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油脂的氧化裂解是各國科學家重點關注的問題之一，同時也是進一步提高油脂附加值的有效途徑。油脂通過氧化裂解得到的壬二酸單甲酯是一種重要的油脂化工中間體，廣泛應用于醫(yī)藥和香料化學品的合成，具有很高的利用價值。另外，壬二酸單甲酯可進一步水解得到壬二酸，而壬二酸是一種重要的長鏈二元酸，主要用于尼龍69、尼龍9和尼龍99高分子材料的生產(chǎn)，還廣泛應用于壬二酸酯類增塑劑、抗蝕劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等。目前，我國市場上壬二酸的需求量很大，但生產(chǎn)卻不足，嚴重制約了下游產(chǎn)品的開發(fā)和利用。
方法1：二酸單甲酯的新工藝。以生物柴油為原料，依次通過高真空精餾、冷凍結晶得到富含不飽和脂肪酸甲酯的C18混合甲酯裂解原料，繼而利用臭氧、氧氣對所得C18混合甲酯裂解原料依次進行臭氧化反應和氧化裂解 應，得到含壬二酸單甲酯的混合產(chǎn)物，再對混合產(chǎn)物進行分離提純得到壬二酸單甲酯。具體包括如下步驟：
1）高真空精餾工段：生物柴油原料進入精餾塔Ⅰ進行高真空精餾，塔頂收集得到副產(chǎn)物 C16甲酯，塔釜釜液輸送至冷凍結晶釜；
2）冷凍結晶工段：步驟1）的塔釜釜液在冷凍結晶釜內進行冷凍結晶，冷凍結晶釜底部得到結晶的C18甲酯混合物，冷凍結晶釜中的液相C18混合甲酯從上部輸送至混合器；
3）臭氧氧化裂解反應工段：步驟2）的液相C18混合甲酯與反應溶劑在混合器中混合，反應液混合均勻后輸送至臭氧氧化裂解反應器，臭氧與氧氣混合氣從臭氧氧化裂解反應器的下部氣相進口流入，反應液在臭氧氧化裂解反應器中先與臭氧發(fā)生臭氧化反應、再與氧氣發(fā)生氧化裂解反應，剩余氧氣從臭氧氧化裂解反應器頂部的氣相出口排出，臭氧氧化裂解反應器中生成的反應產(chǎn)物輸送至換熱器中加熱；
4）分離提純工段：步驟3）的反應產(chǎn)物在換熱器中加熱升溫后輸送至多層蒸發(fā)器，在多層蒸發(fā)器中進行反應溶劑回收，多層蒸發(fā)器塔頂經(jīng)收集得到回收的溶劑，脫完溶劑的反應產(chǎn)物輸送至萃取塔，在萃取塔內，萃取劑水與反應產(chǎn)物發(fā)生逆流接觸從而進行萃取，所得水相進入蒸發(fā)結晶器進行蒸發(fā)結晶，頂部得到回收的萃取劑水，下部出口可得到丙二酸產(chǎn)品；所得油相輸送至精餾塔Ⅱ進行高真空精餾，塔頂收集得到己酸產(chǎn)品，塔釜釜液輸送至精餾塔Ⅲ中再次進行高真空精餾，塔頂收集得到壬酸產(chǎn)品，塔釜釜液輸送至精餾塔Ⅳ中進一步進行高真空精餾，塔頂收集得到壬二酸單甲酯產(chǎn)品，殘留釜液由塔底排出。
方法2：以油酸甲酯為原料，乙酸和正己烷的混合物做溶劑，臭氧氧化法制備壬二酸單甲酯。合成壬二酸單甲酯的最佳條件為：V(油酸甲酯)：V(混合溶劑)=1：4，臭氧化反應溫度為10～13℃，氧化裂解溫度為90～95℃，氧化裂解時間為2.5 h，反應粗產(chǎn)物用分子蒸餾技術進行分離純化。在此條件下，壬二酸單甲酯的收率≥78%，純度≥96%。
[1] CN201810011953.6一種基于生物柴油制備壬二酸單甲酯的新工藝
[2] 一種基于生物柴油制備壬臭氧氧化法制備壬二酸單甲酯