專利名稱：純化粗堿性甘油的方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及對于作為天然油和脂肪與低級醇的酯交換反應的副產(chǎn)物而獲得的粗堿性甘油的處理方法。本發(fā)明尤其涉及使用有機烷基羧酸或其水溶液處理從植物油和動物脂肪生產(chǎn)生物柴油作為副產(chǎn)物而獲得的粗堿性甘油的方法。
背景技術：
對于從可再生來源產(chǎn)生化學制品具有持續(xù)且增長的關注，這也包括對于生產(chǎn)可再生燃料或生物燃料的巨大關注。例如，巴西聯(lián)邦政府在2004年發(fā)布了生產(chǎn)和利用生物燃料的國家計劃，從2008年 1月開始，將2%的生物柴油加入柴油中(稱為B2)，2008年7月為3% (B3)，2009年7月為 4% (B4)，預計到2010年從4%增至5% (B5)。根據(jù)巴西國家石油管理局(National Petroleum Agency，ANP)，將4%的生物柴油加入柴油中代表2009年1月估計的37億升裝機容量中的20億升的年消耗量。目前巴西生物柴油工業(yè)中用于生產(chǎn)生物柴油的85 %原材料是大豆油，其余來自動物脂肪和其它植物油。從技術觀點，文獻中有許多描述生產(chǎn)生物柴油的方法的參考文獻。在J.Van Gerpen 禾口 D. Clements, “ Biodiesel Production Technology“ , August 2002-January 2004這本書中描述了基本程序。已知的生產(chǎn)生物柴油的方法涉及含甘油三酯的植物油(例如椰子油、大豆油、蓖麻油、向日葵油和花生油)或動物脂肪與低級烷基醇(通常為甲醇或乙醇)例如在均質(zhì)或非均質(zhì)的堿性催化劑存在下進行的酯交換反應。在這種方法中，脂肪酸烷基酯從用作原料的天然油和脂肪中包含的甘油三酯中獲得，伴隨產(chǎn)生副產(chǎn)物粗甘油。酯交換反應的通用方程式為甘油三酯+3烷基醇一甘油+3脂肪酸烷基酯。在如氫氧化物或醇鹽的堿性催化劑存在下，在均質(zhì)或非均質(zhì)催化作用下，這種甘油三酯與低級醇發(fā)生酯交換。通常使用過量的烷基醇。反應完成后，例如通過傾析將粗甘油與生物柴油相分離。通常1000kg原材料產(chǎn)生90%生物柴油和10%粗堿性甘油。不互溶的粗堿性甘油相包括作為主要成分的含量可變的甘油、過量的烷基醇，除了少量的脂肪酸鹽(如皂類)外，還有一些烷基酯和殘余的堿性催化劑，這種催化劑使該方法這個階段的粗甘油具有堿性pH。下面表I所示為從不同生產(chǎn)方法和初始原材料(如豆油和動物脂肪)獲得的堿性粗甘油的代表性樣品，仍有大量醇類殘余(在這種情況下為甲醇)、該方法使用的堿性催化劑和皂類形式的游離脂肪酸的鹽。表I 來自生物柴油方法的堿性粗甘油的典型組成
權利要求
1.一種處理粗堿性甘油原液的方法，其特征在于，其包括如下步驟(a)存在相對于甘油原液的重量約5%到約50重量％的水時，用有機烷基羧酸將粗堿性甘油原液酸化至PH為約4到約6 ；(b)分離形成的游離脂肪酸；(c)去除粗酸化甘油原液中存在的醇；(d)分離酸性甘油。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗堿性甘油原液是天然油和脂肪與低級烷基醇的酯交換反應的副產(chǎn)物，尤其是作為使用化學計算過量的低級烷基醇從植物油和動物脂肪生產(chǎn)生物柴油的副產(chǎn)物而獲得的粗堿性甘油。
3.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述酸化使PH為4到5。
4.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述水的范圍為15到30%。
5.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，步驟(b)中的游離脂肪酸的分離是通過浮選。
6.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，步驟(c)中醇的去除是通過蒸溜。
7.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，所述粗堿性甘油原液包括重量濃度為5到95%、尤其40到90%的甘油。
8.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，步驟(a)中堿性粗甘油原液的酸化選自加入基本上無水的烷基羧酸并隨后或之前加入水，或加入這種酸的水溶液。
9.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，步驟(a)的酸化中使用的有機烷基羧酸選自一元酸、二元酸和三元酸。
10.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，步驟(a)的酸化中使用的有機烷基羧酸為選自C1-C6、更尤其C1-C4有機烷基羧酸的一元酸。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述一元酸選自甲酸、乙酸、丙酸和丁酸。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述一元酸是冰醋酸。
13.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(a)的酸化中使用的有機烷基羧酸選自草酸、馬來酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸和檸檬酸。
14.根據(jù)前述任一項權利要求所述的方法，其特征在于，步驟(a)在100-20°C的溫度下進行。
全文摘要
本發(fā)明總體涉及對于作為天然油和脂肪與低級醇的酯交換反應的副產(chǎn)物而獲得的粗堿性甘油的處理方法。本發(fā)明尤其涉及使用有機烷基羧酸或其水溶液處理從植物油和動物脂肪生產(chǎn)生物柴油的副產(chǎn)物而獲得的粗堿性甘油的方法，包括步驟(a)存在相對于粗堿性甘油原液的重量約5％到約50重量％、尤其15到30重量％的水時，用有機烷基羧酸將粗堿性甘油原液酸化至pH為約4到約6，尤其是4到5；(b)分離形成的游離脂肪酸，例如通過浮選；(c)去除酸化的粗甘油原液中存在的醇，例如通過蒸餾；(d)分離酸性甘油。
文檔編號C07C29/94GK102548940SQ201080043847
公開日2012年7月4日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者J·E·切洛, R·馬克雷, W·C·F·勞恩科 申請人:羅狄亞聚酰胺特殊品有限公司