Жирный спирт — один из основных компонентов поверхностно-активных веществ.
May 31, 2023Fatty alcohol is aliphatic alcohol with 8 to 22 carbon atomic chains. Fatty alcohol usually has an even number of carbon atoms and a hydroxyl group attached to the end of the carbon chain.
One of the raw materials of surfactants used in detergents. The general formula is ROH.The R of alcohol used in detergent is usually a hydrocarbon group of C12~C18. The high carbon fatty alcohologen is amphiphilic, that is, there are hydrophobic groups such as hydrocarbon chains, and there are hydrophilic groups such as hydroxyl groups.
Due to the low solubility in water, it is necessary to add hydrophilic groups or convert hydroxyl groups into sulfate groups to achieve the necessary hydrophilic-oil equilibrium value.When fatty alcohol derivatives have sufficient hydrophilic groups to dissolve in water and form aggregates (micelles), they are surfactants.For example, dodecanol is insoluble in water, but when it becomes sodium dodecanol sulfate, due to the addition of a sulfate group (- SO3-), its water solubility becomes better and it can form micelles in water. When a certain concentration is reached, it shows very good surface activity. People have utilized this characteristic to produce a variety of surfactants with various excellent properties using fatty alcohols as raw materials.
The Development Process of Fatty Alcohol
Fatty alcohols the earliest anionic detergents which prepared from whale wax, and the resulting mixed fatty alcohols were sulfonated and neutralized to form sulfates. Subsequently, coconut oil, palm oil, and butter with abundant sources were developed and utilized as raw materials. The fatty acids obtained from hydrolysis are reduced to alcohols. Commonly referred to natural fatty alcohols.After the development of petrochemical industry, fatty alcohols produced from petroleum products are called synthetic fatty alcohols. High pressure hydrogenation, Ziegler process and carbonyl synthesis are important methods to produce fatty alcohols. If the hair mask contains unsaturated fatty alcohol, can repair and nourish hair. Adding fatty alcohol to lip gloss can enhance the smoothness of the product during use.
Production Methods of Fatty Alcohol
1. High-pressure hydrogenation method
Fatty alcohol was obtained from animal and plant oils by high-pressure hydrogenation. In industry, the raw oil is first pretreated, alcohololysis (i.e. transesterification) into fatty acids and then hydrogenated.Fatty acids can also be hydrogenated directly or esterified to produce alcohols. Direct hydrogenation of fatty acids to fatty alcohols requires high material quality. The chemical equation of fatty acid hydrogenation to fatty alcohol is as follows: RCOOH+2H2 -- →RCH2OH+H2O. The chemical equation of fatty acid ester hydrogenation to fatty alcohol is as follows: RCOOR '+2H2 -- →RCH2OH+R' OH. High-pressure hydrogenation method has fixed bed method and suspended bed method, but its basic process flow is the same.
2. Ziegler method
Using ethylene as raw material and the action of trialkylaluminum, aluminum alcohol compounds can be prepared through chain growth and oxidation. Afterwards, aluminum alcohol compounds are hydrolyzed, neutralized, and fractionated to obtain fatty alcohols. This method was created by K. Ziegler in 1954, and was first put into production by the Continental Oil Company in 1962. The product is a straight-chain dicarbon alcohol. The main reactions of this production method include the following steps:
Preparation of triethyl aluminum (hydrogenation and addition reaction):
Al+H2+2Al (C2H5) 3- → 3Al (C2H5) 2H
3Al (C2H5) 2H+3C2H4- → 3Al (C2H5) 3
Preparation of alkyl aluminum (chain growth reaction):
Al (C2H5) 3+3nC2H4- → R3Al
Preparation of aluminum alkoxide (oxidation reaction):
R3Al+O2- → Al (OR) 3
Производство жирных спиртов (реакция гидролиза):
Al(OR)3+H2SO4- → Al2(SO4)3+3ROH или
Al(OR)3+H2O - → Al2O3+3ROH
3. Метод синтеза карбонила
Альдегиды синтезируют из олефинов, окиси углерода и водорода в условиях катализатора и давления. Альдегиды имеют на один атом углерода больше, чем сырые олефины. Альдегиды гидрируют для получения жирных спиртов. Альдегидная реакция (OXO-реакция) олефинов была открыта немецким химиком О. Лереном в 1938 г.
