[發明專利]生物柴油副產物甘油的提純及合成三醋酸甘油酯的方法

無效

• 申請號: 201010543359.5
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN102030614A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 郭曉亞;慈冰冰;李守光;于晶露;葉正堯;胡薇
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海綠銘環保科技股份有限公司
• 主分類號: C07C31/22
• 分類號: C07C31/22;C07C29/74;C07C69/18;C07C67/08
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及生物柴油副產物甘油的提純及合成三醋酸甘油酯的方法，屬于油脂化工技術領域。

背景技術

隨著世界能源結構變化，開發可廣泛推廣應用的負作用小、污染少的綠色能源已經為人們所關注，其中生物柴油倍受重視。生物柴油，狹義上講是由動植物油脂和低碳醇進行酯交換生成的脂肪酸低碳酯（目前以脂肪酸甲酯為主）。生物柴油作為石化柴油的替代燃料，在歐美國家已經形成較大生產規模。關于生物柴油的經濟可行性、原料選擇和生產工藝的優化及其特性、燃燒排放、毒性和生物降解等的研究在國內外已有許多報道，研究認為生物柴油作為石化柴油替代品，優勢明顯，然而生物柴油的價格是制約其推廣的主要因素，如果能充分利用下層廢液，將其中甘油加以提取并利用，則可以有效降低成本，增加生物柴油的競爭力。?????

三醋酸甘油酯是一種良好的溶劑和增塑劑，可用于食品、香料和印染工業。以生物柴油生產廢液中提取的甘油為原料來合成三醋酸甘油酯，不僅解決了生物柴油制備過程中的廢液處理問題，同時獲得了市場價值很高的產品，是降低生物柴油生產成本，增加利潤的一條新途徑，具有很好的經濟和社會效益。

發明內容

本發明的目的是提供生物柴油副產物甘油的提純及合成三醋酸甘油酯的方法，為工業生產廢液的處理及廢棄物資源化利用開辟了一條新的途徑。

本發明方法的特征在于具有以下的工藝步驟：

a)????副產物甘油的提純

用紗布過濾除去廢液中漂浮物及脫落的固體酶，過濾后的溶液為酸性，pH=3~4；在50~60℃不斷攪拌下加入KOH，至pH=7~8，游離脂肪酸和KOH反應生成的皂鹽用過濾的方法除去；堿處理后的液體在旋轉蒸發儀10kPa?、50~70℃下，減壓蒸餾除去其中大部分水和甲醇；濃縮液加入聚鐵絮凝劑（濃縮液與絮凝劑的質量比為100：1），在60~70℃下攪拌去膠，除膠后的液體在油浴溫度160~180℃，壓力為0.8kPa下進行真空蒸餾，得到反應原料精制甘油。

b)????三醋酸甘油酯的合成

實驗以甲苯為帶水劑，在裝有溫度計、分水器和回流冷凝管的三頸瓶中進行，加入一定量的精制甘油、冰醋酸、甲苯和催化劑，于磁力攪拌電熱套中回流至無水分出，冷卻后倒入梨形分液漏斗中，加入甲苯和水，靜置一定時間后分去下層的水相，再用甲苯進行二次萃取，合并兩次萃取甲苯層。甲苯層在2.67kPa，160~180℃下減壓蒸餾，獲得三醋酸甘油酯。

本發明方法的優點為：在本發明中生物柴油的制備原料來自于廉價的廢餐飲油，由于原料成分的復雜性導致副產物甘油相也極其復雜，本發明則利用簡單的后處理過程，將甘油純度由最初的5wt%提高至90wt%以上，并利用純化的甘油來合成三醋酸甘油酯，其產率高達87.1%，原料價廉易得且產品具有廣闊的市場前景，是極具社會效益和經濟效率的工業化發展道路。

附圖說明??

圖?1為粗甘油提純及三醋酸甘油酯的合成路線圖。

具體實施方式

現將本發明的實例具體敘述于后。?

實施例1

????本實施例中的工藝過程和步驟如下：

(1)?副產物甘油的提純

用紗布過濾除去廢液中漂浮物及脫落的固體酶，過濾后的溶液為酸性，pH=3~4；在60℃不斷攪拌下加入KOH，至pH=7，游離脂肪酸和KOH反應生成的皂鹽用過濾的方法除去；堿處理后的液體在旋轉蒸發儀10kPa?、60℃下，減壓蒸餾除去其中大部分水和甲醇；濃縮液加入聚鐵絮凝劑（濃縮液與絮凝劑的質量比為100：1），在65℃下電動快速攪拌1小時，再慢速攪拌15分鐘，過濾除雜；除膠后的液體在油浴溫度160~180℃，壓力為0.8kPa下進行真空蒸餾，可得到淡黃色甘油，含量為90.43wt%，甘油回收率為58.67%。

??(2)?三醋酸甘油酯的合成

在裝有溫度計、分水器和回流冷凝管的三頸瓶中，加入精制甘油（0.1mol），冰醋酸（0.5mol），甲苯（10ml）和磷鎢酸（0.2g），置于磁力攪拌電熱套中，在112℃下回流至無水分出，約7h，冷卻后倒入梨形分液漏斗中，加入甲苯和水，靜置一定時間后分去下層的水相，再用甲苯進行二次萃取，合并兩次萃取甲苯層。甲苯層在2.67kPa，160~180℃下減壓蒸餾，得到三醋酸甘油酯，產率為87.1%。

實施例2

????本實施例中的工藝過程和步驟如下：

(1)?副產物甘油的提純