[发明专利]一种用于高酸值油料降酸值的酸性催化剂、其制备方法、回收方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于高酸值油料降酸值的酸性催化剂、其制备方法、回收方法及应用。其包括：催化剂制备、应用和回收三个步骤；所述催化剂按下述组分及比例组成：氨基酸0.1‑8％、酸0.1‑8％、醇40‑75％、氨基酸酯盐溶液20‑50％、水0‑1.0％；本发明提供的工艺是向氨基酸中加入一定量的酸解液搅拌溶解后，在50‑90℃条件下减压流加醇制得；其中，所述的氨基酸、酸解液和醇之间的重量比分别为1‑3：1‑3：4‑8；该工艺条件温和，对油脂色泽、产品质量和能耗等方面具有明显的优势。在不使用水洗、中和、碱炼等步骤即可分离催化剂，且催化剂可进行多次的重复使用。

技术领域

本发明涉及有机化工技术领域，特别涉及一种用于高酸值油料降酸值的酸性催化剂、其制备方法、回收方法及应用。

背景技术

酸值是指油脂中游离脂肪酸含量，油脂与KOH发生中和反应，以KOH标准溶液消耗量计算游离脂肪酸的量，即酸值。在油脂生产的条件下，酸价可作为水解程度的指标，在其保藏的条件下，则可作为酸败的指标。在生物柴油或功能性油脂的生产过程中，会产生少量高酸值油料。目前常用的降酸值的方法有酸催化酯化法、溶剂萃取法、分子蒸馏法和吸附碱炼法等。

酸催化酯化法常用硫酸、对甲基苯磺酸等高强酸与低级醇类进行酯化实验，由于催化剂酸性较强，常造成设备内壁受损，物料颜色加深和后处理酸性、含盐废水等问题。在此基础上，固体酸被大多数厂家青睐，但固体酸成本较高，且重复使用的次数受工艺条件影响较大，固体酸于有机试剂体系或长期加热状况易酸脱落，因此使用局限性较大。溶剂萃取法主要是利用游离脂肪酸与油脂在有机溶剂中的溶解度差异进行分离，但其利用度不高且溶剂用量较大，工业化生产较少采用该方法进行降酸值。分子蒸馏法是利用不同形式的油料沸点不同的原理进行分离，其中专利CN101317611采用多级分子蒸馏技术应用于高酸值的酸化油脂脱酸。由于高酸值油料基本碳链数差异较小，仅是鉴于其自由酸、甲酯、乙酯和甘油酯形式的不同进行蒸馏分级难度较大，对设备要求较高，设备成本较昂贵。且油脂长时间处于高温条件下易聚合，产生聚合物和反式脂肪酸，影响油脂品质。吸附碱炼法通常是采用碱性氧化铝、碱性白土、氢氧化钠等碱性原料对高酸值的物料进行皂化反应，将其中游离脂肪酸转化为不溶的皂化物，达到降低酸值的效果。该法原料成本较低，但由于皂化后物料流动性较差，且收率较低，因此需要一种新工艺或者新的催化剂进行高酸值原料的酯化实验。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种用于高酸值油料降酸值的酸性催化剂、其制备方法及应用，其包括：催化剂制备、应用和回收三个步骤。本发明提供的工艺条件温和，对油脂色泽、产品质量和能耗等方面具有明显的优势。在不使用水洗、中和、碱炼等步骤即可分离催化剂，且催化剂可进行多次的重复使用。

本发明第一方面提供了一种用于高酸值油料降酸值的酸性催化剂，所述催化剂按下述组分及比例组成：氨基酸0.1-8％、酸0.1-8％、醇40-75％、氨基酸酯盐20-50％、水0-1.0％；所述的氨基酸酯盐为氨基酸、短链醇与酸的反应产物；

对于上文所述的技术方案，进一步优选的，所述催化剂按下述组分及比例组成：氨基酸2.0-5.0％、酸2.0-5.0％、醇60-70％、氨基酸酯盐25-30％、水0-0.5％；

对于上文所述的技术方案，进一步优选的，所述的氨基酸选自亮氨酸、脯氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、色氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、缬氨酸中的至少一种；更优选丙氨酸或谷氨酸。

对于上文所述的技术方案，进一步优选的，所述的酸选自无机酸；更优选盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、硝酸等常见酸中的至少一种；最优选盐酸或磷酸。

对于上文所述的技术方案，进一步优选的，所述的醇选自一元醇；更优选甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇等中的至少一种；最优选甲醇或乙醇。