[发明专利]对来自生物柴油生产的甘油进行纯化的方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种用来纯化粗制甘油的方法，所述甘油具体来说是使用 均相碱催化剂(alkaline catalyst)通过生物柴油生产制得的粗制甘油。

背景技术

高燃料价格和环境问题促使人们开发替代燃料，特别是源自可再生资源的 燃料。一种这样的燃料通常被称为“生物柴油(biodiesel)”燃料，其通常包含脂 肪酸的甲基酯，在柴油发动机中燃烧。一种生物柴油燃料的来源是甘油三酯的 酯交换反应，例如植物油与醇，通常是与甲醇和碱催化剂的酯交换反应。甘油 作为该工艺的副产物制备，通常被包括残余的碱催化剂在内的脂肪酸的盐和无 机盐污染。现有技术揭示了纯化甘油的方法，例如参见I.Miesiac，Przemysl Chemiczny，第82卷，第1045-47页(2003)。但是，现有技术的方法的分离能力 很差。

本发明所解决的问题是找到一种对被残余的碱催化剂污染的粗制甘油进 行纯化的改进的方法。

发明内容

本发明涉及一种对被碱盐(alkaline salt)污染的粗制甘油进行纯化的方法。 该方法包括以下步骤：(a)将所述粗制甘油与至少1当量的浓度至少为85重量 ％的硫酸混合；(b)将甘油层与盐分离；(c)将所述甘油层与硼氢化钠和氢氧化钠 的溶液混合。

具体实施方式

除非另外说明，所有的百分数都是重量百分数(重量％)，所有的温度单位 都是℃。关于离子交换树脂的重量百分数都是以树脂干重为基准计。脂肪酸是 包含8-22个碳原子的无环脂族羧酸；最优选包含12-22个碳原子。关于碳-碳 键，所述脂肪酸可以是饱和的、单不饱和的或多不饱和的(通常包含2或3个 碳-碳双键)。

使用碱催化剂通过生物柴油制备的粗制甘油除了包含甘油以外，还包含甲 醇、水、无机盐、脂肪酸的盐和脂肪酸酯(通常是甲基酯，称为“FAME”)。 盐通常是钠和/或钾盐。脂肪酸的盐和酯的含量通常为5-50％。无机盐的含量 为1-5％。这些含量通常总和起来以总阳离子浓度表示，所述总阳离子浓度通 常为0.2-5％。在本发明的一些实施方式中，总阳离子浓度至少为0.5％，或者 至少为1％。在一些实施方式中，总阳离子浓度不大于4％，或者不大于3％。 本发明的方法还可用来对其它来源得到的粗制甘油进行纯化，所述其它来源包 括肥皂生产。

在本发明的一些实施方式中，用硫酸中和粗制甘油的操作以及分离操作 在15-90℃的温度范围内进行。在本发明的一些实施方式中，所述温度不高于 80℃，或者不高于70℃，或者不高于60℃，或者不高于50℃。在本发明的一 些实施方式中，所述温度至少为20℃，或者至少为25℃，或者至少为30℃。

该工艺中使用的硫酸的浓度和量会影响甘油与脂肪酸甲基酯和盐的分离 时间和分离程度。在本发明的一些实施方式中，所述硫酸的浓度至少为90％， 或者至少为92％，或者至少为94％，或者至少为95％，或者至少为96％。在 本发明的一些实施方式中，以粗制甘油中碱的量为基准计，硫酸加入量至少为 1.05当量，或者至少为1.1当量，或者至少为1.15当量，或者至少为1.2当量。 在本发明的一些实施方式中，所述硫酸的量不大于1.5当量，或者不大于1.4 当量，或者不大于1.35当量。

在本发明的一些实施方式中，使用静止混合器将粗制甘油和硫酸混合起 来。用硫酸中和粗制甘油中的碱性盐，得到三层：(i)富含脂肪酸和脂肪酸脂的 上层；(ii)富含甘油的中间层；(iii)富含盐的底层。这些层使用用于该目的的标 准设备分离，例如使用重力沉降器或离心机。较佳的是，将粗制甘油和硫酸混 合起来，然后使得混合物通过，直接进入分离设备。