[发明专利]一种新型凝油剂的酶催化合成方法

说明书

技术领域

本发明属于一种凝油剂的酶催化合成工艺技术领域，特别是利用糖醇在酶催化下合成凝油剂的方法。

背景技术

近些年来,海洋溢油污染事故频繁发生.2011年中海油渤海湾漏油事故,造成蓬莱19-3油田周边及其西北部面积约6200平方公里的海域海水污染其中870平方公里海水受到严重污染。海水中石油类浓度最高时超过背景值53倍。为此康菲公司和中海油需支付16.83亿元，用于渤海生态建设与环境保护、渤海入海石油类污染物减排、受损海洋生境修复等。此外还有一桩发生在墨西哥海湾的由油井喷发引发的漏油事件，在沉没的海上钻井平台“深水地平线”底部油井每天漏油最高达3.5万桶至6万桶之间。该污染可能导致墨西哥湾沿岸1000英里长的湿地和海滩被毁，渔业受损，脆弱的物种灭绝，在长达10年的时间里墨西哥湾将成为一片废海，造成的经济损失将以数千亿美元计，被称为“和平时期(全球)最严重的漏油灾难”。为此英国石油公司BP除支付创纪录的40亿美元罚款外，还设立200亿美元基金，用于赔偿因墨西哥湾漏油事件而生计受损的民众。

这样的漏油事件近年来屡禁不绝，不仅造成了巨大的经济损失而且严重威胁了海洋生态安全，而且其致癌物通过在海洋生物体内浓缩蓄积，亦给严重威胁了人类的健康。因此，如何快速、有效地清除油污已成为亟待解决的重要问题。很显然，我们有必要找到一种能够控制石油泄漏和能够回收利用石油的物质。凝油剂是一种能够迅速地胶凝海上溢油而使之形成固态或半固态块状，漂浮于水面的物质，阻止溢油的进一步扩散，易于回收利用，很少造成二次污染，因此是很有潜力的溢油处理剂。在申请人专利号为00110988.X的中国专利中，介绍了一种制造脂肪酸多羟基金属配合物做凝油剂，虽然凝油性能优异，但能耗很高，其最佳反应温度为50-110℃。在申请人专利号为200710018131.2的中国专利中，公开了一种利用皮革下脚料制备凝油剂，原料低廉来源广泛，但合成操作复杂，需要对材料预处理。而在申请人专利号为92115113.6的中国专利中以植物油厂的废渣为原料合成凝油剂，用于凝胶原油，胶凝后油块粘度达10多万mpas.但是其凝胶时间长，且对轻质油效果不明显。因而，以上三种凝油剂的实际使用都受到了限制。

一种高效并且理想的胶凝剂必须满足以下要求：1）能够在室温条件下从水环境中有选择的并且高效的使油层发生胶化；2）易于合成并且成本较低；3）对环境友好；4）易于从凝胶中还原出油脂；同时5）能够再循环和再利用。在这里，我们在天然糖醇的派生物的基础上提出了一种新的两性胶凝剂。这些两性物质能够在油水混合物中对油层起选择性的固化的作用。它们能够满足以上任何一种要求，因此对于油泄漏的补救来说是一种十分有前景的候选模型。利用本凝油剂凝胶的油相具有热可逆性，通过简单的加热即可将其熔胶还原，不仅解决溢油的污染破坏问题，而且方便回收再利用，节约了能源，降低了成本。具有很高的使用价值。

为了响应国家环保的要求，我们将该凝油剂的合成与酶催化相结合，开创了一种绿色，高效，安全的合成及分离工艺。在该凝油剂的制备过程中，酶的高活性与稳定性是实现工业化的前提与保证，而基于新型固定化载体和技术固定化脂肪酶是实现凝油剂高效制备的基础与关键。就目前所知，该方面研究尚处于起步阶段，具有独特的创新型。

发明内容

本发明提供一种新型凝油剂的酶催化合成方法，即利用自然界中广泛存在的糖醇类作为底物，与种类繁多的烷基供体直接反应，合成出一种新型凝油剂。此合成反应可以利用生物酶来高效催化，操作简单、绿色无污染。得到的凝油剂能凝固多种油类和有机溶剂，而且用量少，凝胶速度快。同时利用该凝油剂能够克服使用传统凝油剂时存在的浪费现象，新型凝油剂凝胶的油相能通过简单的加热熔胶从而回收再利用，在减小污染的同时节约能源，降低成本。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种新型凝油剂的酶催化合成方法，包括如下步骤：

1)凝油剂的合成：将糖醇与溶剂混合，再加入烷基供体，然后加入酶催化剂并于30～50℃搅拌下恒温加热24～48h后，6000～10000r/min离心5min，得到凝油剂的溶解液；经过滤膜过滤后，旋转蒸发去除溶剂，得到白色的凝油剂粗产品；物料配比为摩尔比糖醇:烷基供体＝1:1～4；每0.35g脂肪酶加20～60ml溶剂；每0.55g糖醇加30～50ml的溶剂；