不論是有機的或無機的胺—酸絡合物或銨鹽，它們都有一個共同的特性，就是熱不穩定性。脂肪酸與銨或胺形成的化合物都易受熱分解而使脂肪酸游離出來。這個特性不僅使胺分離脂肪酸的方法比較簡單，而且造成了胺化合物循環回用的有利條件，即熱解出脂肪酸後的胺乃回復原狀而又具有與脂肪酸反應的能力。
基本介紹
- 中文名：胺分離法
- 外文名：Amine separation
- 原理：脂肪酸與胺化合物結合併熱解
- 領域：能源綜合術語
簡介,蠟氧化物的胺反應萃取,酸水的胺反應萃取,銨反應萃取精製脂肪酸,
簡介
脂肪酸與脂肪胺相遇，能夠生成一種“胺—酸”絡合物。這種絡合物的性質不同於原來的脂肪酸，本來不溶於水的脂肪酸與胺生成胺—酸絡合物後成為可溶於水的物質，本來溶於水的低分子脂肪酸，在與水不溶的胺形成絡合物後成為不溶於水的物質，這種性質可以用來分離蠟氧化物中的脂肪酸，也可用來從酸水中分出低分子脂肪酸。脂肪酸與氫氧化銨相遇，同樣可以發生反應生成新的物質，這種物質一般認為是脂肪酸被氫氧化銨中和而形成的脂肪酸銨鹽，但也有認為是生成了“銨—酸”絡合物。
不論是有機的或無機的胺—酸絡合物或銨鹽，它們都有一個共同的特性，就是熱不穩定性。脂肪酸與銨或胺形成的化合物都易受熱分解而使脂肪酸游離出來。這個特性不僅使胺分離脂肪酸的方法比較簡單，而且造成了胺化合物循環回用的有利條件，即熱解出脂肪酸後的胺乃回復原狀而又具有與脂肪酸反應的能力。利用脂肪酸與胺化合物結合併熱解的特性，在脂肪酸與非酸組分的分離方面已取得了一些試驗成果，但在進入工業套用之前還需深入考察一些經濟和質量方面的實際效果。
蠟氧化物的胺反應萃取
石蠟氧化產物是一個烴、酮、酸、醇和酯的混合物，當其與銨的溶液接觸時，其中所含的脂肪酸能夠生成胺—酸或氨—酸絡合物，其它酮、醇、酯、烴等則不能。如果銨溶液的溶劑對於所生成的胺—酸絡合物有較大的溶解度，對烴和其它含氧化合物的溶解度很小，則用氨或銨的溶液即可從蠟氧化物中把酸萃取出來。因為這種萃取過程並不完全利用溶解度的兩相分配的原理來實現的，它還有一種胺與酸的絡合反應同時發生，所以這個過程稱之為“反應萃取”。
一般說來，胺溶於水也溶於其它溶劑，在蠟氧化物的反應萃取中，以水為溶劑比較好。若用其它溶劑，則該溶劑必須對蠟氧化物中各組分不僅不能發生化學反應，而且也必須對各組分都是不溶解的，但該溶劑又必須能溶解胺及反應生成的胺一酸絡合物。
反應萃取過程是在10—60℃和0—2.4表壓大氣壓下進行的，胺水溶液與蠟氧化物在這樣的條件下接觸一段時間後，生成的胺—酸絡合物即溶於水中，分層後取出水層並加熱至100—200℃，此時在熱作用下胺—酸絡合物即行分解，脂肪酸即從水層析出；氨或胺可循環使用。伯胺、仲胺和叔胺均可用作反應萃取劑，但以叔胺為最好，仲胺次之。
胺反應萃取的優點是很明顯的，萃取脂肪酸的試劑是銨或胺的化合物，它的結合—熱解的過程代替了鈉鹽—管式爐法中的燒鹼皂化—硫酸分解的過程，節約了酸鹼，避免了芒硝廢水的生成，但它的萃取和熱解都涉及到試劑的回收，沒有完整的工藝和設備條件配合，降低成本將是很困難的。此外，C1~4酸銨鹽不分解作農肥，對於肥效和銨的消耗也需仔細核定。
酸水的胺反應萃取
用三辛胺與酸水進行反應時，酸水中的低分子脂肪酸能與三辛胺生成胺—酸絡合物，它不溶於水。三辛胺絡合物與水液很易分離，分出的絡合物經熱解放出C1~4酸後，三辛胺可循環使用。合成脂肪酸生產過程中形成的酸水量較多，用共沸法脫水時需要熱量較多，用三辛胺反應萃取是靠靜置方法分水，熱量比較省。要使胺—酸絡合物不溶於水，就要選擇分子量較大的叔胺。從三丁胺、C6~8叔胺、C7~8叔胺、C8~9叔胺和C10~12叔胺的對比試驗來看，低碳叔胺的萃取效果較好，循環量小，但胺—酸絡合物穩定性較好，需要的熱分解溫度較高，高碳叔胺雖然分解溫度可低一點，但萃取效率低，循環量大，一般選用C7~8叔胺較為合適。
酸水的胺反應萃取是這樣進行的：定量配比好的叔胺和酸水放入反應鍋中，強烈攪拌，使反應液達到乳化狀態，靜置分層，取出上層，在熱解鍋中加熱至液相溫度達230℃，熱解過程放出的C1~4酸蒸汽冷凝後收集起來，釜底叔胺循環復用於下一次絡合。在這一套工藝過程中，酸水中的C1~4酸並不能被叔胺全部萃取出來，萃取後的萃余酸水的酸價約為15～20，以酸價計的萃取率約為90～95%；胺一酸絡合物不能完全被熱解，熱解率約在92%左右，熱解後的叔胺的酸價在15～20之間。因為熱分解溫度較高，一方面叔胺的顏色在循環使用時逐步加深，另一方面甲酸在高溫下部分分解，所以酸水中低分子酸的總回收率約在80%左右。熱解後分出C1~4酸的酸價為820～870，以乙酸計的含酸量約為85%。
銨反應萃取精製脂肪酸
合成脂肪酸中往往帶有一些非酸性雜質，它們不能與銨形成絡合物，當脂肪酸與銨形成絡合物或銨鹽後就能與這些物質分離。
當氫氧化銨水溶液和一種與水互不相溶的溶劑與脂肪酸相混合後，體系將分成兩相，一相是溶有雜質的溶劑相，另一相是溶有胺—酸絡合物的水相。水相加熱後胺—酸絡合物即分解而析出脂肪酸，這樣得到的脂肪酸就會有較高的純度，含有很少的雜質。
精製脂肪酸的銨反應萃取可以在萃取塔中連續進行。例如在一個高2米、容積為2升的萃取塔中進行時，沸點為95～115℃的汽油從塔底以每小時0.5升的速度進塔，重量百分濃度為6%的氫氧化銨水溶液以每小時0.7升的速度由塔頂進入塔內，粗脂肪酸的進塔量為每小時0.3升，操作系連續進行的，由塔頂流出的溶劑相主要含的是粗酸中的雜質，回收溶劑後得的雜質中，脂肪酸含量僅為0.2～0.3%。含有脂肪酸銨鹽的水相連續從塔底引出，在常壓下加熱至100℃，水相中所含的過量氫氧化銨和熱解分出的氨均被蒸出，剩下的脂肪酸再流經一個溫度保持170℃的填料塔，以脫盡其中殘留的微量氨和水。
