Glycerin Hauptbestandteile

Wenn man über Glycerin spricht, fällt jedem als Erstes die Zusammensetzung auf. Es gibt nicht viel darüber zu wissen. Obwohl es wie viele natürliche Rohstoffe gegessen und verwendet werden kann, wissen bisher viele normale Menschen, mit Ausnahme der in der verarbeitenden Industrie tätigen Personen, nicht viel über die Zusammensetzung von Glycerin. Wenn Sie es direkt verwenden, ohne die Zusammensetzung zu kennen, werden Sie sich unwohl fühlen. Was ist also die Hauptzutat von Glycerin?

Produktionsmethode

Die industriellen Herstellungsverfahren für Glycerin können in zwei Kategorien unterteilt werden: Bei dem Verfahren, bei dem natürliche Öle als Rohstoffe verwendet werden, wird das gewonnene Glycerin allgemein als natürliches Glycerin bezeichnet; bei dem synthetischen Verfahren, bei dem Propylen als Rohstoff verwendet wird, wird das gewonnene Glycerin allgemein als synthetisches Glycerin bezeichnet.

Natürliches Glycerin

Vor 1984 wurde Glycerin vollständig aus Nebenprodukten der Seifenherstellung aus tierischen und pflanzlichen Fetten gewonnen. Bis heute sind natürliche Öle und Fette die Hauptrohstoffe für die Glycerinherstellung, wobei etwa 42 % des natürlichen Glycerins als Nebenprodukt bei der Herstellung von selbstgemachter Seife anfallen und 58 % aus der Fettsäureproduktion stammen. Verseifungsreaktion von Fetten und Ölen in der Seifenherstellungsindustrie. Das Produkt der Verseifungsreaktion ist in zwei Schichten unterteilt: Die obere Schicht enthält hauptsächlich das Natriumsalz der Fettsäure (Seife) und eine kleine Menge Glycerin, und die untere Schicht ist die Abfallalkaliflüssigkeit, eine verdünnte Glycerinlösung mit Salzen und Natriumhydroxid, die im Allgemeinen 9–16 % Glycerin und 8–20 % anorganische Salze enthält. Fettreaktion. Das durch Hydrolyse von Ölen und Fetten gewonnene Glycerinwasser (auch Süßwasser genannt) hat einen höheren Glyceringehalt als die Abfallflüssigkeit der Seifenherstellung, etwa 14–20 %, und anorganische Salze von 0–0,2 %. In den letzten Jahren wurde die kontinuierliche Hochdruckhydrolyse häufig eingesetzt. Bei der Reaktion wird kein Katalysator verwendet und das resultierende Süßwasser enthält im Allgemeinen keine anorganischen Säuren. Die Reinigungsmethode ist einfacher als die von alkalischen Abfallflüssigkeiten. Ob es sich um Abfallflüssigkeit aus der Seifenherstellung oder um durch Ölhydrolyse gewonnenes Glycerinwasser handelt, der Glyceringehalt ist nicht hoch und beide enthalten verschiedene Verunreinigungen. Der Produktionsprozess von natürlichem Glycerin umfasst Reinigung und Konzentration zur Gewinnung von Rohglycerin sowie den Raffinationsprozess der Rohglycerindestillation, Entfärbung und Desodorierung. Dieser Prozess wird in einigen Büchern und Zeitschriften ausführlich beschrieben.

Synthetisches Glycerin

Die verschiedenen Wege zur Synthese von Glycerin aus Propylen können in zwei Hauptkategorien zusammengefasst werden, nämlich Chlorierung und Oxidation. Das Propylenchlorierungsverfahren und das Verfahren zur unregelmäßigen Propylenessigsäureoxidation werden in der Industrie weiterhin angewendet.

