本发明专利技术涉及环保技术领域的一种利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法，所述方法包括：（1）将废弃动植物油转化为碳原子数为12-20的混合脂肪酸；（2）接着将所述混合脂肪酸与异构醇在树脂型催化剂的催化下进行酯化得混合脂肪酸异构醇酯；（3）接着将混合脂肪酸异构醇酯环氧化得环氧脂肪酸异构醇酯；（4）最后将环氧脂肪酸异构醇酯支链化得所述低温环保型润滑油。本发明专利技术的有益效果为：不仅简化了步骤，降低了能耗；而且将废弃的动植物油转化为具有经济效益、环保效益和社会效益的润滑油，实现了废物利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保
，涉及废弃动植物油处理，具体涉及一种利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法。
技术介绍
在目前石油价格高涨及环境危机的国际背景下，对动植物油基润滑剂的研究引起世界各国的关注。发达国家多采用可食用的植物油（如菜籽油、大豆油）为原料生产润滑油基础油，这样会造成生物润滑油的价格高、经济性差，同时还可能引发食物危机，这在很大程度上制约了于生物润滑油产业的迅速发展。因此，发展以非食用动植物油为原料制备生物润滑油具有重要的意义。我国每年产生的废弃动植物油约265万吨，这些废油除了一部分被用来生产低档的肥皂、油漆外，一些不法商贩将废弃动植物油提炼后使其流回餐桌，严重危害市民的健康。废弃动植物油回收利用技术是资源再利用领域的难题。其根本原因在于，与作为食用油销售相比较，很多废弃动植物油的回收利用方法利润率偏低。因此，寻找附加值高、消耗周期短的废弃动植物油无害型实用技术是合理回收利用废弃动植物油的关键所在。目前国内外对于废弃动植物油回收利用的研究报道虽然很多（CN 1011586042， CN 101113359， CN 1986737， CN15601987， CN 1888019， CN 101824369A， CN 101289626， CN 101298055， CN 1556174， CN1865400），但主要集中在将废弃动植物油转化为生物柴油的研究上，而对于以废弃动植物油为原料制备可生物降解低温润滑油的方法却鲜有报道。以新鲜动植物油为原料制备生物环保型润滑剂的研究国外已有报道。Erhan, S.Z等（Erhan, S.Z., Asadauskas, S., 2000. Lubricant basestocks from vegetable oils. Ind. Crop. Prod. 11, 277-282.；Hwang, H.S., Erhan, S.Z., 2001. Modification of epoxidized soybean oil for lubricant formulations with improved oxidative stability and low pour point. J. Am. Oil Chem. Soc. 78, 1179-1184.）以新鲜大豆油为原料通过化学改性（环氧化、酯交换和支链化）制备了一系列生物润滑剂。以新鲜动植物油作为起始原料成本较高，难以大规模推广，同时酯交换反应中所用催化剂对体系中水分及游离酸的含量要求非常苛刻，操作环境及设备要求较高；环氧化反应中还存在催化剂浓硫酸导致产物颜色较深的问题；酯化反应及支链化反应中采用的催化剂大多是无机酸和Lewis酸，这些催化剂不但用完后处理起来比较麻烦、对设备有腐蚀作用，而且废酸的排放对环境造成严重污染，同时反应中采用大量有机溶剂在对环境造成严重破坏的同时，加大了产物提纯处理的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以废弃动植物油底料制备具有长直/支链的酯类低温环保型润滑油的方法，可以有效地将废油利用起来，使其能够代替部分或全部基于新鲜天然油脂的低温润滑油。本专利技术的目的通过以下方案予以实现：一种利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法，所述方法包括：（1）将废弃动植物油转化为碳原子数为12-20的混合脂肪酸；（2）接着将所述混合脂肪酸与异构醇在树脂型催化剂的催化下进行酯化得混合脂肪酸异构醇酯；（3）接着将混合脂肪酸异构醇酯环氧化得环氧脂肪酸异构醇酯；（4）最后将环氧脂肪酸异构醇酯支链化得所述低温环保型润滑油。进一步地，所述利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法，具体步骤为：（1）将废弃动植物油转化为碳原子数为12-20的混合脂肪酸：将废弃动植物油、氢氧化钠和水加入到装有回流装置的反应器中进行水解反应，氢氧化钠的质量为废弃动植物油质量的13.5%-20%，反应温度控制在45℃-90℃, 反应时间1~6h，反应结束后降温至25℃-45 ℃；向水解后的体系中加入硫酸溶液，搅拌反应1-4h，静置分层，上层为产物脂肪酸，当脂肪酸的酸值大于185 mgKOH/g即为合格；RCOOH代表碳原子数为12-20的饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸；（2）混合脂肪酸与异构醇的酯化向混合脂肪酸中加入树脂型催化剂和异构醇进行酯化反应，混和脂肪酸中羧基与异构醇中羟基的摩尔比为1:1-1.5，反应温度60℃-120 ℃，反应时间5-10h，取样测其酸值<1mg KOH/g时，产物混合脂肪酸异构醇酯即为合格,过滤收集催化剂并重复使用；式中代表异构醇，相应的代表混合脂肪酸异构醇酯；（3）混合脂肪酸异构醇酯的环氧化向混合脂肪酸异构醇酯中加入环氧化试剂进行反应，反应温度控制在 40℃-80 ℃，反应时间6~10h；静置分层，收集上层得到环氧脂肪酸异构醇酯，下层收集到的溶液可直接用于混合脂肪酸的制备中；其中等同于步骤二中的，则相应的代表环氧脂肪酸异构醇酯；（4）环氧脂肪酸异构醇酯的支链化向环氧脂肪酸异构醇酯中加入由相应异构醇与催化剂组成的溶液，异构醇的用量为环氧脂肪酸异构醇酯总质量的20%~50%，反应温度30℃~60 ℃，反应时间2~6h，过滤收集催化剂，减压蒸除产物中过量异构醇。 