Олеохимия

Олеохимия — это изучение растительных масел , животных масел и жиров , а также олеохимических веществ, полученных из этих жиров и масел. Полученный продукт можно назвать олеохимикатом (от лат. oleum «оливковое масло»). Основным продуктом этой отрасли является мыло, примерно 8,9×10 ⁶ тонн из которых было произведено в 1990 году. Другие основные олеохимические продукты включают жирные кислоты , метиловые эфиры жирных кислот , жирные спирты и жирные амины . Глицерин является побочным продуктом всех этих процессов. ^{[ 1 ]} Промежуточные химические вещества, полученные из этих основных олеохимических веществ, включают этоксилаты спиртов , сульфаты спиртов, сульфаты эфиров спиртов, соли четвертичного аммония , моноацилглицерины (МАГ), диацилглицерины (ДАГ), структурированные триацилглицерины (ТАГ), сложные эфиры сахаров и другие олеохимические продукты.

В конце 1970-х годов, когда цены на сырую нефть выросли, ^{[ 2 ]} производители перешли с нефтехимии на олеохимию ^{[ 3 ]} потому что растительные лауриновые масла, полученные из пальмоядрового масла, были дешевле. С тех пор пальмоядровое масло преимущественно используется в производстве стиральных порошков и предметов личной гигиены, таких как зубная паста, мыло, крем для душа и шампунь. ^{[ 4 ]}

Процессы

Важные процессы в олеохимическом производстве включают, среди прочего, гидролиз и переэтерификацию. ^{[ 1 ]}

Гидролиз

Расщепление (или гидролиз) триглицеридов приводит к образованию жирных кислот и глицерина по этому уравнению:

RCO ₂ CH ₂ –CHO ₂ CR–CH ₂ O ₂ CR + 3 H ₂ O → 3 RCOOH + HOCH ₂ –CHOH–CH ₂ OH

С этой целью гидролиз проводят в воде при температуре 250°С. Расщепление триглицеридов основанием протекает быстрее, чем гидролиз, причем процесс представляет собой омыление . Однако при омылении образуется мыло, тогда как желаемым продуктом гидролиза являются жирные кислоты.

Переэтерификация

Жиры реагируют со спиртами (R'OH), а не с водой при гидролизе в процессе, называемом переэтерификацией . Глицерин производится вместе с эфирами жирных кислот . Чаще всего реакция влечет за собой использование метанола (MeOH) для получения метиловых эфиров жирных кислот :

RCO ₂ CH ₂ –CHO ₂ CR–CH ₂ O ₂ CR + 3 MeOH → 3 RCO ₂ Me + HOCH ₂ –CHOH–CH ₂ OH

МЭЖК менее вязкие, чем жиры-предшественники, и их можно очищать с получением отдельных эфиров жирных кислот, например, метилолеата или метилпальмитата.

гидрирование

Жирные кислоты или жирные эфиры подвержены гидрированию, превращающему ненасыщенные жирные кислоты в насыщенные жирные кислоты . ^{[ 1 ]} Кислоты или сложные эфиры также могут быть восстановлены до жирных спиртов . В некоторых случаях жирные кислоты преобразуются в жирные нитрилы. Гидрирование этих нитрилов дает жирные амины , которые имеют множество применений. ^{[ 5 ]}

Гелеобразование

Жидкое масло также можно иммобилизовать в 3D-сетке, обеспечиваемой различными молекулами, называемыми олеогеляторами. ^{[ 6 ]}

Приложения

Наибольшее применение олеохимикатов, около 30% доли рынка жирных кислот и 55% жирных спиртов, приходится на производство мыла и моющих средств . ^{[ 7 ]}^: 21 Лауриновая кислота используется для производства лаурилсульфата натрия и родственных ему соединений, которые используются для изготовления мыла и других средств личной гигиены.

Другие области применения олеохимикатов включают производство смазочных материалов , растворителей , биодизельного топлива и биопластиков . Благодаря использованию метиловых эфиров в производстве биодизельного топлива они представляют собой наиболее быстрорастущую подсектор олеохимического производства в последние годы. ^{[ 7 ]}^: 15

Развитие олеохимической промышленности

Европа

Благодаря созданию Novance в 1996 году и приобретению Oleon в 2008 году Avril Group доминировала на европейском рынке олеохимии. ^{[ 8 ]}

Юго-Восточная Азия

Быстрый рост производства пальмового и пальмоядрового масла в странах Юго-Восточной Азии в 1980-х годах стимулировал развитие олеохимической промышленности в Малайзии, Индонезии и Таиланде. Было построено множество олеохимических заводов. Несмотря на то, что олеохимические компании в Юго-Восточной Азии представляли собой зарождающуюся и небольшую отрасль, которая противостояла крупным гигантам моющих средств в США и Европе, они имели конкурентное преимущество в производстве дешевых ингредиентов. ^{[ 9 ]} Американская жирная химическая промышленность столкнулась с трудностями в постоянном поддержании приемлемого уровня прибыли. Конкуренция была острой, доли рынка были разделены между многими компаниями там, где ни импорт, ни экспорт не играли значительной роли. ^{[ 10 ]} К концу 1990-х годов такие гиганты, как Henkel , Unilever и Petrofina, продали свои олеохимические заводы, чтобы сосредоточиться на более прибыльных видах деятельности, таких как розничная торговля потребительскими товарами. После вспышки в Европе «коровьего бешенства» (или губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота ) в 2000 году жир во многих случаях заменяется растительными олеиновыми жирными кислотами, такими как пальмоядровое и кокосовое масла. ^{[ 7 ]}^: 24

