生物质基脂质材料的纯化制造技术

本文提供了一种纯化生物质基脂质材料的方法，包括以下步骤：(a)提供生物质基脂质材料的进料；(c)任选地干燥生物质基脂质材料的进料；(d)在减压下从生物质基脂质材料的进料中除氧；(e)在180至300℃下在减压下热处理生物质基脂质材料的进料，以使包含在生物质基脂质材料中的含磷和/或金属的杂质的至少一部分固化，同时蒸馏出至少一部分包含在生物质基脂质材料中的游离脂肪酸和低分子量氮化合物，以至少获得包含游离脂肪酸和低分子量氮化合物的馏分，以及包含固体形式的降解的含磷和/或金属的杂质的热处理的生物质基脂质材料；和f)从第二馏分中去除固体降解的含磷和/或金属的杂质；从而获得纯化的生物质基脂质材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物质基脂质材料的纯化
本专利技术涉及一种用于纯化生物质基(生物质类，基于生物质的，biomass-based)脂质材料的方法，具体地为包含磷脂、游离脂肪酸(FFA)和含氮化合物的生物质基脂质材料。
技术介绍
生物质基脂质材料通常包含含磷、氮和/或金属的杂质如磷脂，以及其它杂质如游离脂肪酸(FFA)。在将生物质基脂质材料催化加工成交通燃料或化学品之前，需要去除这些杂质，以防止催化剂在加工过程中失活和/或堵塞。如果通过氢化加工生物质基脂质材料，则也可能从氮化合物中产生高浓度的有毒氨。此外，在交通燃料中，氮化合物会导致NOx排放。FFA可能会导致加工单元腐蚀。通常在催化生产燃料或化学品之前所用的精制工艺采用的是食用油精制，并且通常分为化学精制和物理精制。已知的化学精制方法包括脱胶(degumming)和漂白。在脱胶中，杂质的去除通过使用化学药品(通常是酸)改变杂质在脂肪中的溶解度，以及通过去除形成的固体物质(即，胶)来实现。在漂白中，通过使用在粘土上的吸附来实现杂质的去除。已知的物理精制方法包括蒸馏，也称为除臭。在除臭中，由于给定量的汽提剂(strippingagent)(通常为蒸汽)在给定的时间段内通过材料以去除挥发性游离脂肪酸和臭味化合物，从而实现游离脂肪酸和臭味化合物的去除。然而，这些技术并不完全适用于最困难的生物质基脂质材料，例如动物脂肪、受损菜籽油(damagedrapeseedoil)、废食用油(usedcookingoil)或海藻油，因为无法将杂质去除到可接受的水平。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种克服上述问题的方法。本专利技术的目的通过以下方法实现，其特征在于独立权利要求中所述的特征。本专利技术的一些优选实施方式在从属权利要求中公开。本专利技术基于出乎意料的认识，即，当将生物质基脂质材料在180至300℃下在减压下加热给定的时间段，同时蒸馏出在诱导条件下蒸发的杂质时，通过招致FFA、磷、氮和金属化合物同时去除的方法，可将生物质基脂质材料中的杂质含量降低至期望的水平。该方法允许将低质量的生物质基脂质材料进料作为生产高质量可再生燃料和/或化学品的过程的原料。附图说明在下文中，将参考附图借助于优选实施方式更详细地描述本专利技术，其中图1示出了本方法的第一示例性处理流程；图2示出了本方法的第二示例性处理流程；图3示出了本方法的第三示例性处理流程。具体实施方式本专利技术提供了纯化生物质基脂质材料以使其更适合于催化加工的方法。术语“生物质基脂质材料”是指植物、微生物和/或动物来源的脂肪和/或油。它还指从加工此类油和/或脂肪中获得的任何废弃物流。通常，脂肪在室温下为固体，而油在室温下为液体。术语“基于生物质”是指材料来源为植物、微生物和/或动物。生物质可以是未加工的形式(例如，动物脂肪)，或者加工的形式(废食用油)。本专利技术的生物质基脂质材料的实例包括但不限于妥尔油、来自妥尔油蒸馏过程的残余塔底馏分、基于动物的油脂、基于蔬菜或植物的油脂如棕榈油泥浆(污泥棕榈油，sludgepalmoil)、废食用油、微生物油、海藻油、游离脂肪酸、任何含磷和/或金属的脂质、源自酵母或霉菌产品的油、源自生物质的油、菜籽油(rapeseedoil)、芥花油、菜子油(colzaoil)、妥尔油、葵花籽油、大豆油、麻油(大麻油，hempoil)、橄榄油、亚麻籽油、棉籽油、芥籽油、棕榈油、花生油、蓖麻油、椰子油、动物脂如羊脂、牛脂、鲸脂、回收的食用脂肪、由基因工程生产的起始原料以及由微生物(例如，藻类和细菌)产生的生物起始原料以及上述原料的任何混合物。特别地，生物质基脂质材料是动物脂肪和/或废食用油。应当理解，废食用油可以包括一种或多种上述油，如例如菜籽油、芥花油、菜子油、葵花籽油、大豆油、麻油、橄榄油、亚麻籽油、棉籽油、芥籽油、棕榈油、花生油、蓖麻油、椰子油和动物脂。将要通过本专利技术方法纯化的生物质基脂质材料通常含有包括以下的杂质：磷，和/或磷脂、皂和/或盐形式的金属。例如，杂质可以是磷酸盐或硫酸盐、铁盐或有机盐、皂或磷脂的形式。例如，可以存在于生物质基脂质材料中的金属杂质是碱金属或碱土金属，如钠或钾盐、或者镁或钙盐、或者上述金属的任何化合物。存在于生物质基脂质材料中的磷化合物通常是磷脂。特别地，存在于生物质基脂质材料中的磷脂为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇、磷脂酸和磷脂酰乙醇胺中的一种或多种。