用于脂肪酸酯的脱酸和干燥的碱金属和碱土金属甘油酸盐制造技术

本发明专利技术涉及用于脂肪酸酯的脱酸和干燥的碱金属和碱土金属甘油酸盐。具体地，本发明专利技术涉及包含碱金属甘油酸盐和甘油的组合物及其用于脂肪酸酯脱酸和干燥的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含碱金属甘油酸盐和甘油的组合物及其用于脂肪酸酯脱酸和干燥的用途。
技术介绍
一元醇的脂肪酸烷基酯一段时间以来已经在生物柴油(基于可再生原材料的化石柴油代替物)方面具有重要的应用。生物柴油的生产一般利用甘油三酯的碱催化酯交换进行 (The BiodieselHandbook, G. Knothe, J. van Gerpen, J. KrahI,编辑· AOCS Press (2005) ；Biodiesel-The comprehensive handbook, M. Mittelbach, C. Remschmidt (2004) ；BioresourceTechnology 2004, 92, 297 ；Applied Energy 2010, 87, 1083 ；Chimica Oggi/Chemistry today 2008, 26)。对于这种酯交换，如果所使用的甘油酯，尤其是甘油三酯尽可能不含水和脂肪酸，则是有利的。脂肪酸将碱性催化剂中和，因此必须使用更大量所述碱性催化剂。水导致作为副产物的皂的增加的形成，这降低产率。这两种影响还阻碍将所释放的甘油分离出来。生物柴油同样可以利用脂肪酸与一元醇，尤其是甲醇或乙醇的酸催化酯化制备(The Biodiesel Handbook (第 2 版)，G. Knothe, J. KrahI, J. van Gerpen,编辑 AOCSPress (2009) ；W0 95/02661 ；Adv. Synth. Catal. 2006, 348，75);在这种反应中，获得生物柴油、未反应的脂肪酸、未反应的醇和释放的水的混合物。为了用作生物柴油，它还必须不含副产物。为了从甘油酯，尤其是甘油三酯除去脂肪酸，可以使用标准精炼方法，例如蒸馏或中和 (A. Thomas in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry - Fats andFatty Oils)。这样的缺点是蒸馏的高能量消耗和/或使用含水中和剂例如氢氧化钠溶液并进一步增加水含量的事实。虽然可以利用蒸馏从甘油三酯除去水，但是水和碱金属氢氧化物的同时存在除了中和之外还导致皂化。为了将生物柴油与脂肪酸分离，同样可以使用蒸馏。然而，这种蒸馏极其昂贵，因为脂肪酸和相应的脂肪酸烷基酯的沸点可能彼此接近并且要求高能量输入。然而，水和醇例如甲醇或乙醇可以利用蒸馏容易地与生物柴油分离。WO 95/02661描述了如何让得自酯化方法的生物柴油、脂肪酸和其它副产物的混合物流到通过酯交换的生物柴油方法，在此期间将脂肪酸转化成它们相应的皂，溶解在甘油相中并因此与生物柴油分离开。这种方法的缺点是实际上为酯交换而不是为酯化料流的后处理设计的反应器的容量在此变得被占据。缺点同样是在将生物柴油、脂肪酸和其它副产物的混合物导入酯交换反应器后，必须添加附加量的碱性催化剂，这取决于催化剂的类型会产生额外费用。另夕卜，当使用碱金属氢氧化物时，除中和之外还重新发生皂化和因此发生产率损失。本专利技术的目的是找到一种方法，借助该方法含脂肪酸的甘油酯或含脂肪酸的脂肪酸烷基酯例如生物柴油可以简单地并且尽可能在无水环境中除去脂肪酸。根据本专利技术，这种目的如下达到将含脂肪酸的甘油酯或含脂肪酸的脂肪酸烷基酯与包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油的组合物混合并使该混合物随后经历相分尚。因此，本专利技术首先提供包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油的组合物，其中水含量是最多3重量％，尤其是O. 01-1重量％，非常尤其优选O. 1-0. 5重量％，基于该组合物计。本专利技术进一步提供包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油的组合物从含脂肪酸的甘油酯或脂肪酸烷基酯除去脂肪酸和/或干燥甘油酯或脂肪酸烷基酯的应用。