OXO-реакция выглядит следующим образом:
Альдегидная реакция (формальдегид или гидроформилирование)
Применение и развитие рынка жирной спиртовой продукции
Натуральный высший жирный спирт является основным сырьем для продуктов тонкой химии, таких как моющие средства, поверхностно-активные вещества, пластификаторы и т. д. Из него производятся тысячи продуктов тонкой химии, которые широко используются в химической промышленности, нефтяной, металлургической, текстильной, машиностроительной промышленности. , горнодобывающая промышленность, строительство, пластмассы, резина, кожа, бумага, транспорт, продукты питания, медицина и здоровье, бытовая химия и сельское хозяйство.
Многие производные могут быть получены из жирных спиртов. Поверхностно-активные вещества спиртового ряда являются наиболее быстро развивающимися продуктами среди различных поверхностно-активных веществ с 1980-х годов. Как моющее активное вещество, он обладает превосходными свойствами, такими как сильная дезактивирующая способность, хорошая совместимость, низкое пенообразование, легкое биоразложение, устойчивость к жесткой воде и хорошие характеристики промывки водой при низких температурах. Он постепенно заменяет линейный алкилбензолсульфонат (LAS) и додецилбензолсульфонат в качестве сырья для моющих средств третьего поколения. Наиболее репрезентативными разновидностями здесь являются AEO3~9, синтезированные из жирных спиртов и этиленоксида, которые также можно сульфировать для получения AES. Эти спирты представляют собой поверхностно-активные вещества с широким применением и высоким спросом, и они тесно связаны с улучшением повседневной жизни. Реальные и потенциальные рынки огромны,
Пластмассовые добавки являются вспомогательным сырьем для пластмассовой промышленности, и индустрия добавок развивалась вместе с развитием пластмассовой промышленности. Быстрое развитие пластмассовой промышленности Китая хорошо известно. В 1985 году в мире было потреблено 13 миллионов тонн различных пластиковых добавок, и пластификаторы были одними из самых больших используемых пластиковых добавок. В настоящее время производственные мощности пластификаторов за рубежом превысили 4,5 млн тонн, а производственные мощности пластификаторов в Китае превысили 500 000 тонн.
Среди пластификаторов большую роль играет выход дибутилфталата (ДБФ) и диоктилфталата (ДОФ). В дополнение к сырью фталевый ангидрид, бутанол и октанол также являются основным сырьем в производстве. В настоящее время в Китае ежегодно потребляется более 300 000 тонн бутанола и октанола для производства этих двух пластификаторов. Однако углеродные цепи бутанола и октанола относительно короткие, и производимые ими пластификаторы далеки от удовлетворения потребностей развития индустрии переработки пластмасс с точки зрения термостойкости, атмосферостойкости и электроизоляционных свойств. В настоящее время жирные спирты с высоким содержанием углеродной цепи, такие как C10, C12, C14, C16, C18 и т. д., пытаются заменить бутанол и октанол, которые могут производить пластмассовые изделия с превосходной термостойкостью, атмосферостойкостью, и характеристики электроизоляции, способствуя расширению применения пластика. Поэтому применение высокоуглеродистых жирных спиртов в производстве пластификаторов пластмасс также весьма перспективно. Кроме того, жирный спирт является одним из материаловпеногаситель и пеногаситель .
Применение натуральных жирных спиртов в бытовой химической промышленности имеет больше преимуществ по сравнению с химическими синтетическими спиртами. Несмотря на одинаковые различные физико-химические показатели качества, люди по-прежнему отдают предпочтение натуральным спиртам, ставшим сегодня популярным «зеленым» трендом. Поэтому натуральные жирные спирты являются идеальным сырьем в косметической промышленности, например, при производстве жидкого и кремообразного мыла, зубной пасты, косметических кремов.