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合成季戊四醇油酸酯开题报告 季戊四醇油酸酯概况 季戊四醇油酸酯(简称 PE())是一种受阻多元醇酯，它不仅具有优异的热稳定性和氧化稳定性还具有良好的水解稳定性、低温流动 性、粘温性能、润滑性能，而且生物降解性好、无毒，在很多方面可以替代植物油，广泛应用于航空、金属加工、纺织、制革等领域。 背景与意义 润滑油在使用过程中大约有 50％通过挥发、泄漏等方式进人环境 ，其中液压油在使用过程中的损失高达70％～80％，这些润滑油 95％以上来源于石油，而石油基润滑油的生物降解性很差，降解率只有10％ ～30％。；另一方面，若按现在的水平开采世界已经探明的能源，石油仅能维持30～40年，全球石油资源的日益匮乏，导致了石油基润滑油资源性短缺的紧张局面。因而，以来源广泛的可再生资源为原料合成环境可接受型润滑油基础油受到广泛关注，具有很大的市场潜力 。季戊四醇油酸酯不仅满足可再生和生物可降解这两方面的要求，还具有石油基润滑油的优越性能：①具有较宽的液体范围，较高的黏度指数，优良的黏度性能和低温性能；②热安定性好，热分解温度在 340℃以上；③分子结构中含有较高活性的酯基基团，易于吸附在金属表面形成牢固的润滑油膜，具有较好的摩擦润滑特性。 项目研究的思路 主要研究催化剂用量、反应温度、反应时间和物料摩尔比对反应酯化率的影响，并用正交实验对工艺进行了优化。分子蒸馏技术进行分离纯化，用红外光谱分析产品纯度是否达到季戊四醇油酸酯指标。 具体实验方法 4、1 催化剂的选择 4.1.1 催化剂的选择的原则 通常可供选择的酯化催化剂有碱性催化剂、酸性催化剂、盐类催化剂等。首先考虑催化剂是否易于除去或在不除去时对产品会不会造成影响，以及催化剂的活性是否能够达到放大后的需求，因此中和考虑，决定用硅胶固载催化剂的方法，使催化剂即容易分离且能够达到放大需求。 4.1.2 催化剂用量的选择 催化剂用量少时，酯化率相应低，反应平衡时间较长；增加催化剂用 量，可以缩短反应时间，提高酯化率，但用量增加一定值时，酯化率并不增加，且催化剂用量对产物的颜色也有影响，用量越多，产物颜色越深。因此，通过一些文献报道和结合实际情况，综合考虑催化剂用量初步设定为0.5%（相对于油酸的质量）。 4.2 反应温度的选择 反应温度对反应影响较大。反应温度越高，反应速率越快 ，酯化率越高；但当反应温度过高后，产物颜色容易变深，考虑到温度的升高不但增加能源的损耗、对设备的要求也比较高、副反应增加，因而反应初步温度定在 160℃左右。 4.3 物料摩尔比的选择 油酸的过量会使酯化率有所提升，但过多的油酸会导致产品的颜色加深且会使设备的使用效率降低，同时也会增加产品后处理阶段的能耗。因此，选择合适的物料摩尔比也是至关重要的，综合文献报道和结合实际情况，初步设定油酸与季戊四醇摩尔比为4.1:1。 4.4 分离和纯化 产物的混合物中含有下列成分：油酸、单酯、双酯、三酯和主产物四酯，利用分子蒸馏技术对粗产品进行分离纯化，其主要目的是去除原料中过量的油酸，最终得所需产品。 4.5 分析方法及产品指标 4.5.1采用的分析方法 作为一种快速、高效及环境友好的分析技术，红外分析方法在油脂中的应用越来越受到人们的普遍重视。本文利用红外技术分析分子蒸馏后产品的组成和纯度。 4.5.2 目标产物指标 预计通过上诉实验方案变换、选择，最终达到合成季戊四醇油酸酯的目的，指标如下图。 色度 酯化率 酸值(mgKOH/g) 羟值(mgKOH/g) 产品 淡黄色透明液体 ≥97% ≤1 ≤15 参考文献 [1] D．克拉曼著．张溥译．润滑剂及其有关产品[M]．北京：烃加 TqlJ 版社．i990；88—90． [2] 颜志光．润滑材料与润滑技术EM]．北京：中国石化 出版社． 2000：l63—169． [3] 王福海，陈溥．潘熊祥．等．硬脂酸及脂 肪酸衍生物生产工艺 [M]．北 京：轻工业出版社，1991：264． [4] 陈小刚，周斌油酸季戊四醇醋的合成[J].化学与生物工程， 2005(9);46一47. [5]杜宣利.植物油绿色环保润滑剂「J].中国油脂，2006,31(7):60一62.