优选地，为了从含脂肪酸的甘油酯或脂肪酸烷基酯除去脂肪酸和/或为了干燥甘油酯或脂肪酸烷基酯，使用包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油的组合物，其 中水含量基于组合物是最多3重量％，尤其是O. 01-1重量％，非常尤其优选O. 1-0. 5重量％。根据本专利技术的组合物的主要组分是存在的碱金属或碱土金属甘油酸盐。碱金属甘油酸盐本身是本领域普通技术人员已知的。碱金属甘油酸盐可以例如如WO 2009/067809或 J. Appl. Polym. Sci. 2003, 87, 2100 或“Chemical Properties and Derivativesof Glycerine”( 1963)中所述那样制备。ES 2 277 727描述了使用甘油的碱金属和碱土金属盐作为生物柴油制备的酯交换催化剂。DE 44 36 517描述了使用甘油酸钠或钾作为酯交换催化剂在甘油中的溶液中以与甲醇或乙醇的混合物制备脂肪酸甲基或乙基酯。WO 97/33956公开了几乎无水的碱金属甘油酸盐溶液的制备和其作为酯交换反应催化剂的应用。相似的反应描述在EP O 428 249中，其中碱金属甘油酸盐是催化剂混合物的成分。DE 199 25 871描述了使用生物柴油方法中获得的还包含碱性催化剂的甘油相除去将要转化成生物柴油的甘油三酯中的脂肪酸。这种方法基于甘油相中的脂肪酸的中和和同时萃取。如果这种送回的甘油相不含有足以中和脂肪酸的量的碱性催化剂，则应该添加附加量的催化剂例如碱金属氢氧化物或碱金属醇盐。这种方法的缺点是送回的甘油相可以含有水，或者在将碱金属氢氧化物添加到甘油相中后，释放水，该水在碱性介质存在下导致甘油三酯或其它脂肪酸烷基酯的皂化。如果必须通过添加碱金属醇盐改变甘油相的碱性，则会造成更高的成本。EP O 806 471描述了在从脂肪酸乙基酯，乙醇和水的混合物回收乙醇过程中使用甘油或甘油相，其中所使用的甘油在这种蒸馏过程中阻滞水并允许具有与不使用所述甘油时相比更低水含量的乙醇的再循环。这种方法的缺点是，尽管使用的甘油，水也可能干扰酯交换方法，这意味着皂化反应可能发生。DE 43 01 686描述了使用甘油或甘油相洗涤来自酯交换方法的粗脂肪酸烷基酯。在这一步骤中，虽然实现粗脂肪酸烷基酯的某种纯化，但是仍然要求用吸附剂的进一步后处理。另外，这种方法不适合于脂肪酸烷基酯的脱酸。
技术实现思路
现已令人惊奇地发现，其中基于组合物计水含量是最多3重量％的包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油的组合物有利地适合于含脂肪酸的脂肪酸酯的脱酸。所述碱金属或碱土金属甘油酸盐的碱金属或碱土金属尤其选自锂、钠、钾、镁或钙，优选钠或钾。对于本专利技术目的，碱金属或碱土金属甘油酸盐应理解为是指甘油的单价或多价盐，这取决于阳离子。组合物中碱金属或碱土金属甘油酸盐的比例为3-40重量％，优选7-15重量％，基于该组合物计。优选地，根据本专利技术的组合物由甘油，3-40重量％，优选7-15重量％碱金属或碱土金属甘油酸盐和最多3重量％，尤其是O. 01-1重量％，非常尤其优选O. 1-0. 5重量％水构成，所有成分之和是100重量％。根据本专利技术的包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油的组合物是通过使相应的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物或其水溶液与甘油反应获得的。因此，根据·本专利技术，还提供制备根据本专利技术的组合物的方法，包括让碱金属氢氧化物或本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，包含至少一种碱金属或碱土金属甘油酸盐和甘油，其中水含量为至多3重量%，基于该组合物计。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J鲁韦，M利希滕赫尔特，M弗兰克，A博伊，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：