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油脂的氧化裂解是各國(guó)科學(xué)家重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一，同時(shí)也是進(jìn)一步提高油脂附加值的有效途徑。油脂通過(guò)氧化裂解得到的壬二酸單甲酯是一種重要的油脂化工中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和香料化學(xué)品的合成，具有很高的利用價(jià)值。另外，壬二酸單甲酯可進(jìn)一步水解得到壬二酸，而壬二酸是一種重要的長(zhǎng)鏈二元酸，主要用于尼龍69、尼龍9和尼龍99高分子材料的生產(chǎn)，還廣泛應(yīng)用于壬二酸酯類(lèi)增塑劑、抗蝕劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等。目前，我國(guó)市場(chǎng)上壬二酸的需求量很大，但生產(chǎn)卻不足，嚴(yán)重制約了下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用。
方法1：二酸單甲酯的新工藝。以生物柴油為原料，依次通過(guò)高真空精餾、冷凍結(jié)晶得到富含不飽和脂肪酸甲酯的C18混合甲酯裂解原料，繼而利用臭氧、氧氣對(duì)所得C18混合甲酯裂解原料依次進(jìn)行臭氧化反應(yīng)和氧化裂解 應(yīng)，得到含壬二酸單甲酯的混合產(chǎn)物，再對(duì)混合產(chǎn)物進(jìn)行分離提純得到壬二酸單甲酯。具體包括如下步驟：
1）高真空精餾工段：生物柴油原料進(jìn)入精餾塔Ⅰ進(jìn)行高真空精餾，塔頂收集得到副產(chǎn)物 C16甲酯，塔釜釜液輸送至冷凍結(jié)晶釜；
2）冷凍結(jié)晶工段：步驟1）的塔釜釜液在冷凍結(jié)晶釜內(nèi)進(jìn)行冷凍結(jié)晶，冷凍結(jié)晶釜底部得到結(jié)晶的C18甲酯混合物，冷凍結(jié)晶釜中的液相C18混合甲酯從上部輸送至混合器；
3）臭氧氧化裂解反應(yīng)工段：步驟2）的液相C18混合甲酯與反應(yīng)溶劑在混合器中混合，反應(yīng)液混合均勻后輸送至臭氧氧化裂解反應(yīng)器，臭氧與氧氣混合氣從臭氧氧化裂解反應(yīng)器的下部氣相進(jìn)口流入，反應(yīng)液在臭氧氧化裂解反應(yīng)器中先與臭氧發(fā)生臭氧化反應(yīng)、再與氧氣發(fā)生氧化裂解反應(yīng)，剩余氧氣從臭氧氧化裂解反應(yīng)器頂部的氣相出口排出，臭氧氧化裂解反應(yīng)器中生成的反應(yīng)產(chǎn)物輸送至換熱器中加熱；
4）分離提純工段：步驟3）的反應(yīng)產(chǎn)物在換熱器中加熱升溫后輸送至多層蒸發(fā)器，在多層蒸發(fā)器中進(jìn)行反應(yīng)溶劑回收，多層蒸發(fā)器塔頂經(jīng)收集得到回收的溶劑，脫完溶劑的反應(yīng)產(chǎn)物輸送至萃取塔，在萃取塔內(nèi)，萃取劑水與反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生逆流接觸從而進(jìn)行萃取，所得水相進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，頂部得到回收的萃取劑水，下部出口可得到丙二酸產(chǎn)品；所得油相輸送至精餾塔Ⅱ進(jìn)行高真空精餾，塔頂收集得到己酸產(chǎn)品，塔釜釜液輸送至精餾塔Ⅲ中再次進(jìn)行高真空精餾，塔頂收集得到壬酸產(chǎn)品，塔釜釜液輸送至精餾塔Ⅳ中進(jìn)一步進(jìn)行高真空精餾，塔頂收集得到壬二酸單甲酯產(chǎn)品，殘留釜液由塔底排出。
方法2：以油酸甲酯為原料，乙酸和正己烷的混合物做溶劑，臭氧氧化法制備壬二酸單甲酯。合成壬二酸單甲酯的最佳條件為：V(油酸甲酯)：V(混合溶劑)=1：4，臭氧化反應(yīng)溫度為10～13℃，氧化裂解溫度為90～95℃，氧化裂解時(shí)間為2.5 h，反應(yīng)粗產(chǎn)物用分子蒸餾技術(shù)進(jìn)行分離純化。在此條件下，壬二酸單甲酯的收率≥78%，純度≥96%。
[1] CN201810011953.6一種基于生物柴油制備壬二酸單甲酯的新工藝
[2] 一種基于生物柴油制備壬臭氧氧化法制備壬二酸單甲酯