[發明專利]一種新型凝油劑的酶催化合成方法

有效

• 申請號: 201310644089.0
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103642842A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 高靜;姜艷軍;劉鑫龍
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C12P1/00
• 分類號: C12P1/00;C09K3/32
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

技術領域

本發明屬于一種凝油劑的酶催化合成工藝技術領域，特別是利用糖醇在酶催化下合成凝油劑的方法。

背景技術

近些年來,海洋溢油污染事故頻繁發生.2011年中海油渤海灣漏油事故,造成蓬萊19-3油田周邊及其西北部面積約6200平方公里的海域海水污染其中870平方公里海水受到嚴重污染。海水中石油類濃度最高時超過背景值53倍。為此康菲公司和中海油需支付16.83億元，用于渤海生態建設與環境保護、渤海入海石油類污染物減排、受損海洋生境修復等。此外還有一樁發生在墨西哥海灣的由油井噴發引發的漏油事件，在沉沒的海上鉆井平臺“深水地平線”底部油井每天漏油最高達3.5萬桶至6萬桶之間。該污染可能導致墨西哥灣沿岸1000英里長的濕地和海灘被毀，漁業受損，脆弱的物種滅絕，在長達10年的時間里墨西哥灣將成為一片廢海，造成的經濟損失將以數千億美元計，被稱為“和平時期(全球)最嚴重的漏油災難”。為此英國石油公司BP除支付創紀錄的40億美元罰款外，還設立200億美元基金，用于賠償因墨西哥灣漏油事件而生計受損的民眾。

這樣的漏油事件近年來屢禁不絕，不僅造成了巨大的經濟損失而且嚴重威脅了海洋生態安全，而且其致癌物通過在海洋生物體內濃縮蓄積，亦給嚴重威脅了人類的健康。因此，如何快速、有效地清除油污已成為亟待解決的重要問題。很顯然，我們有必要找到一種能夠控制石油泄漏和能夠回收利用石油的物質。凝油劑是一種能夠迅速地膠凝海上溢油而使之形成固態或半固態塊狀，漂浮于水面的物質，阻止溢油的進一步擴散，易于回收利用，很少造成二次污染，因此是很有潛力的溢油處理劑。在申請人專利號為00110988.X的中國專利中，介紹了一種制造脂肪酸多羥基金屬配合物做凝油劑，雖然凝油性能優異，但能耗很高，其最佳反應溫度為50-110℃。在申請人專利號為200710018131.2的中國專利中，公開了一種利用皮革下腳料制備凝油劑，原料低廉來源廣泛，但合成操作復雜，需要對材料預處理。而在申請人專利號為92115113.6的中國專利中以植物油廠的廢渣為原料合成凝油劑，用于凝膠原油，膠凝后油塊粘度達10多萬mpas.但是其凝膠時間長，且對輕質油效果不明顯。因而，以上三種凝油劑的實際使用都受到了限制。

一種高效并且理想的膠凝劑必須滿足以下要求：1）能夠在室溫條件下從水環境中有選擇的并且高效的使油層發生膠化；2）易于合成并且成本較低；3）對環境友好；4）易于從凝膠中還原出油脂；同時5）能夠再循環和再利用。在這里，我們在天然糖醇的派生物的基礎上提出了一種新的兩性膠凝劑。這些兩性物質能夠在油水混合物中對油層起選擇性的固化的作用。它們能夠滿足以上任何一種要求，因此對于油泄漏的補救來說是一種十分有前景的候選模型。利用本凝油劑凝膠的油相具有熱可逆性，通過簡單的加熱即可將其熔膠還原，不僅解決溢油的污染破壞問題，而且方便回收再利用，節約了能源，降低了成本。具有很高的使用價值。

為了響應國家環保的要求，我們將該凝油劑的合成與酶催化相結合，開創了一種綠色，高效，安全的合成及分離工藝。在該凝油劑的制備過程中，酶的高活性與穩定性是實現工業化的前提與保證，而基于新型固定化載體和技術固定化脂肪酶是實現凝油劑高效制備的基礎與關鍵。就目前所知，該方面研究尚處于起步階段，具有獨特的創新型。

發明內容

本發明提供一種新型凝油劑的酶催化合成方法，即利用自然界中廣泛存在的糖醇類作為底物，與種類繁多的烷基供體直接反應，合成出一種新型凝油劑。此合成反應可以利用生物酶來高效催化，操作簡單、綠色無污染。得到的凝油劑能凝固多種油類和有機溶劑，而且用量少，凝膠速度快。同時利用該凝油劑能夠克服使用傳統凝油劑時存在的浪費現象，新型凝油劑凝膠的油相能通過簡單的加熱熔膠從而回收再利用，在減小污染的同時節約能源，降低成本。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：

一種新型凝油劑的酶催化合成方法，包括如下步驟：

1)凝油劑的合成：將糖醇與溶劑混合，再加入烷基供體，然后加入酶催化劑并于30～50℃攪拌下恒溫加熱24～48h后，6000～10000r/min離心5min，得到凝油劑的溶解液；經過濾膜過濾后，旋轉蒸發去除溶劑，得到白色的凝油劑粗產品；物料配比為摩爾比糖醇:烷基供體＝1:1～4；每0.35g脂肪酶加20～60ml溶劑；每0.55g糖醇加30～50ml的溶劑；