一種甘油法生產(chǎn)環(huán)保型脂肪酸甲酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及脂肪酸甲醋合成領(lǐng)域，具體設(shè)及一種甘油法生產(chǎn)環(huán)保型脂肪酸甲醋的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 脂肪酸甲醋（亦稱(chēng)甲醋、生物柴油、油酸甲醋）是生產(chǎn)烷基醇酷胺、甲醋橫酸鹽、 多元醇醋型非離子表面活性劑、高級(jí)香皂等多種表面活性劑的基本原料，高壓加氨后制得 的脂肪醇又是制造氧乙締型非離子表面活性劑、醇酸硫酸鹽（AES)、脂肪醇硫酸鹽化-12) 等表面活性劑的不可缺少的原料之一。高碳脂肪酸甲醋可直接用作高級(jí)潤(rùn)滑油的添加劑， 機(jī)械加工中切削油、冷卻液、娠社油及鉆孔油等油劑的添加物，橡膠加工中的添加劑，還可 直接作為柴油機(jī)燃料或柴油添加物，脂肪酸甲醋在其他行業(yè)及領(lǐng)域的應(yīng)用也正在被日益開(kāi) 發(fā)。
[0003] 現(xiàn)有的生物柴油的生產(chǎn)方法主要通過(guò)脂肪酸與短鏈醇在催化劑的作用下發(fā)生醋 化反應(yīng)制得。其存在缺點(diǎn)如下：脂肪酸甲醋的合成過(guò)程大多采用來(lái)自動(dòng)植物油的長(zhǎng)碳鏈脂 肪酸與大量的甲醇在酸性催化劑催化下進(jìn)行，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝采用濃H2S04、對(duì)甲苯橫酸等 液體催化劑，雖設(shè)備簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，轉(zhuǎn)化率高，但是精制工序多、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)生大 量廢水、催化劑分離與重復(fù)使用困難，而且酸催化因強(qiáng)腐蝕性要用搪瓷設(shè)備，不利于大規(guī)模 生產(chǎn)。同時(shí)，強(qiáng)酸和大量甲醇的使用對(duì)環(huán)境造成極大破壞，對(duì)于個(gè)人的健康也造成極大的損 傷。
[0004] 如專(zhuān)利200710020352. 3、201310725449.X均公開(kāi)了W強(qiáng)酸（如濃硫酸）催化預(yù)醋 化的均相反應(yīng)過(guò)程，其反應(yīng)速度較快，但存在著腐蝕設(shè)備，產(chǎn)物后處理工藝復(fù)雜，并且產(chǎn)生 大量的廢水，對(duì)環(huán)境造成污染。專(zhuān)利CN1766040A選擇脂肪酶作為醋化反應(yīng)催化劑，脂肪酶 催化過(guò)程綠色環(huán)保，反應(yīng)結(jié)束后易從產(chǎn)物中分離，但其催化效率較低，而且酶對(duì)外界環(huán)境的 敏感性導(dǎo)致其容易失活。專(zhuān)利CN200610083300則W離子液體催化醋化反應(yīng)，其反應(yīng)活性 高，穩(wěn)定性好，但反應(yīng)后難與副產(chǎn)物甘油分離，反應(yīng)過(guò)程需要一定的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)0化]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，我們提出了一種利用甘油為原料生產(chǎn)脂肪酸甲醋的方法，W動(dòng)植物油或者油脂副產(chǎn)品（白±油、脂肪酸、酸化油、餐飲廢油等）和甘油作為原料合成 脂肪酸甲醋，可W減少生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的酸水、環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)減少甲醇使用量W降低 對(duì)人體的危害。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] 一種甘油法生產(chǎn)環(huán)保型脂肪酸甲醋的方法，
[0008] 步驟一 ：W經(jīng)過(guò)過(guò)濾、脫水預(yù)處理的動(dòng)植物油或油脂副產(chǎn)品和甘油作為原料，動(dòng)植 物油或油脂副產(chǎn)品和甘油的摩爾比為2. 5-3.5 : 1，在160-230°c的反應(yīng)溫度下進(jìn)行醋化反 應(yīng)生成甘油醋；醋化反應(yīng)1-2小時(shí)后，靜置冷卻，取上層液檢測(cè)酸價(jià)，當(dāng)酸價(jià)《8時(shí)，則可W 進(jìn)行步驟二醋交換反應(yīng)，反之則繼續(xù)步驟一反應(yīng)直至酸價(jià)滿足要求；
[0009] 步驟二：把步驟一中生成的甘油醋加入一定量的堿性催化劑和20% -30%的甲 醇進(jìn)行醋交換反應(yīng)，在機(jī)械攬拌及40-70°C的溫度下反應(yīng)1-2小時(shí)后，得到甘油和粗甲醋， 繼續(xù)升溫至100-120°C，將甲醇蒸出；靜置分層，將下層甘油回收；然后減壓蒸饋，在壓力 為-0. 08--0.lOMPa、溫度為180-260°C條件下蒸出所需產(chǎn)品脂肪酸甲醋。
[0010] 優(yōu)選的，步驟一中的醋化反應(yīng)過(guò)程中可加入少量氨氧化鐘調(diào)節(jié)PH值至6-8W促進(jìn) 醋化反應(yīng)進(jìn)行。