进一步地，步骤（1）中所述RCOOH中碳原子数为16脂肪酸的比例为20%-35%，所述RCOOH中碳原子数为18的脂肪酸的比例为50%-75%，所述RCOOH中其余为碳原子数12-20中其他脂肪酸。进一步地，步骤（2）中所述树脂型催化剂为全氟磺酸离子交换树脂、强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂的一种或两种以上任意比例混合的混合物。进一步地，步骤（2）中树脂型催化剂的用量为物料中混和脂肪酸质量的1%-15%。进一步地，步骤（2）中所述异构醇为异辛醇、异壬醇和异十三醇中的一种。进一步地，步骤（2）中所述混合脂肪酸异构醇酯，为混合脂肪酸异辛酯、混合脂肪酸异壬酯和混合脂肪酸异十三酯中的一种。进一步地，步骤（3）中所述环氧脂肪酸异构醇酯，为环氧混合脂肪酸异辛酯，环氧混合脂肪酸异壬酯和环氧混合脂肪酸异十三酯中的一种，其中R1 选自CmHm+1或CmHm，其中5≤m≤7，5≤n≤7，12≤m+n≤18。进一步地，步骤（3）中所述环氧化试剂为质量分数为的30%-60% 过氧化氢、质量分数为的98% 硫酸和质量分数为的99% 冰乙酸，按重量份数计环氧化反应的投料比例为，混合脂肪酸异构醇酯：99% 冰乙酸：30%-60% 过氧化氢：98% 硫酸=1:0.05-0.1:0.45-0.8：0.001-0.003。进一步地，步骤（4）中所述催化剂为全氟磺酸离子交换树脂、强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1．作为起始原料的废弃动植物油无需进行脱水和脱酸的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法，其特征在于，所述方法包括：（1）将废弃动植物油转化为碳原子数为12‑20的混合脂肪酸；（2）接着将所述混合脂肪酸与异构醇在树脂型催化剂的催化下进行酯化得混合脂肪酸异构醇酯；（3）接着将混合脂肪酸异构醇酯环氧化得环氧脂肪酸异构醇酯；（4）最后将环氧脂肪酸异构醇酯支链化得所述低温环保型润滑油。
【技术特征摘要】
1.一种利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法，其特征在于，所述方法包括：（1）将废弃动植物油转化为碳原子数为12-20的混合脂肪酸；（2）接着将所述混合脂肪酸与异构醇在树脂型催化剂的催化下进行酯化得混合脂肪酸异构醇酯；（3）接着将混合脂肪酸异构醇酯环氧化得环氧脂肪酸异构醇酯；（4）最后将环氧脂肪酸异构醇酯支链化得所述低温环保型润滑油。
2.根据权利要求1所述的利用废弃动植物油制备低温环保型润滑油的方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）将废弃动植物油转化为碳原子数为12-20的混合脂肪酸：
将废弃动植物油、氢氧化钠和水加入到装有回流装置的反应器中进行水解反应，氢氧化钠的质量为废弃动植物油质量的13.5%-20%，反应温度控制在45℃-90℃, 反应时间1~6h，反应结束后降温至25℃-45 ℃；向水解后的体系中加入硫酸溶液，搅拌反应1-4h，静置分层，上层为产物脂肪酸，当脂肪酸的酸值大于185 mgKOH/g即为合格；
RCOOH代表碳原子数为12-20的饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸；
（2）混合脂肪酸与异构醇的酯化
向混合脂肪酸中加入树脂型催化剂和异构醇进行酯化反应，混和脂肪酸中羧基与异构醇中羟基的摩尔比为1:1-1.5，反应温度60℃-120 ℃，反应时间5-10h，取样测其酸值<1mg KOH/g时，产物混合脂肪酸异构醇酯即为合格,过滤收集催化剂并重复使用；
式中代表异构醇，相应的代表混合脂肪酸异构醇酯；
（3）混合脂肪酸异构醇酯的环氧化
向混合脂肪酸异构醇酯中加入环氧化试剂进行反应，反应温度控制在 40℃-80 ℃，反应时间6~10h；静置分层，收集上层得到环氧脂肪酸异构醇酯，下层收集到的溶液可直接用于混合脂肪酸的制备中；
其中等同于步骤二中的，则相应的代表环氧脂肪酸异构醇酯；
（4）环氧脂肪酸异构醇酯的支链化
向环氧脂肪酸异构醇酯中加入由相应异构醇与催化剂组成的溶液，异构醇的用量为环氧脂肪酸异构醇酯总质量的20%~50%，反应温度30℃~60 ℃，反应时间2~6h，过滤收集催化剂，减压蒸除产物中过量异构醇
。
3.根据权利要求2中所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李云龙，徐状，
申请(专利权)人：青岛中科润美润滑材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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