[发明专利]一种浅色精制蜡合成方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于褐煤蜡深加工行业技术领域，具体涉及一种浅色精制蜡合成方法及其装置。

背景技术

S蜡是乳白至浅黄色、质硬而脆的结晶蜡，其主要成分为C₂₆、C₂₈、C₃₀的高碳混合脂肪酸，其一元饱和脂肪酸占65%左右，二元饱和脂肪酸占20%左右，还有15%左右没反应的蜡酯和脂肪烃。S蜡除作为产品直接应用外，另一大用途就是作为合成蜡及生产其它化学品的基础原料，它与天然脂肪酸或合成脂肪酸相比：碳链长，支链少，饱和程度高；所以，以其合成的各种蜡及化学品有着特殊应用。如浅色物品美容行业（各种上光蜡、油漆、涂料等），特殊加工纸（铜版纸、信息记录纸、造纸施胶剂等），塑料行业（润滑、脱模、抗老化剂等），精密铸造蜡模等，尤其是蜡的乳化液在现代技术加工中作为添加剂、助剂得到越来越广泛的应用。

S蜡（高碳脂肪酸），由于加入醇类的不同，如各种一元醇、多元醇，可形成单酯、双酯、多元酯、偏酯等一系列酯型蜡；由于加入碱类不同，形成各种皂化蜡；若先酯化，后皂化，则形成各种酯化皂化蜡。然而无论酯化反应还是皂化反应，由于S蜡碳链比较长，熔点高，又是水不溶性物质，要想使其反应进行快速、彻底，就要加入一定量的催化剂。这些催化剂往往都是酸性的，如硫酸、磷酸、对甲苯磺酸等。催化剂的加入往往带来一定的负面影响，如硫酸，会与反应物当中的羟基反应，形成硫酸酯，与碱反应形成盐，对产品质量及应用性都会产生影响。

利用S蜡作为原料合成浅色精制蜡是拓宽S蜡应用领域，提高经济附加值主要途径。而目前国内市场所需的高质量、高性能浅色蜡全部依赖进口，本发明提供的浅色精制蜡的合成方法可以很好的解决这一问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种反应速度快、成品质量高的浅色精制蜡合成的方法；本发明的第二目的在于提供一种实现上述方法的装置。

本发明的第一目的是这样实现的：包括溶解、反应、蒸干及成型工序，具体包括：

A、溶解：将S蜡与有机溶剂按1:3~5的质量比依次加入反应釜中，加热温度为90-100℃，加热至S蜡溶解；

B、反应：按醇类物质与S蜡为0.2~0.8:1的质量比缓慢将醇类物质加入反应釜中进行酯化反应；或者先按醇类物质与S蜡为按0.2~0.4:1的质量比缓慢将醇类物质加入反应釜中进行酯化反应后再按碱类物质与S蜡为0.1~0.3:1的质量比缓慢将碱类物质加入反应釜中进行皂化反应；

C、蒸干：待上述步骤B中的反应结束后，按功能添加剂与S蜡为0.05~0.1：1的质量比将功能添加剂加入反应釜中，混匀后加热，所述加热温度保持在有机溶剂沸点以上10~20℃，直至有机溶剂蒸干；

D、成型：上述步骤C中反应好的蜡进入脱水塔中，在真空度为40~50Kpa的条件下进行脱溶、脱水，然后经蜡中间槽进入成型机中冷却成型，形成固体产品蜡。

所述的步骤B中反应产生的水与有机溶剂形成的共沸物，经冷凝、分离后，排除废水、废气，分离出的有机溶剂回流至反应釜，继续参与反应循环。

本发明以有机溶剂作为催化剂，使S蜡溶解在有机溶剂中，提高了S蜡的反应性；S蜡酯化、皂化反应产生的水与有机溶剂形成共沸物一起逸出，也提高了S蜡的反应性；同时有机溶剂降低了反应温度，防止了酸和酯类物质脱羧、脱水，避免了使用酸性物质催化剂所带来的不良影响，降低了设备造价并确保了产品质量。同时，本发明提供的方法原料来源广泛，生产工艺简单，设备通用性好，所生产的浅色精制蜡质量稳定可靠，便于在工业上推广应用。

本发明的第二目的是这样实现的，包括反应釜、脱水塔、蜡中间槽、成型机、冷凝器、油水分离器、尾气吸收装置和高位槽，所述反应釜、脱水塔、蜡中间槽和成型机依次连接，所述高位槽安装在反应釜的上方并通过添加口与反应釜连通；所述反应釜的上部通过共沸物出口与冷凝器连通，所述冷凝器与油水分离器连通，所述油水分离器上设置废水出口和溶剂出口，所述油水分离器的溶剂出口与反应釜相连通，所述脱水塔、冷凝器和油水分离器均与尾气吸收装置相连通。

所述反应釜为间歇式反应釜，使得反应物之间的反应更为全面，彻底。

本发明提供的浅色精制蜡合成装置的结构简单合理，反应速度快，使用寿命长，造价低，通过不同高位槽的选择使用，可以合成多种类型的浅色精制蜡，且能够确保合成的固体产品蜡的质量，具有很好的推广使用价值。

附图说明

图1为本发明浅色精制蜡合成装置的结构示意图；