[发明专利]一种甘油的精制生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘油精制生产方法，特别是针对生物柴油生产过程中的副产物甘油 以及水解工艺产生的甘油。

背景技术

随着对生物柴油的大量生产，其副产物甘油的产量(按生物柴油产量10％)也是在急 剧增加。然而当前对于甘油的回收和利用的研究还较滞后，特别是高纯度甘油的精制和 甘油的高附加值产品的研究力度还远远不够。因此，生物柴油副产物甘油的精制和综合 利用就是对科技工作者提出的新课题和严峻挑战。当前我国市场经济的发展，甘油一直 处于供不应求的状况，尤其是高纯度甘油(99.5％)几乎全部依靠进口。因此，在开发生物 柴油的同时，联产其高价值副产物高纯度甘油的生产有着重要意义。

由于生产生物柴油的原料比较复杂，如植物油料、动物油脂、废弃食用油等，导致 其副产的粗甘油组成复杂且变化较大，这种甘油无论是直接使用还是作为化工原料都需 要进一步精制才能满足要求。

传统的精制甘油工艺是在高真空下蒸馏得到纯甘油，其主要过程是先将粗甘油浓缩 到一定程度，然后进行纯化处理，随后通过真空蒸馏的方式获得最终产品。例如，中国 授权专利ZL200610037293中公开了一种粗甘油精制方法，即利用磷酸酸化溶液，分层后 对甘油层脱水，再加入乙醇脱水结晶，最后进行分子蒸馏得到医药用的甘油产品；中国 授权专利200610036865公开了采用分子蒸馏的方法进行粗甘油的精制，即首先进行酯化 反应，然后在高温下进行分子蒸馏，脱气并分离出甲醇或乙醇，得到甘油。上述方法的 缺点是在于：或是使用的磷酸成本高，粗甘油中和后难以分层(粗甘油粘度大)，工艺 路线较长，增加了分离精制的能耗(如中国授权专利ZL200610037293)；或是引入的酯 化反应中加入了其他试剂，增加了分离的能耗，同时高温下甘油容易发生化学反应，产 生新的杂质，不能有效脱色，从而影响实际的得率(如中国授权专利200610036865)。

中国专利申请200610020997公开了一种酯交换法加工纯甘油的方法，在于使用硫酸 酸化粗甘油、真空干燥、反应釜中分子蒸馏器蒸馏、脱色。但是，该方法涉及的分子蒸 馏法对设备要求较高，不适合大规模生产。

此外，使用真空蒸馏的技术有很多，例如中国专利申请200710023045等。但是，这 些方法的主要缺点是真空度高，能耗大，同时温度仍然过高，釜液甘油容易聚合产生副 反应，影响甘油的纯度、色泽和收率；而且，上述这些方法不能适用于杂质含量高的粗 甘油(如地沟油、饲料油酯交换所产生的粗甘油)，并且在真空蒸馏过程中随着甘油的 不断气化，残余的有机杂质不断浓缩、焦化，最终造成甘油被包裹在内无法气化，残余 的有机杂质焦化后与蒸馏器壁和加热盘管紧紧黏结，不仅降低了蒸馏收率，而且焦化后 的残渣清除较为困难。

除此之外，有些甘油精制方法在分离过程中为了降低粗甘油中的盐或杂质浓度，或 是利用酯化反应引入化学剂，或是加入其他分离剂，或是使用成本较高的试剂，这些不 但增加了分离能耗，同时会产生新的杂质，不能有效脱色，从而影响实际的得率。

因此，目前需要一种能够适用于各种粗甘油原料、降低能源和成本、减少杂质或色 素影响、免除高温情况下甘油的分解或聚合、提高甘油产量和质量的粗甘油精制方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明第一个目的是提供一种工艺简单、产品收率高、生产 成本低、节约能源、环境友好，适于生物柴油副产物的精制甘油的方法，步骤包括：

1)酸化处理：将稀硫酸溶液粗加入粗甘油中酸化至pH＝3～4，静置分层去除上 层脂肪酸，重复操作一次，收集滤液；

2)脱色：在80℃～100℃下将滤液中加入活性碳进行两次脱色，其中第一次脱 色活性炭用量为粗甘油质量的1.5％～3％，第二次用量为0.1％～0.3％，然后 乘热过滤；

3)回碱中和；在60～70℃条件下将氢氧化钙乳液加入滤液中，直至pH为 7.0～7.5，收集粗甘油滤液；

4)浓缩除盐；将粗甘油滤液浓缩脱水，并加入少量无水甲醇稀释压滤脱盐，然 后快速蒸发除去甲醇，获得粗纯化的甘油液体；

5)离子交换；用去离子水稀释粗纯化的甘油液体，然后依次通过阳离子、阴离 子、阳离子、阴离子以及阴阳离子混合交换树脂柱，树脂柱运行温度控制在 40℃～60℃，流速为15mL/min，最后收集纯甘油溶液；

6)浓缩处理，以获得含水量适宜的纯甘油产品。