磺酸用于从甘油三酯的酯交换反应回收甘油的用途制造技术

技术编号:12274060 阅读:133 留言:0更新日期:2015-11-04 23:15
本发明专利技术涉及至少一种磺酸用于从甘油酯、特别是植物和/或动物来源的甘油三酯的酯交换的反应粗品回收甘油的用途。本发明专利技术还涉及用于纯化在脂肪酸、脂肪酯和/或脂肪酸盐的制备期间作为甘油三酯酯交换的副产物获得的甘油的方法,以及用于使用至少一种磺酸由甘油三酯制备脂肪酸、脂肪酯和/或脂肪酸盐以及甘油的组合的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】磺酸用于从甘油三酯的酯交换反应回收甘油的用途 本专利技术涉及磺酸用于制备甘油的用途。更具体地,本专利技术涉及用于纯化在脂肪酸、 脂肪酯和/或脂肪酸盐的制备期间作为甘油三酯酯交换的副产物获得的甘油的方法。本发 明因此使得可开发利用得自甘油三酯的酯交换的甘油。本专利技术还涉及用于使用至少一种磺 酸由甘油酯制备脂肪酸酯和甘油的组合的方法。 甘油三酯主要为甘油和脂肪酸的三酯(其还可含有甘油单脂和甘油二酯)并且大 量地被发现于自然界中,例如含油植物和动物脂肪中(仅提及甘油三酯的最重要来源)。现 今存在非常大量的进行这些天然产物(其为甘油三酯)的酯交换的工业。 在这些工业当中,作为非限制性的指示,可提及用于制造化妆品、香水和香料、有 机溶剂、生物柴油、皂等的工业。 用于甘油三酯的酯交换的通常反应对应于以下方案,所述通常反应通常在碱性介 质中在醇如甲醇的存在下进行以得到相应的脂肪酸甲酯: 这种酯交换反应可相对容易地在实验室中进行,然而其从工业的角度上显示出一 些困难。这是因为起始的甘油三酯通常含有可变量的游离脂肪酸(FFA)。 当这种游离脂肪酸在甘油三酯中的含量相对高(典型地大于约5重量% )时,则 FFA在碱性催化剂的存在下可形成脂肪酸盐,其充当表面活性剂且引起泡沫,这使得难以从 形成的脂肪酸甲酯分离甘油。 该问题已经被解决,并且现在已知的实践为进行甘油三酯的预处理,其由如 下组成:在甲醇和酸性催化剂(如硫酸或甲磺酸)的存在下首先酯化所述FFA(参见 FR2929621)。先前包含在甘油三酯中的FFA于是为酯的形式,其在酯交换反应期间将不会 被碱性催化剂盐化。 存在于起始的甘油三酯中的FFA也可为较低量,典型地为在0. 1重量%和5重 量%之间,并且在这种情况下,碱洗可足以将它们以碱性(碱式)盐的形式除去。 在酯交换反应之后,脂肪酸酯(通常为脂肪酸甲酯)与甘油一起存在于碱性反应 介质中。这种反应介质可包括较大量或较少量的水,取决于酯交换反应进行的条件。甘油 以及任何水不溶于脂肪酸酯中并且通过滗析或用于相分离的任何其它方式从后者分离。 对脂肪酸酯的需求不断增加(如果仅对于制造生物柴油),并且如今工业生产并 且在将来将甚至更多如此地生产不断增加的量的这些酯。甘油的生产因此不断增加,并且 能够更成功地开发利用这种"副产物"是完全有利的,目的是达到非常高的纯度(例如药物 品质的程度)。 现有技术因而包括非常大量的文献,其涉及经由甘油三酯的酯交换反应制备脂肪 酸酯(特别地用于生物柴油的生产),例如如专利EP-B-O 658 183中所述。最近,也涉及生 物柴油的生产的申请US 2011/0245521仅非常简要地提及通过化学纯化和蒸馏回收甘油 以用作工业或药物原料。关于被认为是"副产物"的甘油的所述化学纯化和蒸馏,没有提供 任何指示。 其它现有技术文献已经涉及开发利用甘油的可能性,例如专利申请CN101423456, 其描述用于回收和纯化作为生物柴油生产的副产物的甘油的方法。这种纯化使用分子蒸馏 以获得医药品质的甘油。这样的甘油的蒸馏在将硫酸添加至酯交换反应介质之后进行。 作为另一实例,专利申请CN101475444也描述用于纯化由生物柴油的制备得到的 甘油的方法,其在于过滤粗制甘油以除去固体杂质,蒸发经过滤的甘油,和将它引入离子交 换柱中,然后最后使它经受薄膜蒸馏。甘油以超过95%的纯度获得。 现有技术明确教导由甘油三酯的酯交换得到的粗制甘油存在于碱性相中,所述碱 性相含有或多或少大量的剩余的用于酯交换反应的醇(通常为甲醇),其可同样含有水,而 且特别地含有碱性催化剂的残留物(例如,氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠或甲醇钾、脂肪酸 的钠或钾盐)、以及其它杂质。 