[发明专利]酶或非酶生物柴油精制方法

说明书

本发明提供了一种降低生物柴油/脂肪酸烷基酯中游离脂肪酸水平的方法。该方法包括提供包含脂肪酸烷基酯、游离脂肪酸和/或脂肪酸原料的组合物，使所述游离脂肪酸和/或所述脂肪酸原料与醇在一种或多种液体脂肪分解酶的存在下进行反应以产生脂肪酸烷基酯；和/或使所述游离脂肪酸和/或所述脂肪酸原料与醇在一种或多种非酶催化剂的存在下进行反应以产生脂肪酸烷基酯。

本申请是申请日为2016年10月7日、申请号为201680058215.6、发明名称为“酶或非酶生物柴油精制方法”的发明专利申请的分案申请。

序列表的引用

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技术领域

本发明提供了一种降低生物柴油/脂肪酸烷基酯中游离脂肪酸水平的方法。该方法包括通过以下方式降低油相/轻相中游离脂肪酸的量

i)使所述游离脂肪酸和/或所述脂肪酸原料与醇在一种或多种液体脂肪分解酶的存在下进行反应以产生脂肪酸烷基酯；和/或

ii)使所述游离脂肪酸和/或所述脂肪酸原料与醇在一种或多种非酶催化剂的存在下进行反应以产生脂肪酸烷基酯。

背景技术

可以将脂肪酸烷基酯在标准的柴油发动机中用作燃料，即生物柴油。生物柴油可以单独使用、或者与石化柴油混合使用。目前因为其环境效益，生物柴油已经变得更有吸引力。

虽然目前生物柴油主要是化学产生的(使用例如NaOH和/或甲醇钠作为催化剂)，但是有几个相关的问题限制了它的发展，例如由于高含量的游离脂肪酸引起的油的预处理、为了在反应中的高醇盈余的需求将化学催化剂从酯和甘油相中去除、和在甘油回收期间去除无机盐。

通过使用脂肪分解酶作为催化剂，极大地防止了由化学催化剂导致的这些劣势，并且在最近这些年，在生产生物柴油的酯交换中使用脂肪酶引起了人们的兴趣。

通过酶促生物转换产生的生物柴油(与化学转换相比)更加环保。然而，有非常少的例外，目前酶技术未用于商业规模的生物柴油生产。

使用液体酶来进行脂肪酸烷基酯的酶促生产工艺描述于例如，WO 2006/072256，Lv等人(Process Biochemistry[工艺生物化学]45(2010)446-450)和WO 2012/098114中。

在产生脂肪酸烷基酯或生物柴油的方法中，将脂肪酸原料与醇(典型地甲醇)反应以产生脂肪酸烷基酯和甘油。在脂肪酸原料已经与醇反应产生脂肪酸烷基酯之后，油相/轻相含有残留的游离脂肪酸。通常，游离脂肪酸的存在是不希望的，并且游离脂肪酸的水平必须尽可能降低：例如，欧洲生物柴油标准要求游离脂肪酸的水平低于0.25％(w/w)。用于酯化基于甘油酯的油中的游离脂肪酸的树脂的工业用途作为碱性化学生物柴油方法的预处理步骤而众所周知。然而，将甲基酯中的游离脂肪酸酯化成低于0.25％的FFA水平是非常具有挑战性的，这是由于较高的水活度以及甲基酯的吸湿性。据普遍认识，为了去除游离脂肪酸而对脂肪酸甲酯进行额外的纯化或“精制”会导致脂肪酸甲酯的损失。因此，通常在生产产量与游离脂肪酸水平之间进行权衡。

因此，需要更有效的生产具有降低的游离脂肪酸含量的脂肪酸烷基酯或生物柴油的方法。

发明内容

本发明提供了一种降低生物柴油/脂肪酸烷基酯中游离脂肪酸水平的方法，所述方法包括

i)提供一种组合物，该组合物包含

a.含有脂肪酸烷基酯、游离脂肪酸和任选地脂肪酸原料的油相/轻相；和

b.含有醇和水的水相/重相；

ii)减少所述组合物中的水量，例如将该水相/重相的水含量降低至按水相/重相的重量计在0-15％的范围内和/或将该油相/轻相的水含量降低至在200-600ppm的范围内；