[发明专利]一种提高酶促油脂制备生物柴油产率的方法

说明书

技术领域

本发明生物化工领域，具体地说，涉及一种提高酶促油脂制备生物柴油产率的方法。

背景技术

油脂工业的新前景-生物柴油，是由生物油脂原料通过转酯或酯化反应生成的长链脂肪酸酯类物质，它是一种新型的无污染可再生能源。生物柴油在闪点、燃烧功效、含硫量、含氧量、芳烃含量、燃烧耗氧量方面均优于石化柴油，而其它指标与石化柴油相当。燃烧尾气中悬浮颗粒、CO、硫化物以及碳氢化合物都大幅度降低，具备环境友好性。生物柴油的研究和应用已经受到了广泛的关注。

目前生产生物柴油主要采用化学法，即用动植物油脂和一些低碳醇（甲醇或乙醇）在碱或者酸性催化剂作用下进行酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯。化学法制备生物柴油存在如下不可避免的缺点：①对原料油脂中的游离脂肪酸和水的含量有严格要求;②碱法易生成的皂化物增大了反应体系的粘度和甘油分离的困难，酸法反应温度较高，且设备易被腐蚀;③化学法甲醇用量大大超过反应摩尔比,过量甲醇的回收增大过程能耗;④生产过程中产生大量含废酸或废碱的废液，环境污染严重。

利用生物酶法合成生物柴油具有反应条件温和、运行能耗低、无污染物排放以及具有广泛的油脂原料适用性等优点，符合绿色化学的发展方向，因而日益受到人们的重视。然而，在脂肪酶催化油脂制备生物柴油的过程中，当油脂原料含水量大于0.5%或是游离脂肪酸含量大于3%，这些原料油中含有的水和游离脂肪酸与酰基受体甲醇或乙醇反应产生的水会影响酯化反应的进行，导致产品的最终酸价高于5mgKOH/g油。然而，目前美国、欧盟及中国生物柴油标准中都要求生物柴油产品的酸价低于0.5mgKOH/g油。为了使生物柴油产品满足我国及国际生物柴油品质中对酸价的要求，后续还需要繁琐的碱中和处理过程。这种后续利用碱中和降低酸价的工艺既影响产品收率和品质，又会带来环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高酶促油脂制备生物柴油产率以及改进产品品质（降低生物柴油终产品的酸价）的方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种提高酶促油脂制备生物柴油产率的方法，在酶催化短链醇和油脂反应制备生物柴油的过程中，引入在线脱水步骤，使酶反应器内易挥发气体进入低温吸收罐内，脱水后的气体回流至酶反应器中，形成的气路循环可以不断带出酶反应器内的水分，从而提高反应转化率。

前述方法中，酶反应器内的反应温度为40℃~45℃。

前述方法中，所述低温吸收罐为0℃~25℃的短链醇吸收罐。

前述方法中，所述酶反应器为一级酶反应器或多级酶反应器。

前述方法中，所述酶催化短链醇和油脂反应制备生物柴油中使用的酶是来源于南极假丝酵母（Candida antarctica）、嗜热真菌（Thermomyces lanuginosus）、黑曲霉（Aspergillus niger）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、米黑根毛霉（Rhizomucor miehei）或米根霉（Rhizopus.Oryzae）等的脂肪酶。

前述方法中，所述短链醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇等中的一种或多种。

前述方法中，所述油脂为生物油脂。所述生物油脂为植物油脂、动物油脂或微生物油脂中的一种或多种。所述植物油脂为棕榈油、大豆油、菜籽油、麻风树油、小桐子油、玉米油、蓖麻油、花生油、棉籽油、米糠油或文冠果油等中的一种或多种；所述动物油脂为鱼油、牛油、猪油或羊油等中的一种或多种；所述微生物油脂为酵母油脂或微藻类油脂等。

前述方法中，所述油脂为废食用油或油脂精练下脚料。所述废食用油为潲水油或地沟油等。所述油脂精炼下脚料为酸化油等。