此外,必须酸化该碱性相,以能够分离适当纯度的甘油。这是因为脂肪酸的钠和/ 或钾盐(常称为"皂")尤其是造成或多或少的大量的泡沫的形成的原因,由此在通过蒸发 回收醇(甲醇)期间产生不期望的乳化,这使得难以在不损失产率和纯度的情况下进行该 操作。 这种酸化操作的优点之一是将这些皂转化为非表面活性剂,游离的脂肪酸,其然 后可容易得多地从甘油相分离,由此使得随后可在良好的纯度和产率的条件下开发利用后 者。 这种酸化操作通常通过添加至少一种强酸(通常为水溶液的形式)进行。常用的 强酸为硫酸、盐酸和磷酸,它们分别产生钠或钾的硫酸盐、氯化物和磷酸盐。然而,这些酸各 自在腐蚀性、或产生对环境有害的排出物方面具有缺点,仅提及这些缺点的一些。 再者,这些盐(硫酸盐、氯化物和磷酸盐)的存在事实上被证明是在甘油的纯化期 间、尤其是在其随后的蒸馏期间在若干方面的很大阻碍。实际上,已经可观察到硫酸盐、氯 化物和磷酸盐在甘油和甘油/水混合物中具有低溶解性。这种观察到的低溶解性可对如下 是不利的:进行蒸馏以及在可接受的产率和纯度的条件下回收经纯化的甘油。 在工业蒸馏装置的物流中的不溶性化合物的存在是极为有害的,在于:这些不溶 性化合物可引起物流的中断,特别是在蒸馏塔本身中,且因此可导致压力下降、或甚至堵 塞、沉积的风险等。此外,任何压力下降需要更大的能量消耗,特别地需要在更高的温度下 操作,这导致产物的劣化和分解,由此导致经纯化的甘油的品质损失并且总蒸馏产率损失。 申请EP 1 889 899 Al披露用于生产生物柴油的方法,其也包括甘油回收步骤,其 中将粗制甘油用酸酸化,优选弱有机酸,如乙酸、甲酸或丙酸。根据所述文献,有机酸的使用 不导致不溶性盐的形成。其指出必须将粗制甘油酸化至小于8、优选在6. 5和约7之间的 pH〇 类似地,申请US 2012/0245371提出用于纯化粗制的碱性甘油的方法,所述碱性 甘油作为在由植物油和动物脂肪的酯交换反应制造生物柴油期间的副产物获得。这种方法 包括在水的存在下用有机烷基羧酸将粗制甘油酸化至约4-约6的pH值,乙酸为例举的唯 一代表。在所述申请中指出用乙酸酸化不导致在甘油相之上形成固体。 因此,先前提及的两篇文献教导,在纯化碱性甘油粗品期间遇到的问题之一是在 粗制甘油的中和或酸化期间形成的不溶性盐的存在。该问题看来通过使用弱酸(乙酸、甲 酸或丙酸并且特别地乙酸)解决,而不是强无机酸,如盐酸、硫酸或磷酸。 然而,这些弱酸(?匕大于3. 5)的使用不容许存在于粗制甘油中的物类的充分酸 化(换言之没有使得可达到足够低的PH值以能够通过将皂转化为游离脂肪酸而有效地除 去皂(特别是脂肪酸的碱金属盐))和存在于粗制甘油中的其它可能盐和杂质的充分溶液 化。 此外,现有技术表明这些弱酸的使用伴随着或多或少的大量的水的添加,由此需 要操作大的物流体积并且随后需要处理大量的排出物。 因此,仍需要改进用于回收在甘油酯、特别是天然甘油酯和更特别是用于制备生 物柴油中的甘油酯的酯交换反应期间获得的粗制甘油的方法。 专利技术人现已发现以上提出的技术问题可完全地或至少部分地通过本专利技术解决。因 此,本专利技术的第一目的在于提供改进的用于回收源自如下的反应粗品的经纯化的甘油的方 法:所述反应粗品由甘油酯、特别是天然甘油酯和更特别是用于制备生物柴油的甘油酯的 酯交换得到。 另一目的在于提供改进的用于回收源自由甘油酯的酯交换得到的反应粗品的甘 油的方法,其中甲醇和/或水的中间蒸馏和甘油的本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少一种磺酸、优选至少一种烷烃磺酸用于回收由来自甘油酯、特别是植物和/或动物来源的甘油三酯的酯交换的反应粗品得到的甘油的用途。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B蒙吉隆JA拉菲特
申请(专利权)人:阿科玛法国公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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