生物柴油副產物製備單硬脂酸甘油酯的方法
2023-12-05 20:48:16
專利名稱：生物柴油副產物製備單硬脂酸甘油酯的方法
技術領域：
本發明涉及一種硬脂酸甘油酯的生產方法，尤其是以烏桕梓油生物柴 油副產物為原料製備單硬脂酸甘油酯的方法。
背景技術：
隨著我國經濟的快速發展，我國石油能源供應大量依靠進口的局 面在我國石油蘊藏量極為有限的情況下將會長期持續，生物柴油作為可再 生生物質新能源，發展前景自然極為廣闊。目前生物柴油的主要問題是成 本高，相關的專家及其研究人員正在積極從各個方面來降低生物柴油的生 產成本，包括選擇廉價的原料來製備生物柴油、優化生產工藝、減少不必 要的生產環節以及不必要的消耗，同時還可從提高副產物甘油的綜合利用 率、提高產品的附加值來降低生物柴油的生產成本，提高生物柴油生產的 經濟效益，但目前還沒有找到非常理想的解決方法。甘油是生物柴油生產過程中的副產物，其產量較高，如果將大量的副 產物甘油合理利用，不僅可以減少資源浪費，而且對於減少環境汙染具有 重要的意義。所以從副產物甘油的研究利用角度出發，開發高純度甘油及 其各種應用途徑的甘油產品不僅可以降低生物柴油的成本、減輕政府對生 物柴油生產的補貼，而且還可以緩解我國高純度甘油和重要的醫藥和化工 產品進口的壓力，對我國的經濟發展有明顯的促進作用，發展勢頭勢不可 擋。相對於石化柴油而言，其高成本阻礙了生物柴油的產業化進程。單硬脂酸甘油酯(單甘酯，MST)為白色固體物質，結構由憎水基一0C0R和親 水基-OH構成，是一種多元醇型非離子表面活性劑，具有優良的乳化性能， 在食品工業、製藥工業及日化工業中都有廣泛的用途。其合成方法主要有 直接酯化法、醇解反應法、溶劑法、化學基團保護法等。直接酯化法一般 只能得到含量為40% 60%的產品，需精製才能得到90%以上的單甘酯產品，生產成本較高；而酶解反應所得產物成分複雜，進一步提純所得產品 的含量仍低於60%;溶劑法反應溫度低，條件溫和，有利於產品色澤的提高，但是成本較高；基團保護法操作簡便，產品易分離，產率高，產品中單甘酯的質量分數高，原料來源有保證，具有較好的工業應用前景。發明內容本發明的目的是提供一種生物柴油副產物製備單硬脂酸甘油酯的方法。本發明是這樣來實現的，將生物柴油生產過程中的副產物一-甘油與等物質量的基團保護劑硼酸或丙酮置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定 時間，得到微黃透明玻璃狀配合物-一縮水甘油A。將A與硬脂酸按1. 0— 4. 5:1重量比混合，200。C一26(TC攪拌l一4個小時後，得到粗單硬脂酸甘 油酯B。將B在熔融狀態下，邊攪拌邊加入有機溶劑乙醇或石油醚萃取，三 次萃取棄渣，然後合併三次萃取液，蒸去萃取劑，再進行重結晶，過濾幹 燥後可得產品高純度的單硬脂酸甘油酯C。粗甘油的製備方法烏桕梓油與甲醇在一定條件下發生酯化反應，取 下層反應液，調節pH值除去皂角，調節pH進行活性碳脫色，減壓蒸發除 去水分，得到純度為75%的粗甘油。本發明的優點是以生物柴油副產物-一粗甘油為原料，無需精製，操 作簡便，工藝簡單，產品易分離，產率高，產品中單甘酯的質量分數高， 原料來源有保證。
具體實施方式
粗甘油的製備方法烏桕梓油與甲醇在一定條件下發生酯化反應，取下層反應液，調節pH值除去皂角，調節pH進行活性碳脫色，減壓蒸發除 去水分，得到純度為75%的粗甘油。將粗甘油供以下實驗用。實施例一將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時間，得到配合物縮水甘油A。取A15mo1，硬脂酸10mo1，在200。C反應4h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例二將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A15mo1，硬脂酸10mo1，在23(TC反應3h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例三將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A20mo1，硬脂酸lOmol，在240。C反應2. 5h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例四將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A20mo1，硬脂酸10mo1，在23(TC反應2h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例五將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A25mo1，硬脂酸10mo1，在240。C反應2. 5h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸甘油酯。實施例六將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A25mo1，硬脂酸lOmol，在23(TC反應3h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例七將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A30mo1，硬脂酸10mo1，在240'C反應2h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例八將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A30mo1，硬脂酸10mo1，在260。C反應lh。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例九將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A35mo1，硬脂酸lOmol，在220。C反應2. 5h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。實施例十將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A30mo1，硬脂酸lOmol，在25(TC反應1. 5h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例十一將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，100。C油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A35mo1，硬脂酸lOmol，在26(TC反應1. 5h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例十二將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A35mo1，硬脂酸10mo1，在260。C反應2h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例十三將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A15mo1，硬脂酸10mo1，在260。C反應2h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例十四將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，100。C油浴恆溫攪拌一定時間，得到配合物縮水甘油A。取A20mo1，硬脂酸lOmol，在26(TC反應2. 5h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例十五將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A25mo1，硬脂酸10mo1，在25(TC反應2h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。 實施例十六將等物質的量的甘油和硼酸置於反應容器中，IO(TC油浴恆溫攪拌一定時 間，得到配合物縮水甘油A。取A25mo1，硬脂酸lOmol，在240。C反應3h。 在熔融狀態下，邊攪拌邊加入乙醇萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃 取液，蒸去乙醇，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸 甘油酯。
權利要求
1. 一種生物柴油副產物製備單硬脂酸甘油酯的方法，其特徵是將烏桕梓油與甲醇在一定條件下發生酯化反應，取下層反應液，調節pH值除去皂角，調節pH進行活性碳脫色，減壓蒸發除去水分，得到純度為75％的粗甘油，甘油與等物質量的基團保護劑硼酸或丙酮置於反應容器中，100℃油浴恆溫攪拌一定時間，得到微黃透明玻璃狀配合物---縮水甘油，將縮水甘油與硬脂酸按1.0-4.5∶1重量比混合，200℃-260℃攪拌1-4個小時後，得到粗單硬脂酸甘油酯，將粗單硬脂酸甘油酯在熔融狀態下，邊攪拌邊加入有機溶劑乙醇或石油醚萃取，三次萃取棄渣，然後合併三次萃取液，蒸去萃取劑，再進行重結晶，過濾乾燥後可得產品高純度的單硬脂酸甘油酯。
全文摘要
一種生物柴油副產物製備單硬脂酸甘油酯的方法，以烏桕梓油為原料，與甲醇反應，製備生物柴油。所得下層反應液通過調節pH值除去皂角，再經調節pH值進行活性炭脫色，減壓蒸餾除去水分，得到75％的粗甘油。以粗甘油為原料，採用基團保護法製備高純度單硬脂酸甘油酯(GMSE)。配合物縮水甘油A與硬脂酸重量比為1.0-4.5∶1，反應時間為1-4h，反應溫度為200-260℃，採用乙醇或石油醚對單硬脂酸甘油酯進行純化。該方法所獲得的單硬脂酸甘油酯，純度較高，顏色純白髮亮，不汙染環境、成本也不高。
文檔編號C07C67/24GK101279914SQ200810106828
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月30日 優先權日2008年4月30日
發明者磊 郭, 陳才水, 高蔭榆 申請人:南昌大學