通常，待纯化的生物质基脂质材料包含以下中的任一个或多个：i)总金属含量大于1ppm，尤其是大于10ppm，特别地大于100ppm，如铁含量(Fe)大于1ppm，尤其是大于10ppm；ii)钠含量(Na)大于1ppm；iii)磷含量(P)大于20ppm，尤其是大于50ppm，特别地大于70ppm；iv)氮含量(N)大于1ppm，尤其是大于100ppm，特别地大于400ppm；v)游离脂肪酸含量(FFA)大于生物质基脂质材料总重量的5wt％，尤其是生物质基脂质材料总重量的8至15wt％。在一个特定的实例中，待纯化的生物质基脂质材料包含iii)磷含量(P)大于20ppm，尤其是大于50ppm，特别地大于70ppm，并且任选地以下中的任一个或多个：i)总金属含量大于1ppm，尤其是大于10ppm，特别地大于100ppm，如铁含量(Fe)大于1ppm，尤其是大于10ppm；ii)钠含量(Na)大于1ppm；iv)氮含量(N)大于1ppm，尤其是大于100ppm，特别地大于400ppm；v)游离脂肪酸含量(FFA)大于生物质基脂质材料总重量的5wt％，尤其是生物质基脂质材料总重量的8至15wt％。在另一个特定的实例中，待纯化的生物质基脂质材料包括：i)总金属含量大于300ppm；ii)钠含量(Na)大于80ppm；iii)磷含量(P)大于80ppm；iv)氮含量(N)大于500ppm；v)游离脂肪酸含量(FFA)尤其是生物质基脂质材料总重量的8至15wt％。因此，本文提供了一种纯化生物质基脂质材料的方法，包括以下步骤：(a)提供生物质基脂质材料的进料；(c)任选地干燥生物质基脂质材料的进料；(d)在减压下从生物质基脂质材料的进料中除氧；(e)在180至300℃下在减压下热处理生物质基脂质材料的进料，以使包含在生物质基脂质材料中的含磷和/或金属的杂质的至少一部分固化，同时蒸馏出至少一部分的包含在生物质基脂质材料中的游离脂肪酸和低分子量氮化合物，以至少获得：包含游离脂肪酸和低分子量氮化合物的馏分，和热处理的生物质基脂质材料，其包含固体形式的降解的含磷和/或金属的杂质；以及(f)从第二馏分中去除固体降解的含磷和/或金属的杂质；从而获得纯化的生物质基脂质材料。在步骤(e)中，加热生物质基脂质材料以引起热反应，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯化生物质基脂质材料的方法，包括以下步骤：/n(a)提供生物质基脂质材料的进料；/n(c)干燥所述生物质基脂质材料的进料；/n(d)在减压下从所述生物质基脂质材料的进料中除氧；/n(e)在180至300℃下在减压下热处理所述生物质基脂质材料的进料，以使包含在所述生物质基脂质材料中的含磷和/或金属的杂质的至少一部分固化，同时蒸馏出至少一部分的包含在所述生物质基脂质材料中的游离脂肪酸和低分子量氮化合物，/n以至少获得：/n包含游离脂肪酸和低分子量氮化合物的馏分，和/n热处理的生物质基脂质材料，所述热处理的生物质基脂质材料包含固体形式的降解的含磷和/或金属的杂质；以及/nf)从第二馏分中去除固体降解的含磷和/或金属的杂质；/n从而获得纯化的生物质基脂质材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 FI 201761841.一种纯化生物质基脂质材料的方法，包括以下步骤：
(a)提供生物质基脂质材料的进料；
(c)干燥所述生物质基脂质材料的进料；
(d)在减压下从所述生物质基脂质材料的进料中除氧；
(e)在180至300℃下在减压下热处理所述生物质基脂质材料的进料，以使包含在所述生物质基脂质材料中的含磷和/或金属的杂质的至少一部分固化，同时蒸馏出至少一部分的包含在所述生物质基脂质材料中的游离脂肪酸和低分子量氮化合物，
以至少获得：
包含游离脂肪酸和低分子量氮化合物的馏分，和
热处理的生物质基脂质材料，所述热处理的生物质基脂质材料包含固体形式的降解的含磷和/或金属的杂质；以及
f)从第二馏分中去除固体降解的含磷和/或金属的杂质；
从而获得纯化的生物质基脂质材料。


2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
(a)提供生物质基脂质材料的进料；
(b)预处理所述生物质基脂质材料的进料；
(c)干燥所述生物质基脂质材料的进料；
(d)在减压下从所述生物质基脂质材料的进料中除氧；
(e)在180至300℃下在减压下热处理所述生物质基脂质材料的进料，以使包含在所述生物质基脂质材料中的含磷和/或金属的杂质的至少一部分固化，同时蒸馏出至少一部分的包含在所述生物质基脂质材料中的游离脂肪酸和低分子量氮化合物，
以至少获得：
包含游离脂肪酸和低分子量氮化合物的馏分，和
热处理的生物质基脂质材料，所述热处理的生物质基脂质材料包含固体形式的降解的含磷和/或金属的杂质；以及
(f)从第二馏分中去除固体降解的含磷和/或金属的杂质；
从而获得纯化的生物质基脂质材料。


3.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
(a)提供生物质基脂质材料的进料；
(b)任选地预处理所述生物质基脂质材料的进料；
(c)干燥所述生物质基脂质材料的进料；
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：留卡佩卡·帕萨宁，亚尔莫·哈尔图宁，安妮卡·马尔姆，瓦艾诺·西波拉，
申请(专利权)人：耐思特公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI