グリセリンの主成分

グリセリンといえば、誰もが真っ先に反応するのはその成分です。グリセリンについて知ることはあまりありません。多くの天然原料として食べられ、利用されていますが、今のところ、加工業界に生きる人々を除いて、多くの一般人はグリセリンの成分についてあまり知りません。成分を理解せずに直接使用すると、不安を感じるでしょう。では、グリセリンの主成分は何ですか？

製造方法

グリセロールの工業的生産方法は、天然油を原料とする方法で、得られるグリセロールは一般に天然グリセロールと呼ばれ、プロピレンを原料とする合成方法では、得られるグリセロールは一般に合成グリセロールと呼ばれる、2 つのカテゴリに分けられます。

天然グリセリン

1984 年以前は、グリセリンはすべて動物性および植物性脂肪から石鹸を作る際に生じる副産物から回収されていました。現在でも、天然油脂はグリセリン生産の主な原料であり、そのうち天然グリセリンの約 42% は自家製石鹸の副産物として得られ、58% は脂肪酸生産から得られます。石鹸製造業界における油脂の鹸化反応。鹸化反応生成物は2層に分かれています。上層には主に脂肪酸ナトリウム塩（石鹸）と少量のグリセロールが含まれており、下層は廃アルカリ液で、塩と水酸化ナトリウムを含む希薄グリセロール溶液であり、一般的に9〜16％のグリセロールと8〜20％の無機塩が含まれています。グリース反応。油脂の加水分解により得られるグリセリン水（甘水とも呼ばれる）は、石鹸製造廃液よりもグリセリン含有量が高く、約14～20％、無機塩類は0～0.2％です。近年、連続高圧加水分解法が広く利用されており、反応には触媒が使用されず、得られる甘水には一般に無機酸が含まれず、廃アルカリ液の精製方法よりも精製方法が簡単です。石鹸製造廃液でも、油脂加水分解から得られるグリセリン水でも、グリセリン含有量は高くなく、どちらもさまざまな不純物が含まれています。天然グリセリンの製造プロセスには、粗グリセリンを得るための精製と濃縮、および粗グリセリンの蒸留、脱色、脱臭の精製プロセスが含まれます。このプロセスについては、いくつかの書籍や定期刊行物で詳しく説明されています。

合成グリセロール

プロピレンからグリセロールを合成するさまざまな経路は、塩素化と酸化という 2 つの主要なカテゴリにまとめることができます。プロピレン塩素化法とプロピレン不規則酢酸酸化法は現在でも産業界で使用されています。

プロピレン塩素化

これは合成グリセロールの最も重要な製造方法であり、プロピレンの高温塩素化、塩化アリルの次亜塩素化、ジクロロプロパノールの鹸化、エピクロロヒドリンの加水分解の 4 つのステップが含まれます。エピクロロヒドリンを加水分解してグリセロールを製造する工程は、10%水酸化物と1%炭酸ナトリウムの水溶液中で150℃、1.37MPaの二酸化炭素圧で行われ、グリセロール含有量が5～20%の塩化ナトリウムを含むグリセロール水溶液が生成される。濃縮、脱塩、蒸留後、純度98%以上のグリセロールが得られる。

プロピレン過酢酸酸化法

プロピレンは過酢酸と反応してプロピレンオキシドを合成し、プロピレンオキシドはオレフィンとプロパノールに異性化します。後者はその後過酢酸と反応してグリシドール（すなわちグリシドール）を形成し、最終的にグリセロールに加水分解されます。過酢酸の製造には触媒は必要ありません。アセトアルデヒドは気相中の酸素で酸化されます。常圧、150～160℃、接触時間24秒の場合、アセトアルデヒドの変換率は11％、過酢酸の選択率は83％です。

後半の2段階の反応は、特殊な構造の反応蒸留塔で連続的に行われます。原料のアリルアルコールと過酢酸を含む酢酸エチル溶液を塔内に投入後、塔底温度を60～70℃、13～20kPaに制御します。塔の上部から酢酸エチル溶媒と水が蒸発し、塔の底部にグリセリン水溶液が得られる。この方法は選択性、収率が高く、酸化剤として過酢酸を使用し、触媒を必要とせず、反応速度が速く、プロセスが簡素化されます。

グリセロール1トンの製造には、アリルアルコール1.001トン、過酢酸1.184トン、副産物として酢酸0.947トンが消費されます。現在、天然グリセリンと合成グリセリンの生産量はそれぞれ約50％を占め、プロピレン塩素化法による生産量はグリセリン総生産量の約80％を占めています。私の国では、天然グリセリンが総生産量の90％以上を占めています。

工業用グリセリン

工業用グリセリンを蒸留水の半分の量で希釈し、よくかき混ぜ、活性炭を加え、60〜70℃に加熱して脱色します。その後、真空濾過して、濾液が澄んで透明であることを確認します。滴下速度を制御し、前処理した732型強酸性カチオン樹脂と717型強塩基性カチオン樹脂を混合したカラムに濾液を加え、グリセロール中のアルデヒド、色素、エステルなどの電解質および非電解質不純物を吸着除去します。

不純物を取り除いたグリセロール溶液を減圧蒸留し、真空度を93326Pa以上に制御します。釜の温度は106〜108℃です。ほとんどの水分が蒸発した後、釜の温度を120℃まで上げて急速に脱水します。水が生成されなくなったら加熱を止め、釜内の物質が完成品です。