本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于脂肪酸酯的脫酸和干燥的堿金屬和堿土金屬甘油酸鹽。具體地，本發(fā)明專利技術(shù)涉及包含堿金屬甘油酸鹽和甘油的組合物及其用于脂肪酸酯脫酸和干燥的用途。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及包含堿金屬甘油酸鹽和甘油的組合物及其用于脂肪酸酯脫酸和干燥的用途。
技術(shù)介紹
一元醇的脂肪酸烷基酯一段時間以來已經(jīng)在生物柴油(基于可再生原材料的化石柴油代替物)方面具有重要的應用。生物柴油的生產(chǎn)一般利用甘油三酯的堿催化酯交換進行 (The BiodieselHandbook, G. Knothe, J. van Gerpen, J. KrahI,編輯· AOCS Press (2005) ；Biodiesel-The comprehensive handbook, M. Mittelbach, C. Remschmidt (2004) ；BioresourceTechnology 2004, 92, 297 ；Applied Energy 2010, 87, 1083 ；Chimica Oggi/Chemistry today 2008, 26)。對于這種酯交換，如果所使用的甘油酯，尤其是甘油三酯盡可能不含水和脂肪酸，則是有利的。脂肪酸將堿性催化劑中和，因此必須使用更大量所述堿性催化劑。水導致作為副產(chǎn)物的皂的增加的形成，這降低產(chǎn)率。這兩種影響還阻礙將所釋放的甘油分離出來。生物柴油同樣可以利用脂肪酸與一元醇，尤其是甲醇或乙醇的酸催化酯化制備(The Biodiesel Handbook (第 2 版)，G. Knothe, J. KrahI, J. van Gerpen,編輯 AOCSPress (2009) ；W0 95/02661 ；Adv. Synth. Catal. 2006, 348，75);在這種反應中，獲得生物柴油、未反應的脂肪酸、未反應的醇和釋放的水的混合物。為了用作生物柴油，它還必須不含副產(chǎn)物。為了從甘油酯，尤其是甘油三酯除去脂肪酸，可以使用標準精煉方法，例如蒸餾或中和 (A. Thomas in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry - Fats andFatty Oils)。這樣的缺點是蒸餾的高能量消耗和/或使用含水中和劑例如氫氧化鈉溶液并進一步增加水含量的事實。雖然可以利用蒸餾從甘油三酯除去水，但是水和堿金屬氫氧化物的同時存在除了中和之外還導致皂化。為了將生物柴油與脂肪酸分離，同樣可以使用蒸餾。然而，這種蒸餾極其昂貴，因為脂肪酸和相應的脂肪酸烷基酯的沸點可能彼此接近并且要求高能量輸入。然而，水和醇例如甲醇或乙醇可以利用蒸餾容易地與生物柴油分離。WO 95/02661描述了如何讓得自酯化方法的生物柴油、脂肪酸和其它副產(chǎn)物的混合物流到通過酯交換的生物柴油方法，在此期間將脂肪酸轉(zhuǎn)化成它們相應的皂，溶解在甘油相中并因此與生物柴油分離開。這種方法的缺點是實際上為酯交換而不是為酯化料流的后處理設計的反應器的容量在此變得被占據(jù)。缺點同樣是在將生物柴油、脂肪酸和其它副產(chǎn)物的混合物導入酯交換反應器后，必須添加附加量的堿性催化劑，這取決于催化劑的類型會產(chǎn)生額外費用。另夕卜，當使用堿金屬氫氧化物時，除中和之外還重新發(fā)生皂化和因此發(fā)生產(chǎn)率損失。本專利技術(shù)的目的是找到一種方法，借助該方法含脂肪酸的甘油酯或含脂肪酸的脂肪酸烷基酯例如生物柴油可以簡單地并且盡可能在無水環(huán)境中除去脂肪酸。根據(jù)本專利技術(shù)，這種目的如下達到將含脂肪酸的甘油酯或含脂肪酸的脂肪酸烷基酯與包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油的組合物混合并使該混合物隨后經(jīng)歷相分尚。因此，本專利技術(shù)首先提供包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油的組合物，其中水含量是最多3重量％，尤其是O. 01-1重量％，非常尤其優(yōu)選O. 1-0. 5重量％，基于該組合物計。本專利技術(shù)進一步提供包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油的組合物從含脂肪酸的甘油酯或脂肪酸烷基酯除去脂肪酸和/或干燥甘油酯或脂肪酸烷基酯的應用。優(yōu)選地，為了從含脂肪酸的甘油酯或脂肪酸烷基酯除去脂肪酸和/或為了干燥甘油酯或脂肪酸烷基酯，使用包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油的組合物，其 中水含量基于組合物是最多3重量％，尤其是O. 01-1重量％，非常尤其優(yōu)選O. 1-0. 