“固相碱解法”尚处于研发初期，尚未进行小试鉴定；因为反应的温度高，而“固相碱解法”裂解料内的温度不均，控制难。导致产品的色泽、含量等相对较差，并且较难进行放大试验。

3、《催化碱解蓖麻油制备癸二酸的研究[J].》(《南昌大学学报(理科版)》，周寒枝、刘文明、张宁，2000，24(2)，127-130)介绍了以蓖麻油为原料，在催化剂作用下碱解裂化制备癸二酸，同时得到副产品仲辛醇及甘油，探讨了催化剂及稀释剂等对癸二酸产率的影响，首次采用SnO₂-V₂O₅作为催化剂、液体石蜡为稀释剂，消除以前用的催化剂Pb₃O₄及稀释剂甲酚有毒的缺陷，并得出了最佳工艺条件。

本文报道的催化碱解工艺，使用的催化剂依然具有较高的毒性并且价格高。所得的产品的色泽、含量等相对较差，属于研发初期，尚未进行小试鉴定。

4、R.L.Logan，S.V.Udeshi.Method for preparing sebacic acid and octanol-2[P].US6392074B1，May 21，2002专利，公开了采用单一脂肪羧酸为稀释剂。

本专利公开内容采用单一脂肪羧酸为稀释剂，但稀释效果较差，单一稀释剂回收困难；并且本专利没有公开单一稀释剂的回收与套用方法与结果。

5、D.Charles，S.Thomas.Method for preparing cleaved products from castor oil or dreivativersthereof[P].WO98/35925，20 August 1998.专利，公开了采用石蜡油等高级烷烃或高温导热油为单一稀释剂。