[发明专利]一种反应共沸精馏制备油酸甘油酯的方法

说明书

本发明公开了一种反应共沸精馏制备油酸甘油酯的方法，以甘油与油酸为反应原料，以N‑甲基吡咯烷酮为反应溶剂、甲苯为带水剂，在固体酸的催化下制备油酸甘油酯。本发明通过添加N‑甲基吡咯烷酮作为反应溶剂，改善反应前油酸与甘油不互溶问题，同时有利于降低反应体系粘度，便于反应产物与催化剂的分离；采用甲苯为带水剂，由于甲苯与水形成非均相最低共沸物，通过反应与共沸精馏结合的方式可有效脱除反应过程生成的水，从而提高反应过程的转化率。本发明工艺可以实现反应过程中甘油转化率达到90.5％以上，目标产物油酸甘油酯选择性达到74.5％以上。

技术领域

本发明涉及一种制备油酸甘油酯的方法，尤其涉及一种反应共沸精馏制备油酸甘油酯的方法。

背景技术

油酸甘油酯是一种不饱和脂肪酸甘油酯，在医药行业作为克拉维酸的主要原料，在纺织工业中可用于加工处理的平滑剂，在日化行业中常作为乳化剂及润湿剂使用。

生产油酸甘油酯的方法主要有：酰卤化后醇解法、生物酶催化法、酯交换法、经典酯化法。对于经典酯化法，以油酸与甘油作为反应原料，采用酸催化剂酯化合成油酸甘油酯。该反应操作简单，且收率较高适合工业化大规模生产。但使用均相无机酸催化则存在设备腐蚀的缺陷，并且反应后需中和废酸产生废水污染环境。

文献报道采用苯磺酸作为催化剂，利用真空抽滤方式制备油酸酯。专利CN104262149公开了采用自制固体酸催化剂催化甘油与油酸的反应，并利用真空脱水机进行脱水制备油酸甘油酯。但现有方法中，均具有反应原料油酸与甘油不互溶问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能改善反应原料不互溶、提高转化率的反应共沸精馏制备油酸甘油酯的方法。

技术方案：本发明所述的反应共沸精馏制备油酸甘油酯的方法，以甘油与油酸为反应原料，以N-甲基吡咯烷酮为反应溶剂、甲苯为带水剂，在固体酸的催化下制备油酸甘油酯。

其中，所述N-甲基吡咯烷酮与甘油的质量比为4～8:1。

其中，所述甲苯与N-甲基吡咯烷酮的质量比为1～2:1。

其中，所述固体酸的用量为反应原料总质量的1～5％。

其中，所述反应原料醇酸摩尔比为1:3～5。

其中，所述反应温度为160～200℃，酯化反应时间为4～8h。

其中，所述甲苯与水形成共沸体系，共沸体系的温度95～110℃。

其中，所述固体酸为SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃、SO₄^2-/ZrO₂或SO₄^2-/TiO₂。

其中，具体步骤为：甲苯与水形成共沸体系，经塔顶冷凝后进入分水器，上层甲苯回流进入反应器中循环使用，下层水排放；反应结束后，塔釜料过滤分离出催化剂，采用水洗脱除反应溶剂N-甲基吡咯烷酮，再经减压旋蒸脱除带水剂，得到油酸甘油酯粗产品。

有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：1、通过添加N-甲基吡咯烷酮作为反应溶剂，改善反应前油酸与甘油不互溶问题，同时有利于降低反应体系粘度，便于反应产物与催化剂的分离；采用甲苯为带水剂，由于甲苯与水形成非均相最低共沸物，通过反应与共沸精馏结合的方式可有效脱除反应过程生成的水，从而提高反应过程的转化率。2、本发明工艺可以实现反应过程中甘油转化率达到90.5％以上，目标产物油酸甘油酯选择性达到74.5％以上。

附图说明

图1为对比不同工艺对甘油转化率及油酸酯选择性的影响数据图；