我國植物油脂制備化工產(chǎn)品的研究進展

陳素

90%的種子植物以油脂作為種子貯能物質(zhì)。油脂是人類食用油的主要來源，也是一種重要的工業(yè)原料。隨著研究的不斷深入，人們對油脂的了解越來越清晰，同時也得到了更為剛發(fā)的關(guān)注。

油脂的分類

油脂的種類較多，按照來源可以分為四類，主要包括植物油脂、動物油脂、飼料級水解油脂和粉末狀油脂。其中植物油脂是指從植物的種子中提取的，主要成分與動物油脂一樣也是甘油三酯，另外，還含有少量的植物固醇和蠟質(zhì)成分，用于生產(chǎn)的主要有豆油、菜籽油和棕櫚油等；動物油脂是指從畜禽及其內(nèi)臟等提取的一類油脂，主要成分是甘油三酯，還有少量的不皂化物以及不溶物，生產(chǎn)常用的是豬油、牛油、魚油等；飼料級水解油脂是指在生產(chǎn)加工食用油和生產(chǎn)肥皂的過程中所到的副產(chǎn)品，主要成分是脂肪酸；另外，粉末狀油脂是將油脂進行特殊的加處理后形成粉末狀的油脂，這類油脂便于包括裝、運輸、貯存和應(yīng)用。

植物油脂研究的重要意義

植物油脂主要是對植物種子、果核以及果皮等組織提取的油脂的統(tǒng)稱。其主要包含甘油三酯、磷脂、游離脂肪酸以及豐富的維生素E與礦物質(zhì)等。而甘油三酯的含量最高，精煉油脂過程中甘油三酯含量高達98%。植物油脂中甘油三酯分子內(nèi)具有類似于石油和液態(tài)烴的結(jié)構(gòu)片段（見圖1），易于通過適當?shù)姆肿蛹舨檬侄沃苯由a(chǎn)燃料油。Snare對全球陸地可再生植物油脂理論計算，每年可生產(chǎn)植物油脂大約1.5×1012 kg（不包括微藻油），大約含5.2×1019 J的熱量。植物油脂資源總量巨大，可以作為一種新能源。

我國植物油脂制備化工產(chǎn)品的研究

植物油脂制備生物柴油。我國現(xiàn)階段石化資源相對短缺，嚴重制約著燃料能源產(chǎn)品，如過世界燃料供給出現(xiàn)不足，則會導(dǎo)致社會恐慌，帶來許多不利的影響。通過對植物油脂完成酯化處理，能夠獲得生物柴油，而其種類以及性能由于采用的原料以及醇種類的不同具有一定的差異。現(xiàn)階段。生物柴油已實現(xiàn)部分替代石油化工類柴油的使用，對現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型具有十分重要的意義。

植物油脂制備環(huán)氧化合物。植物油脂一般來制備環(huán)氧化合物，具體是將植物油脂分子結(jié)構(gòu)當中的雙鍵結(jié)構(gòu)打開，導(dǎo)入氧元素，構(gòu)成環(huán)氧環(huán)，獲得植物油脂基環(huán)氧化合物。同時其具有諸多的特性，例如無毒以及環(huán)境友好等，因此，大多用于塑料等制品的增塑劑。現(xiàn)階段，已實現(xiàn)工業(yè)化的方式具有以無機酸硫酸作為催化劑，過氧化氫以及有機酸為環(huán)氧化試劑，雖然此方式制得的環(huán)氧化合物環(huán)氧值比較高，可以滿足到國家標準的要求，但硫酸屬于強酸，極易對設(shè)備造成腐蝕，同時均相催化使得產(chǎn)物分離困難，后處理工藝復(fù)雜，產(chǎn)生的廢水量較大，對環(huán)境污染嚴重。

植物油脂制備油基潤滑劑。現(xiàn)階段，植物油脂基潤滑劑以其自身所具有的良好潤滑性能，低毒性與原料的可再生性等優(yōu)勢得到了更為廣泛的關(guān)注。齊穎等在超臨界CO2狀態(tài)下，通過大豆油作為原料，鈀炭作為催化劑，完成氫化反應(yīng)，從而制備了潤滑油基礎(chǔ)油，其中碘值為84.77I2/100g，黏度為7.85Pa·s，過氧值為0.83mmol/kg，酸值為0.15mgKOH/ g，可替代3%傳統(tǒng)礦物油基礎(chǔ)油使用。郝敬穎等以環(huán)氧大豆油作為原料，通過聚醚多元醇將環(huán)氧環(huán)打開，所制備的多元醇羥，其值約為410mgKOH/g，黏度約為2350mPa·s，同時其制備了聚氨酯硬泡的材料。

植物油脂制備化工產(chǎn)品雖然可以減緩不可再生資源日益枯竭的壓力，但現(xiàn)在人類利用的植物油脂大部分用以食用，所以，植物油脂的化工利用存在與人類爭糧的狀況，特別是草本油料的種植依然存在著與人類爭地的問題。因此，開發(fā)利用非食用的木本油料，不但能夠解決上述問題，同時木本油料植物的種植還能夠提升森林覆蓋率，調(diào)節(jié)氣候環(huán)境。所以通過非食用木本油料制備化工產(chǎn)品是今后植物油脂制備化工產(chǎn)品的主要趨勢。