Olej talowy: skład, produkcja, zastosowanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Olej talowy jest wytwarzany w procesie roztwarzania siarczanowego. Kwasy tłuszczowe pozyskiwane z ropy naftowej znajdują szerokie zastosowanie: do produkcji mydła, materiałów lakierniczych, żywic epoksydowych, klejów, jako dodatki przy produkcji różnych materiałów (guma, beton, papier i inne).

Opis

Olej wysoki (siarczanowy) to płynna mieszanina związków organicznych (głównie wyższych kwasów tłuszczowych i żywicznych), która ma ciemny kolor i ostry zapach.

Substancja ma następujące właściwości fizyczne i chemiczne:

• lepkość (w t=40°С) – od 410 do 1660 cSt;
• gęstość przy +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• pojemność cieplna - od 1,6 do 4,1 kJ/(kg K);
• liczba kwasowa – 158-163;
• temperatura zapłonu - 221 °C;
• temperatura samozapłonu - 304-311 °С;
• przewodność cieplna w normalnej temperaturze – 0,13-0,15 W/(m·K).

Właściwości oleju talowego (jego temperatura krzepnięcia, lepkość) są poprawione przez dodanie dodatków z żywic fenolowo-formaldehydowych, alkoholi i innychpołączenia.

Gęstość, zawartość kwasów żywicznych, liczba kwasowa i liczba zmydlania zależą od składu surowego drewna (w kolejności malejących wartości tych wskaźników):

• drzewa iglaste;
• mieszanka drewna miękkiego i twardego;
• drewno liściaste.

Sole kwasów oleju talowego nazywane są talatami.

Odbierz

Roztwarzanie siarczanowe odbywa się poprzez obróbkę wiórów drzewnych wodnym roztworem wodorotlenku sodu i siarczku sodu. Obecnie ta technologia jest jedną z wiodących w produkcji celulozy. Pod wpływem powyższych odczynników żywica i kwasy tłuszczowe ulegają zmydleniu. Zamieniają się w ług czarny, który jest mydłem siarczanowym. Ten ostatni jest w pełni wykorzystywany do przetwarzania na olej talowy.

Odparowanie ługu prowadzi do oddzielenia frakcji o niskiej gęstości, która unosi się na powierzchni. Wydajność substancji mieści się w zakresie 100-140 kg na tonę surowca. Surowy olej talowy jest produkowany 2 metodami:

1. Okresowo. Mydło siarczanowe pompuje się do reaktora, gdzie wystawia się na działanie 30% roztworu H₂SO₄. Proces rozkładu trwa 2-3 godziny, potem tyle samo czasu osadza się mieszanina bezpośrednio w reaktorze. Ciecz jest rozwarstwiona na 3 warstwy, górna warstwa zawiera olej. Jest wypompowywany do dalszego prania i suszenia.
2. Ciągły. Najpierw mydło jest myte roztworem ługu, następnie przepuszczane przez homogenizator i odfiltrowywane z zanieczyszczeń mechanicznych. Mieszanie z H₂SO₄ odbywa się w sposób ciągły w pompie. Separacja na frakcje odbywa się w separatorze, z którego wszystkie składniki są szybko usuwane do zbiorników.

Ilość produkowanego oleju talowego zależy od kilku parametrów. To jest:

• skład materiału źródłowego;
• wilgotność mydła siarczanowego;
• jakość jego prania;
• ostrożne oddzielanie frakcji (frakcja środkowa, składająca się z ligniny, może zmieścić do 50% oleju);
• technologia rozkładu.

Skład

Na skład chemiczny oleju wpływają następujące główne czynniki:

• rodzaj drewna i jego rasa;
• czas w roku, w którym zebrano surowce;
• czas i sposób przechowywania drewna;
• warunki procesu.

Olej talowy zawiera następujące substancje:

• żywica lub kalafonia, kwasy (palustral, abietyn, neoabietyn, dihydro- i tetrahydroabietyn) - 40-45%;
• nienasycone kwasy tłuszczowe (oleinowy, stearynowy, linolenowy, linolowy, palmitynowy) - 40%;
• substancje niezmydlające się (węglowodory alifatyczne, diterpenowe, stearyna, fitosterol, alkohole i inne) – 12%;
• kwasy hydroksykarboksylowe - około 5%.

Czyszczenie bez destylacji

Poszczególne składniki oleju talowego mają największą wartość praktyczną. Oddzielenie kwasów tłuszczowych i innych składników odbywa się na kilka sposobów:

• używanierozpuszczalniki i ich mieszaniny (płynny propan, furfural, alkohol diacetonowy, węglowodory benzynowe i inne);
• reaguje z mocznikiem;
• dekarboksylacja (jeśli trzeba wyizolować tylko kwasy tłuszczowe);

Destylacji

W warunkach przemysłowych frakcjonowanie odbywa się przy użyciu technologii dwustopniowej:

1. Destylacji. Po podgrzaniu do 200 ° C substancje lotne są oddestylowane z oleju talowego.
2. Rektyfikacja (oddzielenie mieszaniny w wyniku wymiany masy i ciepła z parą).

Innym sposobem modyfikacji oleju jest oligomeryzacja, w wyniku której powstają dimery kwasów tłuszczowych. W zakładach technologicznych w USA proces ten prowadzony jest w temperaturze 230-250°C, pod ciśnieniem iw obecności katalizatora – montmorylonitu. W Rosji oligomeryzację prowadzi się metodą autooksydacji. Olej talowy jest podgrzewany do 195 ° C, jednocześnie przepuszczając przez niego powietrze.

Aplikacja

Po destylacji i rektyfikacji uzyskuje się kilka rodzajów związków organicznych, które są szeroko stosowane:

• Kwasy tłuszczowe oleju talowego o czystości do 97% (przemysł farb i drukarek).
• Kalafonia wysoka (produkcja papieru i mydła, produkcja klejów do tektury i papieru, przemysł kablowy).
• Destylowany olej talowy (produkcja mydła, produkcja lakierów, żywic, farb, emulgatorów, linoleum; regeneracja gumy, wprowadzenie jako spoiwa do odlewów piaskowo-gliniastychformularze).
• Smoła wysoka (asf alt, produkcja płyt pilśniowych).

Olej w swojej surowej, niedestylowanej postaci jest używany do następujących celów:

• Impregnacja płyt pilśniowych do utwardzania i hydrofobizacji;
• dodatek do produkcji wełny mineralnej i szklanej (poprawa właściwości wytrzymałościowych w warunkach wysokiej wilgotności);
• produkcja środków flotacyjnych-środków spieniających;
• zmiękczacz do gum;
• produkcja żywic oraz farb i lakierów (farby, lakiery), plastyfikatorów;
• smary i smary do obróbki tekstyliów;
• dodatek do bitumu poprawiający jego właściwości adhezyjne.

Talaty są używane do produkcji następujących substancji:

• farby i lakiery olejne (dodatek przyspieszający ich schnięcie);
• katalizatory reakcji chemicznych;
• środki owadobójcze;
• środki zwilżające;
• utwardzacze do asf altu i wosku;
• papier woskowany do ochrony przed korozją.

Olej talowy zawiera również dużą ilość steroli (do 3%) w porównaniu z innymi olejami roślinnymi. Substancje te są biologicznie aktywne i obiecujące do zastosowania w medycynie, kosmetologii i przemyśle spożywczym.