[發明專利]帶有大量皂化產物的脂肪酸烷基酯的純化方法

有效

• 申請號: 201080040847.2
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN102549131A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 魯道夫·邦施;埃克哈德·西德爾;赫爾穆特·薩夫特
• 申請（專利權）人: 魯奇有限責任公司
• 主分類號: C11C1/08
• 分類號: C11C1/08;C11C3/00;C10L1/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張爽;樊衛民

技術領域

本發明涉及通過與甘油相混合從脂肪酸烷基酯相中連續萃取雜質，特別是皂化產物的方法。

背景技術

如在例如DE?10?2006?044?467A1中所描述的，根據生產生物柴油的方法，在植物或動物來源的油或脂肪的酯交換中，最初獲得粗烷基酯，該粗烷基酯取決于所使用油或脂肪的種類會或多或少地帶有雜質。只有通過把這些雜質從所述粗烷基酯中分離才能得到可用的生物柴油。這些雜質由源于所述油或脂肪的粘質殘余物以及皂化產物組成，所述皂化產物來源于在所用的油或脂肪中所包含的游離脂肪酸(FFA)與用于所述酯交換反應的堿性催化劑的反應，所述堿性催化劑一般為NaOH。在某些油例如麻風樹油的酯交換中，在該酯交換中獲得的脂肪酸烷基酯也與用作催化劑的氫氧化鈉溶液反應并部分皂化。

從所述脂肪酸烷基酯相中分離所述雜質的方法是已知的。

在DE?10?2006?044?467B4中，所述粗烷基酯的純化是借助于用1至5％的鹽酸洗滌來實現的。在該工藝中，所述酸中和了所述堿性催化劑并且通過將皂轉化為FFA而將其分解。

這種純化方法的缺點在于由此得到的FFA由于它們具有由其分子中的非極性烴鏈所導致的斥水性而仍然留在所述烷基酯相中，并且不進入到所述酸性含水洗滌相中。由于在生物柴油中FFA通常是不需要的，標準EN?14214中規定了最大值，因此這種方法僅適用于在所述粗烷基酯中皂化產物的量不是太高的時候。

本領域技術人員還知道在高含量的皂化產物的情況下同樣不能進行借助于pH中性水從脂肪酸烷基酯中萃取所述皂化產物的方法。原因一方面是在這些條件下，在所述脂肪酸烷基酯和所述萃取水的必要充分混合過程中形成了非常穩定的乳狀液，從該乳狀液中，所述酯相只能以損失大量酯的方式被分離出來。此外，用于萃取的設備，例如洗滌塔或混合沉降器，很快被所述皂化產物污染及堵塞。

在DE?43?01?686C1中提出在所述脂肪酸烷基酯相的純化中完全不用水相，并且代之以使用甘油來去除雜質。隨后，所述酯相中的剩余堿度應通過使用吸附劑例如漂白土或硅酸處理來去除。

作為此方法的一個優點，所說明的是其不需要水相以及對其進行再加工的成本。然而，必須看到如下缺點，不含水的、堿性甘油相對極性雜質例如過量的醇或皂的吸收能力不是很強。另外，吸附劑的使用涉及到可觀的成本以及產生要被處理的殘余物。

因為上述用于純化帶有大量皂化產物的脂肪酸烷基酯的方法鑒于技術或經濟的原因并不適用，因此希望提供用于預純化的方法，利用這種方法可以使皂負荷被降低到可以使用一種已知的方法進行進一步純化的程度。

發明內容

根據本發明，此目的通過這樣的方式實現：為了純化，將所述脂肪酸烷基酯相與酸性含水甘油相混合，所述酸性含水甘油相下文中被稱為洗滌甘油相，其包含甘油和5至40重量％的水以及配位劑，并且其pH值為3至6，優選4至5。

本發明進一步的發展、優點以及可能的應用還可以從下面的描述中獲得。所有描述的特征自身或任意組合形成了本發明主題，而不取決于它們在權利要求中所概括的內容或它們的引用關系。

包含在所述洗滌甘油相中的酸中和了所述堿性酯交換催化劑并且由此防止了所述酯的進一步皂化。配位劑，優選檸檬酸，用于結合被引入到與所述油或脂肪進行的酯交換過程中的多價堿土金屬陽離子，例如Ca，Mg，Fe和Cu離子，以形成絡合物并且由此防止幾乎不溶于所述酯和幾乎不溶于所述洗滌甘油相的堿土金屬皂的形成。

歸因于水含量，所述洗滌甘油相的極性增加了，且由此增加了對要從所述酯相中除去的皂以及對其它極性雜質，如過量的甲醇或乙醇的吸收能力。

使用這種方法的特別優點在于，將其集成到通過植物和動物油或脂肪的酯交換來生產生物柴油的設備中以及生產過程中回收了用于萃取的洗滌甘油相。直接地或通過貯存罐，將待純化的脂肪酸烷基酯相通過熱交換器從最后酯交換階段的沉降罐中供應到本發明的過程中來。根據本發明使用的洗滌甘油相是通過再加工酯交換期間獲得的甘油相進行工藝內回收的。借助于對皂化產物的酸水洗，其被純化并且通過蒸餾將其從甲醇或乙醇中釋放出來。在進一步的蒸餾處理中，調整本發明方法中所要使用的甘油相的水分含量。隨后，將粉狀的配位劑溶于所述甘油相中。為了保證連續運轉，優選將并聯操作的兩個批處理罐或批處理系統用于該目的。從那里，所述甘油相被供應到本發明的方法中作為洗滌甘油相。