5重量％。根據(jù)本專利技術(shù)的組合物的主要組分是存在的堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽。堿金屬甘油酸鹽本身是本領域普通技術(shù)人員已知的。堿金屬甘油酸鹽可以例如如WO 2009/067809或 J. Appl. Polym. Sci. 2003, 87, 2100 或“Chemical Properties and Derivativesof Glycerine”( 1963)中所述那樣制備。ES 2 277 727描述了使用甘油的堿金屬和堿土金屬鹽作為生物柴油制備的酯交換催化劑。DE 44 36 517描述了使用甘油酸鈉或鉀作為酯交換催化劑在甘油中的溶液中以與甲醇或乙醇的混合物制備脂肪酸甲基或乙基酯。WO 97/33956公開了幾乎無水的堿金屬甘油酸鹽溶液的制備和其作為酯交換反應催化劑的應用。相似的反應描述在EP O 428 249中，其中堿金屬甘油酸鹽是催化劑混合物的成分。DE 199 25 871描述了使用生物柴油方法中獲得的還包含堿性催化劑的甘油相除去將要轉(zhuǎn)化成生物柴油的甘油三酯中的脂肪酸。這種方法基于甘油相中的脂肪酸的中和和同時萃取。如果這種送回的甘油相不含有足以中和脂肪酸的量的堿性催化劑，則應該添加附加量的催化劑例如堿金屬氫氧化物或堿金屬醇鹽。這種方法的缺點是送回的甘油相可以含有水，或者在將堿金屬氫氧化物添加到甘油相中后，釋放水，該水在堿性介質(zhì)存在下導致甘油三酯或其它脂肪酸烷基酯的皂化。如果必須通過添加堿金屬醇鹽改變甘油相的堿性，則會造成更高的成本。EP O 806 471描述了在從脂肪酸乙基酯，乙醇和水的混合物回收乙醇過程中使用甘油或甘油相，其中所使用的甘油在這種蒸餾過程中阻滯水并允許具有與不使用所述甘油時相比更低水含量的乙醇的再循環(huán)。這種方法的缺點是，盡管使用的甘油，水也可能干擾酯交換方法，這意味著皂化反應可能發(fā)生。DE 43 01 686描述了使用甘油或甘油相洗滌來自酯交換方法的粗脂肪酸烷基酯。在這一步驟中，雖然實現(xiàn)粗脂肪酸烷基酯的某種純化，但是仍然要求用吸附劑的進一步后處理。另外，這種方法不適合于脂肪酸烷基酯的脫酸。
技術(shù)實現(xiàn)思路
現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，其中基于組合物計水含量是最多3重量％的包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油的組合物有利地適合于含脂肪酸的脂肪酸酯的脫酸。所述堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽的堿金屬或堿土金屬尤其選自鋰、鈉、鉀、鎂或鈣，優(yōu)選鈉或鉀。對于本專利技術(shù)目的，堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽應理解為是指甘油的單價或多價鹽，這取決于陽離子。組合物中堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽的比例為3-40重量％，優(yōu)選7-15重量％，基于該組合物計。優(yōu)選地，根據(jù)本專利技術(shù)的組合物由甘油，3-40重量％，優(yōu)選7-15重量％堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和最多3重量％，尤其是O. 01-1重量％，非常尤其優(yōu)選O. 1-0. 5重量％水構(gòu)成，所有成分之和是100重量％。根據(jù)本專利技術(shù)的包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油的組合物是通過使相應的堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物或其水溶液與甘油反應獲得的。因此，根據(jù)·本專利技術(shù)，還提供制備根據(jù)本專利技術(shù)的組合物的方法，包括讓堿金屬氫氧化物或本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
組合物，包含至少一種堿金屬或堿土金屬甘油酸鹽和甘油，其中水含量為至多3重量%，基于該組合物計。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J魯韋，M利希滕赫爾特，M弗蘭克，A博伊，
申請(專利權(quán))人：贏創(chuàng)德固賽有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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