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Мецгер, Дж.О.; Борншойер, У. (2006). «Липиды как возобновляемые ресурсы: современное состояние химической и биотехнологической конверсии и диверсификации». Прикладная микробиология и биотехнология . 71 : 13–22. дои : 10.1007/s00253-006-0335-4 . ПМИД 16604360 . S2CID 28601501 .
^ Хаупт, Делавэр; Дринкард, Г.; Пирс, Х.Ф. (1984). «Будущее нефтехимического сырья на олеохимических рынках». Журнал Американского общества нефтехимиков . 61 (2): 276. дои : 10.1007/BF02678781 . S2CID 95637088 .
^ Акаике, Ёситеру (1985). «Другие олеохимические применения: продукты из пальмового масла». Журнал Американского общества нефтехимиков . 62 (2): 335–340. дои : 10.1007/BF02541401 . S2CID 94948265 .
^ Деваэт, Ф. (1985). «Требования к качеству с точки зрения потребителя (олеохимическая продукция)». Журнал Американского общества нефтехимиков . 62 (2): 366–371. дои : 10.1007/BF02541406 . S2CID 97742057 .
^ Карстен Эллер, Эрхард Хенкес, Роланд Россбахер, Хартмут Хёке «Амины алифатические» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Вайнхайм, 2005. два : 10.1002/14356007.a02_001
^ Мария Шарфе, Экхард Флётер Олеогеляция: от научной осуществимости к применимости в пищевых продуктах https://doi.org/10.1002/ejlt.202000213
^ Jump up to: ^а ^б ^с Меняющийся мир олеохимии Вольфганг Рупилиус и Салмия Ахмад, Palm Oil Developments 44, 2005 г.
^ «Отчет о деятельности за 2014 год. Новая весна для производителей масел и белков» . 2014. с. 41.
^ Будущее пальмового масла в олеохимической промышленности Appalasami & de Vries, Palm Oil Developments 14-3, 1990
^ Леонард, Э. Чарльз; Капальд, С.Л. (1984). «Проблемы зрелой отрасли: маркетинг и экономика олеохимикатов в Соединенных Штатах». Журнал Американского общества нефтехимиков . 61 (2): 176. дои : 10.1007/BF02678763 . S2CID 95963786 .

Внешние ссылки

[Bornscheuer-1] Jump up to: ^а ^б ^с Мецгер, Дж.О.; Борншойер, У. (2006). «Липиды как возобновляемые ресурсы: современное состояние химической и биотехнологической конверсии и диверсификации». Прикладная микробиология и биотехнология . 71 : 13–22. дои : 10.1007/s00253-006-0335-4 . ПМИД 16604360 . S2CID 28601501 .

[2] Хаупт, Делавэр; Дринкард, Г.; Пирс, Х.Ф. (1984). «Будущее нефтехимического сырья на олеохимических рынках». Журнал Американского общества нефтехимиков . 61 (2): 276. дои : 10.1007/BF02678781 . S2CID 95637088 .

[3] Акаике, Ёситеру (1985). «Другие олеохимические применения: продукты из пальмового масла». Журнал Американского общества нефтехимиков . 62 (2): 335–340. дои : 10.1007/BF02541401 . S2CID 94948265 .

[4] Деваэт, Ф. (1985). «Требования к качеству с точки зрения потребителя (олеохимическая продукция)». Журнал Американского общества нефтехимиков . 62 (2): 366–371. дои : 10.1007/BF02541406 . S2CID 97742057 .

[Ullmann-5] Карстен Эллер, Эрхард Хенкес, Роланд Россбахер, Хартмут Хёке «Амины алифатические» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Вайнхайм, 2005. два : 10.1002/14356007.a02_001

[6] Мария Шарфе, Экхард Флётер Олеогеляция: от научной осуществимости к применимости в пищевых продуктах https://doi.org/10.1002/ejlt.202000213

[Rupilius-7] Jump up to: ^а ^б ^с Меняющийся мир олеохимии Вольфганг Рупилиус и Салмия Ахмад, Palm Oil Developments 44, 2005 г.

[RA41-8] «Отчет о деятельности за 2014 год. Новая весна для производителей масел и белков» . 2014. с. 41.

[9] Будущее пальмового масла в олеохимической промышленности Appalasami & de Vries, Palm Oil Developments 14-3, 1990

[10] Леонард, Э. Чарльз; Капальд, С.Л. (1984). «Проблемы зрелой отрасли: маркетинг и экономика олеохимикатов в Соединенных Штатах». Журнал Американского общества нефтехимиков . 61 (2): 176. дои : 10.1007/BF02678763 . S2CID 95963786 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]