[0011] 優(yōu)選的，步驟二中的堿性催化劑的加入量根據(jù)原料動(dòng)植物油或油脂副產(chǎn)品的酸價(jià) 調(diào)整：當(dāng)酸價(jià)小于10時(shí)，加入質(zhì)量比0. 3%的堿性催化劑，當(dāng)酸價(jià)在10-80時(shí)，加入質(zhì)量比 0. 2 %的堿性催化劑；當(dāng)酸價(jià)在80-160時(shí)，加入0. 1 %的堿性催化劑；當(dāng)酸價(jià)大于160時(shí)，不 用加入堿性催化劑。
[001引優(yōu)選的，堿性催化劑為氨氧化鋼、氨氧化鐘、碳酸鹽、鋼和鐘的醇鹽。
[0013] 優(yōu)選的，所述油脂副產(chǎn)品為白±油、脂肪酸、酸化油或餐飲廢油。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)主要采用濃硫酸作為醋化反應(yīng)的催化劑，在此過(guò)程中水洗產(chǎn)生大量酸 水。而富含硫酸的酸水難于處理，如果不妥善處置，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，且處理成本高。 同時(shí)硫酸作為一種強(qiáng)酸，對(duì)運(yùn)輸和水處理設(shè)備都會(huì)造成嚴(yán)重的酸蝕損耗。而W甘油作為原 料，無(wú)需催化劑，只需在高溫下即可發(fā)生醋化反應(yīng)，同時(shí)大大降低了甲醇的使用量，降低了 對(duì)人體的危害。
[0016] 總體而言，采用甘油作為原料合成甲醋，即避免了酸水的產(chǎn)生，也降低了甲醇的使 用量，對(duì)環(huán)境W及人身都具有一定的保護(hù)作用。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施例和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 陽(yáng)01引實(shí)施例1 :
[0019] 對(duì)白±油進(jìn)行過(guò)濾除雜、脫水等預(yù)處理W去除其中的沉淀物和多余的水分，再稱(chēng) 取摩爾比為3 : 1的處理過(guò)的白±油和甘油置于反應(yīng)蓋中，在機(jī)械攬拌W及200-210°C的高 溫條件下進(jìn)行反應(yīng)，可加入少量氨氧化鐘調(diào)節(jié)PH值至7. 0-7. 5W促進(jìn)醋化反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng) 1小時(shí)后，靜置冷卻，取上層液檢測(cè)酸價(jià)，當(dāng)酸價(jià)《8時(shí)，如在7-8之間則可W進(jìn)行第二步醋 交換反應(yīng)，反之則繼續(xù)第一步反應(yīng)直至酸價(jià)滿足要求。
[0020] 將第一步反應(yīng)結(jié)束后的物料加入氨氧化鐘甲醇溶液，甲醇的加入量為物料的20% (質(zhì)量比），氨氧化鐘的加入量則根據(jù)白±油的酸價(jià)，當(dāng)酸價(jià)小于10時(shí)，加入0. 3% (質(zhì)量 比）的氨氧化鐘；當(dāng)酸價(jià)在10-80時(shí)，加入0.2 %的氨氧化鐘；當(dāng)酸價(jià)在80-160時(shí)，加入 0. 1 %的氨氧化鐘；當(dāng)酸價(jià)大于160時(shí)，不用加入氨氧化鐘；在機(jī)械攬拌及60°C的溫度下反 應(yīng)1. 5小時(shí)后，繼續(xù)升溫至Iior左右，將甲醇蒸出，靜置分層，將下層甘油回收后，在壓力 為-0.IMPa,溫度為200-230°C，可蒸出所需產(chǎn)品脂肪酸甲醋。
[0021] 化學(xué)反應(yīng)式：
[0022] LlN丄UO丄04Z4UA ' ?* 〇/0JA
陽(yáng)02引實(shí)施例2:
[0024] 對(duì)白±油進(jìn)行過(guò)濾除雜、脫水等預(yù)處理W去除其中的沉淀物和多余的水分，再稱(chēng) 取摩爾比為3 : 1的處理過(guò)的白±油和甘油置于反應(yīng)蓋中，在機(jī)械攬拌W及190-200°C的高 溫條件下進(jìn)行反應(yīng)，可加入少許氨氧化鐘進(jìn)行調(diào)節(jié)PH至6. 5-7左右W促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng) 2小時(shí)后，靜置冷卻，取上層液檢測(cè)酸價(jià)，當(dāng)酸價(jià)為5-6之間時(shí)，則可W進(jìn)行第二步醋交換反 應(yīng)，反之則繼續(xù)第一步反應(yīng)直至酸價(jià)滿足要求。 陽(yáng)0巧]將第一步反應(yīng)結(jié)束后的物料加入氨氧化鋼、甲醇溶液，甲醇的加入量為物料的 30 % (質(zhì)量比），氨氧化鋼的加入量則根據(jù)白±油的酸價(jià)，當(dāng)酸價(jià)小于10時(shí)，加入0. 3 % (質(zhì)量比）的氨氧化鋼，當(dāng)酸價(jià)在10-80時(shí)，加入0. 2%的氨氧化鋼，當(dāng)酸價(jià)在80-160時(shí)，加 入0. 1 %的氨氧化鋼，當(dāng)酸價(jià)大于160時(shí)，不用加入氨氧化鋼；在機(jī)械攬拌及50°C的溫度下 反應(yīng)2小時(shí)后，繼續(xù)升溫至115-120°C，將甲醇蒸出，靜置分層，將下層甘油回收后，在壓力 為-0.IMPa,溫度為210-220。蒸出所需產(chǎn)品脂肪酸甲醋。
[0026] 實(shí)施例2與實(shí)施例1相比，物料的選擇上僅將催化劑由氨氧化鐘改為氨氧化鋼，同 時(shí)參數(shù)作出適當(dāng)調(diào)整。
[0027] 實(shí)施例3:
[0028] 對(duì)白±油進(jìn)行過(guò)濾除雜、脫水等預(yù)處理W去除其中的沉淀