Propylenchlorierung

Dies ist das wichtigste Herstellungsverfahren für synthetisches Glycerin, das vier Schritte umfasst, nämlich die Hochtemperaturchlorierung von Propylen, die Hypochlorierung von Allylchlorid, die Verseifung von Dichlorpropanol und die Hydrolyse von Epichlorhydrin. Die Hydrolyse von Epichlorhydrin zur Herstellung von Glycerin wird bei 150 °C und 1,37 MPa Kohlendioxiddruck in einer wässrigen Lösung aus 10 % Hydroxid und 1 % Natriumcarbonat durchgeführt, um eine wässrige Glycerinlösung mit Natriumchlorid und einem Glyceringehalt von 5–20 % herzustellen. Nach Konzentration, Entsalzung und Destillation wird Glycerin mit einer Reinheit von über 98 % erhalten.

Oxidationsverfahren für Propylenperessigsäure

Propylen reagiert mit Peressigsäure zur Synthese von Propylenoxid, und Propylenoxid isomerisiert zu Olefinen und Propanolen. Letzteres reagiert dann mit Peressigsäure zu Glycidol (also Glycidol), das schließlich zu Glycerin hydrolysiert wird. Für die Herstellung von Peressigsäure ist kein Katalysator erforderlich. Acetaldehyd wird in der Gasphase mit Sauerstoff oxidiert. Unter Normaldruck, 150-160 °C und einer Kontaktzeit von 24 Sekunden beträgt die Acetaldehydumwandlungsrate 11 % und die Peressigsäureselektivität 83 %.

Die letzten beiden Reaktionsschritte werden kontinuierlich in einem Reaktionsdestillationsturm mit spezieller Struktur durchgeführt. Nachdem der Rohstoff Allylalkohol und die Peressigsäure enthaltende Ethylacetatlösung in den Turm eingeleitet wurden, wird die Temperatur am Turmboden auf 60–70 °C und 13–20 kPa geregelt. Das Ethylacetat-Lösungsmittel und das Wasser werden von der Oberseite des Turms verdampft und die wässrige Glycerinlösung wird am Boden des Turms erhalten. Dieses Verfahren weist eine hohe Selektivität und Ausbeute auf, verwendet Peressigsäure als Oxidationsmittel, erfordert keinen Katalysator, weist eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit auf und vereinfacht den Prozess.

Bei der Herstellung von 1 t Glycerin werden 1,001 t Allylalkohol, 1,184 t Peressigsäure und 0,947 t Essigsäure als Nebenprodukt verbraucht. Derzeit beträgt die Produktion von natürlichem und synthetischem Glycerin jeweils fast 50 %, während auf das Propylenchlorierungsverfahren etwa 80 % der gesamten Glycerinproduktion entfallen. Natürliches Glycerin macht mehr als 90 % der Gesamtproduktion meines Landes aus.

Glycerin in Industriequalität

Verdünnen Sie das Industrieglycerin mit der Hälfte der Menge destilliertem Wasser, rühren Sie gründlich um, geben Sie Aktivkohle hinzu und erhitzen Sie es zur Entfärbung auf 60–70 °C. Filtern Sie es anschließend im Vakuum, um sicherzustellen, dass das Filtrat klar und durchsichtig ist. Die Tropfgeschwindigkeit wird kontrolliert und das Filtrat wird einer Säule hinzugefügt, die mit einem vorbehandelten stark sauren Kationenharz vom Typ 732 und einem stark basischen Kationenharz vom Typ 717 gemischt ist, um Elektrolyte und nichtelektrolytische Verunreinigungen wie Aldehyde, Pigmente und Ester in Glycerin zu adsorbieren und zu entfernen.

Die Glycerinlösung wird nach dem Entfernen der Verunreinigungen einer Destillation bei reduziertem Druck unterzogen, wobei der Vakuumgrad auf über 93326 Pa geregelt wird. Die Kesseltemperatur beträgt 106–108 °C. Nachdem das meiste Wasser verdampft ist, wird die Kesseltemperatur zur schnellen Dehydratisierung auf 120 °C erhöht. Wenn kein Wasser mehr produziert wird, wird die Erhitzung gestoppt und das Material im Kessel ist das fertige Produkt.